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ntuccepaper2019

專題報導

擴增實境技術(Augmented Reality,AR) 與學校教育的結合
  • 卷期:v0036
  • 出版日期:2016-03-21

作者:李柏鋒 / 臺灣大學計算機及資訊網路中心程式設計組幹事


隨著Google推出Google Glass之後,越來越多科技廠商推出擴增實境眼鏡且擴增技術不斷革新並引入臺灣,在這個早已在國外發燒已久的新技術來臨前,如何運用這項技術與相關產品為台灣的教育界建構出與眾不同的資源學習平台,為教學方式帶來不同的新風貌,是未來的政府可以思考發展的方向。

 

何謂擴增實境技術?

擴增實境(Augmented Reality,AR,以下簡稱AR)技術是一種利用電子載具例如眼鏡,將虛擬化的物件與資訊,和實體世界的物件加以連結並加於其上的技術,除了是一種科技應用技術,也被視為是一種新興的商業應用和文字圖像內容呈現方式。
大多數的AR技術研究都是集中在「透視」裝置例如頭戴式顯示器,通常是戴在使用者的頭部,把圖像和文字加到使用者觀察周遭環境所產生的畫面上(虛擬資訊也可以是其他的感官形式,例如聽覺或觸覺並非只有視覺)。

 


圖一 光學頭戴式顯示器 Google Glass 圖片來源 wiki

 

AR系統會追蹤定位使用者頭部的位置與方向,讓疊加上去的虛擬物件能對準使用者看到的世界。舉例來說,把一個三維的書本影像放在一個真實的桌子上,而且隨著使用者在房間裡走動,還要讓這個虛擬書本固定在那個位置。AR系統採用某些和虛擬實境(virtual reality, VR)一樣的硬體技術,但其中有一項根本的差異:VR目的是要取代真實的世界,而AR卻是在真實實境上擴增資訊。

 

與學校教育的結合

國外早已有許多的應用且行之有年,在商業應用上,AR已經和許多手機應用程式相結合,用來做例如產品介紹,產品標價等等,例如IKEA利用擴增實境讓使用者拿出手機就可以即時了解各種家俱的價位。在工業應用上,對於大型器械的維修和製造上,通過維修人員裝備頭戴式顯示器,維修人員可以即時得知有用的訊息。
回到教育上,利用AR手機APP或頭戴式裝置,可以即時透過圖片或是語音了解古蹟歷史的沿革或是鳥類種類的介紹,想像來到了一個陌生的古蹟或是看見了一樣古物需要人員導覽解說,取代以往掃描QR-code來獲取文字訊息,戴著頭戴式裝置,AR提供了一種更快更貼近實境的導覽方式,提供另一種數位人文知識呈現的新方向。
在醫學的解剖教育上,AR可以即時提供人體結構詳盡的解剖圖,如同直接在人體照X光一樣,醫學生透過這種方式,也能詳細了解人體的構造,降低解剖學習的成本與時間,甚至風險。
天文地理科學教育上,在紙本地圖上,透過AR可以了解地質地理的漂移與改變,了解九大行星的位置與特色,利用更生動的圖像來引導學生學習,經過科學研究證實,圖像化的知識比起文字更容易理解吸收。
在課堂上,學生們可以利用AR技術與老師在課堂上互動,老師直接憑空畫出圖像文字,不需粉筆,黑板不再只是個黑色的木板,而是整個教室,不只生動,也很環保。問題回答可以即時給予獎勵例如增加積分等等,將學習課程遊戲化,讓學習這件事變得更為生動有趣,因為科技始終來自於人性,這是科技帶來的新變革,也是未來可以走的方向。