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如何科学地向孩子解释VR、AR | 超多实例和视频

2016-09-28 吕亚洲 小多童书


在阅读中学习科学家解决问题的思路和方法

A Better Learning and Living Experience


Minecraft in HoloLens | 图片来自gigaom.com


作者 | 吕亚洲


这是小多童书的原创文章,来自小多读者群的第3次分享内容。如需转载务必联系小多童书后台获得授权。




写在前面的话


在中秋节假期结束后的第一个晚上,小编和萨萨一起给大家做了新一期的分享。


有那么多家长和孩子一起参与进来,而且提出那么多问题引发大家思考,孩子们也参与了互动,我们真的很感动。相信收到大家的感谢和积极回馈后,我们更有信心把这种互动形式一直延续下去了。


此外,我们在文末设置了一道互动题,帮助大家更好地掌握VR、AR知识,请注意查看题目、要求及参与方式,这可是有奖互动哦!(●'◡'●)



分享实录


Pokemon go与星图


今天我想通过这几个特别火的词,和大家一起欣赏未来的“魔法”。先看一下最近最火的游戏Pokemon go




上面这个是Pokemon go的游戏,相信大家一定见过。这个在国外是相当的火,但很遗憾在国内我们还没法玩,它主要是通过你的位置,搜索附近的小精灵,并用精灵球将它捕获。


还有另外一个是关于宇宙的星图。即使你没有天文望远镜,也可以真切地看到遥远的行星,即使你身在北半球,也可以饱览南天的星座。


你需要做的事情,只是拿出 iPhone 或iPad,下载一个 App。打开这个应用,将你的 iPhone或者iPad指向任意方位,这个方位上真实的星空便会呈现在你的设备屏幕上,哪怕是在白天。




这些都是运用了我们今天要讲的AR技术。


也许,你现在就很好奇AR究竟是什么呢?或者你已经提前在网上预习了关于AR的解释。你查到的可能是这么说的:

增强现实(Augmented Reality,简称AR),是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术,这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术估计由1990年提出。随着随身电子产品运算能力的提升,预期增强现实的用途将会越来越广。


但我想说的是,我们一向不主张在孩子刚开始学习的时候就先给他们灌输这样的概念,更希望是孩子能通过接下来所讲的内容或例子,自己先产生一个关于AR的印象。可能这个印象比较模糊,但是没关系,家长可以最后和孩子一起归纳总结,这样得到的也是孩子最能理解的概念了。


我们先拿星图来举例,它的介绍是这么说的:



就是你不管在白天和黑夜都能看星空,但其实,这也说明,你看到的根本不是真实世界的星空,而是一个虚拟的


这是一个“虚拟”的星空,它调用的其实是自己计算机储存的数据,那这和增强现实有什么关系呢?


当你打开应用的时候,你手机系统内的指南针会进行校准,它会和手机中的全球定位系统(GPS)以及重力系统一起准确定位,模拟出你的视角。当你将设备对准星空的某个方位时,就算天空上乌云密布,或者遇到雾霾天气,设备上的屏幕都会呈现这个方位上的星星。


你的手机仿佛变成了一架迷你天文望远镜,而这架“天文 望远镜”还提供了搜索功能,你可以调出对应星系、星球的注释和说明。

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结果就是,你会发现它能自动找到你的现实方位,然后给你提供丰富的数据信息。它在某种程度上也和现实生活挂钩。


还有之前的Pokemon go也是,玩家在游戏中的移动是基于玩家在现实世界中的位置。


刚刚我们讲的都是关于AR的应用,从这里我们可以看出,AR实际上就是虚拟和现实内容的结合它在某种程度上需要靠一些设备获得和展示现实信息。


下面我们再来看看他的兄弟VR。


说到VR,其实理解起来也很简单,它让你看到一个100%的虚拟场景,这也是为什么VR叫做虚拟现实的原因。


比如,我们来看这个,这是一款VR头盔(微软的Hololens),你动动手指,在你身前就出现了一个虚拟的屏幕,点击图像,就能进入某个应用。


相对于AR(增强现实)来说,虚拟现实更多得是放在虚拟图像的建设中,它需要在眼镜中建立立体视觉,才能让你有身临其境的感觉。




刚刚我们看了AR和VR的在生活中的几个例子,你可能还是会有些搞混,分不清楚它们的区别在哪里?


其实这个很简单,主要是看这个虚拟有没有和你身边的现实世界联系起来。


比如前面讲到的【神奇宝贝Pokemon go】和【星空】,它们都与你所在的位置有很大的关系,所以他们是AR。而这个虚拟的操控界面,并没有和你现实中的环境相联系,你可能只是在查一些资料,这个就是VR。


简单地说,AR=虚拟+现实;VR=虚拟


我相信通过刚才的讲解,小朋友现在对AR、VR有了一定的了解了,可能你想知道它们离我们有多近,或者好奇我们未来的生活会是什么样子的吗?


不知道大家在去逛宜家或者其他家具城的时候有没有这样的一个困扰?


就是比如你看好了一个沙发或者一张床,但是你不知道他放在你们家屋里的时候是一个什么样子,或者说尺寸大小是否合适。那么这个时候其实我们就可以用到AR的技术。


在网上下载相关的尺寸,把它在我们的家中显示出来,这样我们可以虚拟来看这个床或这个沙发是否适合我们家的这个环境以及是否是我们想要的这种感,当然还可以是买衣服的时候,是不是省去了很多烦恼?




AR、VR的应用


下面要给大家看一些视频,这些视频可能是小孩子比较感兴趣的,是关于未来的AR或者VR在我们的课堂上或学校里是有哪些应用的。


首先,让我们来看一下VR和AR在自然课中的应用。



谷歌大跨越 进入虚拟现实(自然课)视频地址:http://v.qq.com/x/page/f0330fnztuy.html


这里主要讲的是老师在给学生上一节自然课,老师发给每位学生一个望远镜,在望远镜中呈现的是一个VR技术,学生的可以通过望远镜看到一些室外的自然景象,比如可能是老师所讲的冰川或者是火山爆发等等。


还有生物课,讲人体骨骼的时候,生物老师再也不用拿着一堆像法式长棍面包的骨头来给我们讲课了。在VR的魔法下,它变成了这个样子。


【视频】Hololens在凯斯西储大学的教学应用(生物课)

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=f0330hl6ugx&width=500&height=375&auto=0


这个可能就是我们在未来几年之后的上课样子。


下面这个图片是一个小朋友遇到了一个外国小朋友,但是这个小朋友不会说英文,那他怎么跟外国小朋友打招呼呢?




从这个图片中大家可以看到左边是一个印度的小男孩儿,右边是一个说英语的小女孩儿。


很显然他们说的语言不是同一种,但是他说出来的印度语会被小狗翻译成英文传递给小女孩。小女孩说的英文也会被这个小狗翻译成印度语来呈现给小男孩,这样的话小男孩和小女孩就可以互相打招呼并且愉快的沟通了。


下面我们来看一下男生喜欢的游戏,你们有没有玩过《我的世界》?在未来,这个游戏会是怎样的呢?让我们一起见证奇迹的时刻。


【视频】《我的世界》Hololens版

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=f033089i2dv&width=500&height=375&auto=0

《我的世界》Hololens版第二个视频链接:http://v.qq.com/x/page/i0330uy6cv2.html


当我为这次分享找到这个游戏视频的时候,我看到演示者在一个桌子上建立整个世界的模型时,我觉得特别有震撼感。


我们可以看到视频中的演示者戴着一副VR眼镜,然后可以通过声控或者是通过他手指的动作来调节视角或者是做一些游戏里的任务。这个就是未来VR在游戏里面的一些应用,相信看完这个,尤其是小男孩对未来的游戏肯定充满了期待。


下面是送个小女孩的一个VR的应用,对于喜欢音乐的女生,也许你们会爱上这个。




这只是两张上面印有不同乐器的卡片,但当你手机上摄像头照到卡片上时,奇迹就发生了。


https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=g0330celqm6&width=500&height=375&auto=0

大家通过这个视频可以看到,当我用手机摄像头来扫描这两个卡片的时候,就有两只动物蹦出来,在你身边演奏的他们卡片上的乐器,这也是这个卡片设计人当初的设想,它同时也体现了AR在我们现实中的一个应用。


总结复习


刚才看了这么多的AR和VR,现在你能告诉我什么是AR和VR了吗?我相信你现在对它们已经产生了浓厚的兴趣。


最后我们再拿“谷歌”眼镜,来回顾一下我们今天所讲的内容。


我们看到图片上女生戴了一个眼镜,它的两个镜片上,有一个镜片上装配有增强现实的设备(图中红圈),另一个镜片上没有。




这样就可以,让你既能看到现实世界的景象,又能看到虚拟的景象。如果你戴上google glass会看到的内容会是下面这个样子。


你看到的图像一部分是你通过透明镜片看到的现实设备,一部分是计算机处理过的虚拟信息。


我们之所以介绍的这么细致,是想说,现实世界没有魔法,其实是科学和现实的相互关联让你看到了“魔法”。


首先,设备需要定位现实的内容,第二,设备需要通过搜索获得更多相关信息,这和我们上网搜索信息一样的,你想知道一个东西更多信息,你需要给出你要找的东西。


那么,你要么手动输入、要么上传照片、输入语音,然后点击搜索,后面的这些技术应用到增强现实设备中,就会让你更省事。就像是刚才看的那个游戏用语音控制一样,这样的设备实际上帮助你省去打开电脑或手机搜索的功能,能够尽情地享受科技带给你的方便和无限乐趣。


以上就是我今天想和大家分享的内容,通过最近比较火的游戏和一些视频来和大家一起欣赏AR、VR现实和未来世界中的魔法,如果大家有什么问题或是疑惑和建议可以发给我们。


谢谢!

-The End-



本次分享中用到的完整视频


  • 谷歌大跨越进入虚拟现实:

  • Hololens的教学应用:

  • 《我的世界》Hololens版:



读者提问解答

问1

手机可以下载AR APP吗?

今天分享中讲到的APP都是可以下载到手机的,只是有一些应用没有在中国开放,目前星图APP可以下载,大家可以尝试一下。

问2

就是建造游戏家园(《我的世界》)的那个视频里,提到了“全息技术”,在这次G20的晚会上,天鹅湖的节目里据说也是用的这种技术。请问这两个是一样的吗?

全息技术跟AR技术还是有些不一样。简单的来说,AR技术他是通过计算机来实现的,或者就是说这个AR技术只能从屏幕或者设备上才能看到这个效果,现场观众是看不到的。但是全息新技术,现场观众是可以看到的,他使用了一个光学的原理,所以说这两个在有些方面还是不太一样的。


问3

科幻电影《分歧者3》里是不是也有AR和VR技术?

《分歧者3》刚好这部电影我有看过,这里面就用到了VR和AR技术。电影中有这样一段场景,一个男孩进入到一个特殊的经济舱里面,他可以如身临其境般地和其他队友在一起。当然这个是一个虚拟的环境,但是他和队友在现实中的环境相结合,这样会知道的这些队友是否遇到困难,也能及时解救他们。



读者反响




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孩子的音乐启蒙和学习


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互动题来了!


题目:

在我们的生活中,或是我们看到的电影中,已经出现了很多AR、VR的身影,你能把它们找出来和大家一起分享吗?

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