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【摘 要】增强现实电子书的开发与一般电子书有较大差异，可以分为需求分析、项目设计、实现制作、调试与发布等四个阶段，不同的开发平台各有千秋。本文以“幼儿识字课本”为例，介绍了基于FLARToolKit的增强现实电子书的整个开发过程。进一步的应用需要加强系统稳定性和跟踪识别的流畅性，并且积极探索增强现实电子书在不同领域的适用性，真正发挥增强现实电子书的独特优势。
【关键词】增强现实电子书；幼儿识字课本；FLARToolKit
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A
【论文编号】1671-7384（2013）01-0025-05
一、引言
网络的兴起带动了新媒体浪潮，使得纸质书籍的主导地位受到冲击。早在1999年1月，比尔·盖茨在《Computer World》中大胆预言：“随着数字化的进展，10年内纸介质形式的东西必将被淘汰殆尽。”十多年过去了，基于纸介质的阅读仍然占据着重要的地位，但数字化的进程突飞猛进，各种新型的阅读方式方兴未艾。
增强现实 （Augmented Reality，AR）技术是将计算机生成的虚拟信息叠加在真实场景上，并借助感知和显示设备，将虚实信息融为一体，最终呈现给观察者一个感观效果真实的新环境[1]。基于AR技术的电子书，也被称为互动3D图书，是指在传统纸质图书的基础上，通过增强现实的图像识别，从而能够显示虚拟三维景象的电子图书。增强现实电子书保留了传统书籍的形式，通过在书中插入虚拟对象丰富了内容的表现形式，读者可以与书中的“真实场景”进行交互，使阅读变得更加有趣[2]。
早在2008年7月，泰国的LarnGear Technology公司就推出了首套AR电子书《Earth structure》[3]，如图1所示。该电子书采用MR Studio工具进行开发，介绍了地震波、地球内部构造、地壳、地幔、地核等知识。MR Studio利用特制的标记来代表对象，一旦标记对象被摄像头发现，则成像数据就会被输入计算机系统，在标记的位置出现相应的3D对象。
此后，因其巨大的应用和发展潜力，AR电子书引起了越来越多的关注。2010年第62届法兰克福图书博览会上，中华商务联合印刷（广东）有限公司就将AR技术成功应用在《中国弹起》这部立体书上[4]。随着AR相关技术的不断成熟，开发难度也在逐渐降低，技术实现已不再是制约其应用的主要“瓶颈”，而开发模式与应用方式却成为影响AR电子书广泛应用的障碍。本文将介绍AR电子书的开发过程和相关平台，并且通过一个具体案例，介绍AR电子书开发的实际过程。
二、AR电子书的开发过程
基于AR技术的电子书与传统书籍以及一般电子书的开发有较大差异，到目前为止没有明确统一的流程可供开发者借鉴。笔者依据AR系统开发的一般过程，结合AR电子书开发所需考虑的必要因素，探讨AR电子书的一般开发过程模式以及不同开发阶段的主要任务和要点。
如图2所示，AR电子书的开发过程大致分为四个阶段。首先是需求分析阶段。这一阶段主要完成对特定内容或主题的AR电子书的需求进行深入的分析，其中包括对图书主题和内容的分析，判断AR技术是不是内容表现的最佳方法。同时，分析如何将图书内容进行合理的拆分，形成若干模块和单元。
其次是项目设计阶段。根据需求分析的结果，结合增强现实电子书的技术特点，对增强现实电子书的结构进行整体规划，并据此对包括纸质图书、三维模型、交互平台以及其他多媒体资源在内的AR电子书组成部分进行设计。
第三阶段是实现制作。这是整个开发过程中工作量最繁重的阶段。开发人员需要完成五项基本工作：一是对纸质图书进行合理编排制作，并将特定标记图案融入图书中，从而满足增强现实电子书的需求；二是熟练运用 3D 建模工具，通过反复细致的修改，制作逼真的三维模型；三是运用各种多媒体软件对其他媒体资源进行编辑；四是在选定平台上，完成标志的识别、三维注册、虚实结合和人机交互等多方面的程序开发与实现，其中，基于选定平台的程序开发是整个AR电子书开发过程的技术核心；五是将前面的工作进行整合，使整个项目成为一个有机的整体，同时这一阶段往往会对前一阶段的工作进行各种反馈和调整。
最后一个阶段是调试与发布。这一阶段首先要将制作完成的AR电子书项目进行整体调试，并对照最初的需求分析进行测试。完成以上工作后，就可以根据最初的设计方案进行部署和发布。
三、AR电子书的开发平台
AR电子书的开发需要依赖各类AR开发平台。Bimber
【关键词】增强现实电子书；幼儿识字课本；FLARToolKit
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A
【论文编号】1671-7384（2013）01-0025-05
一、引言
网络的兴起带动了新媒体浪潮，使得纸质书籍的主导地位受到冲击。早在1999年1月，比尔·盖茨在《Computer World》中大胆预言：“随着数字化的进展，10年内纸介质形式的东西必将被淘汰殆尽。”十多年过去了，基于纸介质的阅读仍然占据着重要的地位，但数字化的进程突飞猛进，各种新型的阅读方式方兴未艾。
增强现实 （Augmented Reality，AR）技术是将计算机生成的虚拟信息叠加在真实场景上，并借助感知和显示设备，将虚实信息融为一体，最终呈现给观察者一个感观效果真实的新环境[1]。基于AR技术的电子书，也被称为互动3D图书，是指在传统纸质图书的基础上，通过增强现实的图像识别，从而能够显示虚拟三维景象的电子图书。增强现实电子书保留了传统书籍的形式，通过在书中插入虚拟对象丰富了内容的表现形式，读者可以与书中的“真实场景”进行交互，使阅读变得更加有趣[2]。
早在2008年7月，泰国的LarnGear Technology公司就推出了首套AR电子书《Earth structure》[3]，如图1所示。该电子书采用MR Studio工具进行开发，介绍了地震波、地球内部构造、地壳、地幔、地核等知识。MR Studio利用特制的标记来代表对象，一旦标记对象被摄像头发现，则成像数据就会被输入计算机系统，在标记的位置出现相应的3D对象。
此后，因其巨大的应用和发展潜力，AR电子书引起了越来越多的关注。2010年第62届法兰克福图书博览会上，中华商务联合印刷（广东）有限公司就将AR技术成功应用在《中国弹起》这部立体书上[4]。随着AR相关技术的不断成熟，开发难度也在逐渐降低，技术实现已不再是制约其应用的主要“瓶颈”，而开发模式与应用方式却成为影响AR电子书广泛应用的障碍。本文将介绍AR电子书的开发过程和相关平台，并且通过一个具体案例，介绍AR电子书开发的实际过程。
二、AR电子书的开发过程
基于AR技术的电子书与传统书籍以及一般电子书的开发有较大差异，到目前为止没有明确统一的流程可供开发者借鉴。笔者依据AR系统开发的一般过程，结合AR电子书开发所需考虑的必要因素，探讨AR电子书的一般开发过程模式以及不同开发阶段的主要任务和要点。
如图2所示，AR电子书的开发过程大致分为四个阶段。首先是需求分析阶段。这一阶段主要完成对特定内容或主题的AR电子书的需求进行深入的分析，其中包括对图书主题和内容的分析，判断AR技术是不是内容表现的最佳方法。同时，分析如何将图书内容进行合理的拆分，形成若干模块和单元。
其次是项目设计阶段。根据需求分析的结果，结合增强现实电子书的技术特点，对增强现实电子书的结构进行整体规划，并据此对包括纸质图书、三维模型、交互平台以及其他多媒体资源在内的AR电子书组成部分进行设计。
第三阶段是实现制作。这是整个开发过程中工作量最繁重的阶段。开发人员需要完成五项基本工作：一是对纸质图书进行合理编排制作，并将特定标记图案融入图书中，从而满足增强现实电子书的需求；二是熟练运用 3D 建模工具，通过反复细致的修改，制作逼真的三维模型；三是运用各种多媒体软件对其他媒体资源进行编辑；四是在选定平台上，完成标志的识别、三维注册、虚实结合和人机交互等多方面的程序开发与实现，其中，基于选定平台的程序开发是整个AR电子书开发过程的技术核心；五是将前面的工作进行整合，使整个项目成为一个有机的整体，同时这一阶段往往会对前一阶段的工作进行各种反馈和调整。
最后一个阶段是调试与发布。这一阶段首先要将制作完成的AR电子书项目进行整体调试，并对照最初的需求分析进行测试。完成以上工作后，就可以根据最初的设计方案进行部署和发布。
三、AR电子书的开发平台
AR电子书的开发需要依赖各类AR开发平台。Bimber