科普书玩转AR?听院士“面对面”讲课,体验探月等高科技场景

南都讯 一本科普读物如何运用AR(增强现实技术),更好地实现科普寓教于乐?2019年广州市全国科普日科普嘉年华于10月13日(星期天)在广州国际媒体港三楼珠江中心顺利举行。在现场,一本名为《点燃科学梦想:院士专家校园行》的科普图书让现场不少观众颇为惊奇,纷纷驻足体验。只要扫码观看AR视频,就可以手动体验动画探月等高科技场景。

对着书内二维码扫一扫

可操控机器手抓取重物

据悉,本次科普嘉年华共设有148个展位,分为“智享科技”“智汇生活”“智福健康”“智趣乐园”“智尊美食”“智兴乡村”“智领教育”“智助湾区”八个展区。

在A63-64展位,一本本名为《点燃科学梦想:院士专家校园行》的科普图书整齐陈列桌上。路过的观众乍一看以为是一本普通科普读物,其实这本神奇图册“大有乾坤”。书中配置AR-3D动画,只要掏出手机对着特殊二维码扫一扫,不仅可以观看AR视频,与院士专家面对面,听专家亲身讲授科普知识,还可以手动体验动画探月等高科技场景。

据悉,全书分为天文、地理、军事、生活、健康、教育和创新7个篇章,从不同角度为孩子们普及科学知识、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神。记者体验发现,每个篇章都有一个AR二维码。在机器人篇章,扫一扫二维码,结合书页图景弹出一个完成机器手抓取重物的任务,使用者可通过软件设置的按钮操纵机器人,并抓取机器臂前的圆柱体重物。

如何书中神奇的AR科学场景?据介绍,首先你需要拥有这本神奇的图册,然后找到一个智能移动设备(手机或平板电脑均可),免费下载“AR科普图书”APP,在书中找到有摄像头标识的二维码,扫描二维码即可出现相应AR场景。

七个篇章包含四种AR场景:

AR电视,AR机器臂,AR数学,AR月球车

《点燃科学梦想》集合了2017年以来欧阳自远,张景中等26名院士专家,在“广州院士专家校园行”活动上的科普报告。一共涉及了包括天文,地理,军事,生活,健康,教育以及创新共7个篇章。针对7个篇章,APP设计了包括AR电视通用场景,AR机器臂,AR数学,AR月球车特定场景的四种场景。

互动场景有四种。

AR电视是图书每一篇章均有的主题场景,使用者在AR电视场景中,可观看“院士专家行”中的重点内容,与院士专家面对面。AR机器臂呈现了工业机器人的一种,使用者可通过软件设置的按钮操纵机器人,并抓取机器臂前的圆柱体重物。AR数学设置两个数学小游戏——幻方九宫格和九九乘法表。在幻方九宫格中,使用者需要移动场景中9个带有数字的方块,完成“横竖斜”之和均为15的任务,这对于小朋友的速算能力,逻辑分析能力均有一定的要求。九九乘法表则是纯粹的速算题游戏,能够帮助低年级的小朋友提高对九九乘法表的记忆能力。AR月球车是对我国的玉兔号的科普特有场景,小朋友可以通过软件近距离观看月球车的模型,也可以在场景中控制月球车的移动,与月球车进行交互。

主要技术难点有三个:

匹配、姿态、虚实结合

据AR图书技术团队负责人、来自广东工业大学的研究生黄浩轩介绍,这本图书的技术实现历时一年多,主要运用了有标特征识别技术,三维注册技术,建模技术,AR开发平台等。

“主要难点在于匹配、姿态、虚实结合等三个方面。比如我的目标是A,然后摄像机捕捉到了画面,会处理这个画面有没有 A,这是虚拟和显示的匹配问题,根据目标图像的特征点,对摄像机捕捉的帧画面进行处理、匹对。姿态则是使用者在不同角度对着目标物时,目标物会像真实物体一样呈现出不同姿态。另外,还要处理好虚拟物体在真实空间坐标中的映射关系,形成虚实结合的真实互动感。”黄浩轩说。

知多D

科普嘉年华共设148个展位

分为“智享科技”等八个展区

今年广州全国科普日的主题是“礼赞新中国、智慧新生活”。主会场活动共有三大部分,包括科普嘉年华、启动仪式暨科学故事会以及科普大舞台。科普嘉年华部分亮点展位介绍:

【C区展位】

C8广州市机器人协会---携同会员单位与高校科研联合,围绕机器人科技及人工智能主题,通过人工智能的展示,让青少年通过现场操作与实践,将生活和创新相互融合。本次活动将展示新型的消防机器人,还将展示人工智能作品设计,设计以科技零部件与机器人技术结合将生产及生活上的机器人技术更贴近的展示给青少年,更好的将科学技术广泛共享与推送。

C2-3广州地铁博物馆---此次广州地铁博物馆快闪店以一号线车厢形态为载体展示了地铁博物馆与多方跨界创作的各种文创产品:冰箱贴、“铲屎官通行证”、车站积木、党建系列、创客系列等。

C7广州市林业和园林科学研究院---通过参与展位互动体验的市民将会学习到关于花的科学小知识(识花辨虫/拼图/找找我在哪/胸章DIY互动体验),还有机会掌握防治病虫害的方法,让自己成为绿化达人。

C5广州刘金山地质科普有限公司---市民可以携带翡翠进行ABC鉴定,展位还有矿物比重、折射率等小实验互动环节精彩上演。

【B区展位】

B3-4广州羊城通有限公司---通过《科普学习卡》、挑战答题卡等游戏,为市民介绍最新的交通智慧支付技术,例如“乘车二维码”、广州城市旅游云卡。展位还准备了羊城通出行金、全国一卡通、城市旅游一日卡作为福利赠送给市民。

B7-8呼吸疾病国家重点实验室呼吸健康科普基地---准备了肺功能仪、红外热成像仪,为市民提供免费体验与检测,也介绍并展示实验室产学研转化成果空气净化器、负离子产品、氢氧雾化机等相关仪器设备。

【A区展位】

A23-24广东省智能制造研究所---大疆机甲大师带你走近人工智能,公众亲自通过自己的手动操作让机甲大师RoboMaster S1在重重障碍里穿越。

A21-22广东省工业分析检测中心---有指纹实验,化学红绿灯实验以及牛奶画,都是互动的科普小实验,欢迎市民前往体验。

A77-78 广州新烨数码科技股份有限公司---带来的教育竞赛类机器人可以表演、可以互动,不仅有魔方机器人、石头剪刀布机器人、跳舞机器人,数不胜数……

A72广州大学物理学院---将进行多个经典物理实验,现场将演示颇具震撼力的龙卷风装置,霸气十足。

采写:南都记者 杨丽云 陈养凯 通讯员 穗科协

摄影:南都记者 马强