基于情境感知的校园导览系统

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1、新科技与教育NEWTECHNOLOGYANDEDUCATION基于情境感知的校园导览系统——增强现实(AR)在K-12教育的实证案例之四蔡苏吴超王沛文【摘要】情境感知作为一种强交互形态，是智慧校园交互平台，缺乏情境感知。增强现实和位置服务是提建设的一大热点内容。本文基于增强现实(AR)、位置供情境感知功能的两大关键技术，在国内K-12教育中服务和移动计算等技术，设计并实现了地理导航与文尚未得到充分应用。化浏览一体化的校园导览系统。系统以Android手机平台为客户端，包含校园热点新闻推送、校园地理位置导航、校园建筑（群）定向搜索、校园文化导览等以基于

2、增强现实和位置服务的应用案例校园环境和校园文化为核心的服务与功能。旨在为校内外人员提供一个熟悉校园地理文化环境的综合服将增强现实技术融入传统的地图导航逐渐成为务体，同时探索移动增强现实和位置服务等技术应用地理漫游服务的一大热门，近年来，许多研究者对这于校园导览的效果，为“智慧校园”的子系统设计提供种新型导航方式的实用效果和设计模式进行了研究。思路，同时也为K-12教师创建有教育意义的户外探究活动提供参考。HuangH和KRehrl先后探究了增强现实、语音提示和[2][3]【关键词】智慧校园；位置服务；增强现实；移动计电子地图三种模式对地理导航的实际效

3、果，发现算；校园导览增强现实的导航效果并不如后两种传统方式，其主要【中图分类号】G434【文献标识码】A原因是增强现实技术对硬件环境的稳定性要求较高，【论文编号】1671-7384（2018）02、03-0118-03使得不同用户体验差异较大。JHLee等人针对增强现实多标签阻挡视线等缺陷，设计了一种基于道路信息和位置信息让标签时刻显示在屏幕恰当位置的方法，[4]大大提升了用户体验。北师大“VR/AR+教育”实验智慧校园概念及其发展现状室自2013年开始研发基于位置服务和增强现实的校园导览系统，以实际校园环境为例部署使用，并通过智慧校园源于2008年

4、美国IBM总裁兼首席执行实证研究证明该系统能够增强用户对空间对象深层[5][6][7]官彭明盛在题为“智慧地球：下一代领导议程”的演的认识，提高了使用者的执行效率。[1]讲中首次提出的“智慧地球”理念。智慧校园包括以上几个案例为建设情境感知的智慧校园提供了学习情境识别与环境感知技术、校园移动互联技术、设计思路。本文在借鉴此类软件设计思路的同时，充社会网络技术、学习分析技术、数字资源的组织和共分发挥校园环境体量小、用户群单一、易整合等特点，享技术。当前我国智慧校园还没有完全摆脱数字校开发出精度高、内容丰富、特色性强的校园导览系统，园的思维，很多情况下只

5、是提供了简单的信息查询和使其充分体现智慧校园情境感知的特点。118中小学信息技术教育2018-2、3新科技与教育NEWTECHNOLOGYANDEDUCATION“VR/AR+教育”实验室运用AR和LBS开发的基2.目标地查询于情境感知的校园导览系统实景导航仅针对一定范围内（如200米）的建筑和景物进行信息呈现与导览，属于不定向的指导。我本文介绍“VR/AR+教育”实验室实现的一个们进一步实现了目标地查询功能，以此作为实景导航基于移动增强现实和位置服务的校园导览系统，包功能的扩充。在目标地查询功能中，支持用户在搜索括热点新闻、实景导航、目标地查询、文

6、化导览等功框中手动输入想要到达的目的地，系统自动为用户计能，使得校园成为一个可以随时随地可探索的学习环算目的地距离、方位，同样以增强现实的方式将其位境。系统主要包含实景导航、目标地查询和文化导览置信息呈现在真实场景中，同时在最下面的雷达上也三大功能模块。设计以智慧校园的任务为最终导向，有显示，如图2所示。通过此功能，用户可根据自己的旨在探索移动增强现实和位置服务等技术应用于校需要定向选择导览目标，以增强对现实环境的体验。园导览的效果，为智慧校园的子系统设计提供思路。虽然这是一个应用于高校的移动增强现实校园导览的案例，但它也可为K-12教师从技术和教学

7、方面创建有教育意义的户外探究活动提供参考。1.实景导航Android用户扫码关注公众实景导航模块以客户端用摄像头所取得当前实号后回复“AR校园导览”，景为主界面，与此同时，系统通过计算用户所处位置可获取AR校园导览演示视频链接。并与数据库中所有建筑预存位置进行信息比对，确定一定范围内所有建筑物的名称、方向和距离等信息，图2目标地查询功能模块通过增强现实技术将这些信息在真实场景中，并且所有建筑以标记点的方式呈现在用户界面的雷达上，方便用户全局把握，如图1所示。当用户在校园内转动或3.文化导览者走动时，客户端GPS坐标及陀螺仪信息发生变化，当用户走到校园

8、内某一文化建筑前，并试图了系统通过重新计算，及时更新所有建筑方位信息，由解其文化背景及详细信息时，可将摄像头