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混合现实(MR)、虚拟现实(VR)和增强现实(AR)在学术出版的应用

已有 4385 次阅读 2019-2-28 11:02 |个人分类:科学交流|系统分类:海外观察| VR;AR;MR;学术出版

引用本文请注明出处

作者:ALICE MEADOWS;译者:刘欣怡;校译:陈铭

来源:https://scholarlykitchen.sspnet.org/2019/01/17/mixed-realities-virtual-reality-and-augmented-reality-in-scholarly-publishing-an-interview-with-markus-kaindl-and-martijn-roelandse/

对我们大部分人来说,提到增强现实(Augmented RealityAR),首先想到的是游戏以及其他形式的在线娱乐项目。但是AR也正在以我们能想到的和意想不到的方式,越来越多地应用于学术出版领域了。斯普林格自然(Springer Nature)已经试验了该技术,在今年法兰克福书展(Frankfurt Book FairFBF)上,每个光临斯普林格自然展位的人都能亲身体验该成果。在本次访谈中,斯普林格自然的语义数据高级经理马库斯·凯恩德(Markus Kaindl,以下简称“MK”)和创新主管马丁格恩·罗兰斯(Martijn Roelandse,以下简称“MR”)回答了一系列关于学术出版中混合现实(Mixed RealitiesMR)、虚拟现实(Virtual RealityVR)和增强现实的问题,并讲述了他们在该领域的工作。

l  让我们先介绍一下MRVRAR具体指的是什么?他们之间的区别又是什么?

MK:最关键的差异在于用户使用时的沉浸程度。首先,VR是将用户沉浸在一个完全人造的数字环境中。如果在这种环境中加入现实因素那就是AR了,它是在真实世界环境设置中叠加了虚拟对象。最后,MR不仅叠加了真实世界,它还可以固定用户在现实世界中移动的虚拟物体。

MR:它们都有不同的用例。比如我们在法兰克福书展上的实验是利用VR为读者打造一个虚拟的阅读环境;对于AR,汽车上的抬头显示器就是很好的例子;而MR最出名的例子就是Pokemon Go游戏了。

l  二位近期参与了微软反应堆关于研究出版中数据可视化和MR应用的编程马拉松(Hackathon,又译为黑客松),数据可视化已经在学术交流领域得到了完善的建立,那这些其他形式的技术本质上是数据可视化技术的延伸吗?

MK:是的,它们可以是现有数据可视化方法的扩展,但以一种更加直观、动态和有趣的方式呈现,这在常规二维方法中是不可能实现的。但更重要的是,通过增加维度和虚拟性,这种技术能够实现之前无法实现的应用,就像动态的知识图谱,能感受到阅读时全方位的沉浸感。

MR:想象你是一名神经科学家(就像我一样),你正试图弄清楚神经元结构的三维结构,这几乎不可能的!解决方案有以下几步,比如追踪概要,并在线框图里重建向量。一些人还想出了更简单的方法,采用众包的方式来完成描绘节点的乏味工作,并将其转化为Eyewire(一款绘制脑图的游戏),但这些方案最终只是把3D的东西投射到屏幕上。但是现在,例如譬如ConfocalVR的工具,你就能和同伴一起边通过VR观察结构边讨论问题了。

l  结合对开发、实现和使用这种技术的高成本的考虑,您认为在学术出版中使用这种技术最大的好处是什么?

MK:允许多个研究人员在实验室一起工作的协作环境,读者进行研究时丰富的阅读环境,以及以真实且独特的方式结合多种数据源的可视化体验——这些例子都证明了为何学术出版商要采用该技术以最大程度满足用户需求。

MR:事实上费用正在迅速下降,这些新技术都会成为主流。比如当你在超市消费一定的金额后能够获得一套VR装备,这样你就能在VR里欣赏到自己喜爱的节目了。我们行业也如此,Warp Industries公司(荷兰的一家软件公司)开发了一款简单易用的故事板应用程序,你可以在这个程序中编写自己的在线学习或培训脚本,经过一天的3D相机记录后,你就能在一个可接受的价格范围内购买VR培训模块了。

l  是否有一些特殊的学科或领域更可能接受这项技术并从中获益?为什么(为什么没有)呢?

MK:在实验室或临床试验场景中,研究人员往往需要解放双手做实验,但又需要查看或展示相关信息,这时该项技术就发挥了关键性作用了,同理,实习医生可能是另一个受益的群体了。这项技术更多地用于需要数据可视化的STM学科,但在历史、哲学这类人文学科应用较少。目前在教育领域已经有了一些优秀的成果,比如麻省理工学院媒体实验室开发的“数学天地”,将数学学习与MR结合在一起,以及利用简单的演示展现原子结合成为化合物的过程,以生动有趣的方式帮助学生学习化学。心理学也是非常重要的研究领域,例如,试图理解我们的记忆是如何像前面提到的“神经学书籍”那样运作,或者麻省理工学院媒体实验室使用AR进行记忆。

MR:事实上“实验室”可能是最适合该技术的地方,我们在编程马拉松中的成果包括一种有助于发现与我们周围世界的物体相关的科学文献的实时AR配置,还有一种实现蛋白质结构的VR可视化和交互的技术,以及能够凸显地球上珊瑚礁数据的MR球体等等。然而,我认为心理学和行为领域的应用效果也会很好,就像我前面提到的VR培训,它通过屏幕打造一种身临其境的电子化学习。

l  二位能分享一些斯普林格自然以及其他地方利用这项技术的例子吗?

MK:在斯普林格自然,我们已经开发了第一空间阅读原型,它让用户在VR中浏览和阅读,就像今年的法兰克福书展演示的那样。目前已经开始建立蛋白质、实体以及激素结构的可视化,像地质学、地球科学这类学科领域也创建了相关程序,能够在虚拟洞穴中探索土壤层。

l  对于出版商和研究人员来说,采用该技术最主要的障碍是什么?

MK:最初应该是价格,因为技术一开始的费用非常昂贵。但是随着越来越多的供应商进入市场,像微软、脸书和谷歌这样的大公司提供他们的硬件、软件和经验,价格也越来越便宜。如今最大的挑战可能是将技术应用于适合的案例中,并在适当的时间为用户传输正确的数据。

MR:确实是价格,但也可能是心理状态。我穿戴这种装备时是否舒服?它们能为我带来多少增值?这可能是谷歌眼镜的失败之处。

l  比如在更好地获取研究成果方面,该技术创造了哪些机会呢?

MK:最大的机遇在于,当应用于人类重大的挑战(比如人道主义援助,环境,健康和包容性世界)时,这些程序具有较强的交互性和反应性。在编程马拉松中,我们已经开发出了一种程序原型,它能够将斯普林格自然出版物中的濒死的珊瑚礁可视化,并且提供关于珊瑚礁健康,资助和保护现状的信息。

MR:在我看来,最大的机遇是双重的。首先是在MR中增加一层信息,这在复杂力学、外科等应用领域有着巨大的潜力,在学术出版领域的机遇可能更多地在于为信息提供内容。其次是在教育领域,我认为我们在这方面才刚刚开始起步。其范围涉及学前教育到培训高级互动医生,远程培训和远程学习支持也包括在内。最后,这项技术为学生提供了“接触”和操作对象的机会,有助于帮助他们更好地理解对象,并且培养处理数据集、复杂公式和抽象概念的能力。

l  实事求是地讲,二位认为在未来五年内,这项技术在学术出版领域的应用会有多大的改善呢?

MK我相信在五年的时间内,人们普遍能够在阅读的同时看到由MR显示的其他信息,因为这项技术会越来越便宜和简单易用。此外,在教学领域,虚拟现实和增强现实的效果将得到良好的应用。总的来说,在学术出版领域,我认为传统的创作和消费方式不会受到实质性的挑战,但围绕着它的体验将会变得更加丰富生动。

MR:我非常赞同马库斯的观点!这项技术主要会增强内容的表现形式,并且为教育开创新的机会。




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