包明

摘 要：中学物理实验一般是验证性实验，而传统教育学具因现实条件、储备、实施周期和保管等因素限制了其作用。随着VR技术和智能设备的快速发展，AR技术在VR技术的基础上实现了虚实结合的特征，弥补了VR学具没有触感体验的缺陷。教师利用Unity或Unreal等虚拟物理引擎设计出逼真的可视化AR学具，通过AR开发工具将实验课程知识快速融入到AR场景中。物理实验的过程和操作都无需传统学具，只需打印出相应的AR学具标识码，即可开展实验教学。用这种教学方式，无论是现实课堂还是偏远地区的远程课堂教学，都能提供更优质的服务。

关键词：AR学具；增强现实；虚拟实验

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）5-0046-4

1 什么是AR学具

物理课中，学具作为重要的物理现象教学展示工具，它能将抽象的物理规律表现为具体的物理形态，为学生提供直接的观察或触控体验。然而，传统学具受其载具、安全、可实施性、成本等方面的现实情况难以实现一些常规无法实现的物理现象，导致学生在理解物理现象时存在较大的困难。

AR（Augmented Reality）是“增强现实”的简称，可将计算机实时渲染获得的虚拟图像信息叠加或覆盖在真实世界相应的图像识别区域之上，构成虚拟空间与真实世界无缝融合的实时图像。本质上，AR是VR（Virtual Reality）和图像识别技术在现实图像上的运用。由VR技术提供仿真的虚拟空间3D图像，图像识别技术用于识别真实世界中的标定物，如一张二维码图像。AR程序从摄像头上捕获这个图像后，能调用预定的VR中的三维动画，自适应真实世界的尺寸后成像在投影机中，与摄像头中的真实世界进行相应的虚实叠加成像。……