增强现实（Augmented Reality ，简称 AR）是虚拟现实（ Virtual Reality，简称 VR ）技术的延伸。[1]与AR相比，VR着眼于 "构建现实" ，把用户代入兼具沉浸、互动和想象的虚拟环境；而AR立足于 "改进现实" ，通过载入 "数字信息" ，对真实事物进行完善与丰富，从而达成虚拟与现实之间 "实时无缝接合" ，以此强化用户对现实的认识。[2]增强现实作为新型传播介质，在形态和属性与传统媒体大相径庭。它的介入将引发传统出版在内容、业态、样式上的多重转向。这些为传统儿童图书的发展带来了新的启示。[3] 2009年伊始，欧美等发达资本主义国家出版机构陆续推出一些带有增强现实技术的新型产品。2012 年，畅销书《哈利•波特》的作者J.K.罗琳与日本索尼公司合作推出互动图书《奇幻之书：魔咒之册》（《Wonderbook： Book of Spells》），这套产品将图书与游戏融合，赋予读者全新的沉浸感体验。这套图书在圣诞节当天就售出过百万册，这让增强现实图书在全球范围内迅速成为被关注的热点。之后，一些实验性产品推陈出新。如，2015 IEEE 国际增强现实和混合现实研讨会上，迪士尼发布了《Crayola的3D立体电子书》，它可将二维图形转变成三维模型，还能为其涂上自己喜欢的颜色，进行二度创作。2016年度伦敦书展上，来自世界各地的游客通过增强现实图书《莎士比亚HeroMirror》，身临其境地体验了莎士比亚迷人的梦幻世界。增强现实技术已开始在数字童书领域小试牛刀。
形象思维能力的培养有助于儿童思维广度与深度的发展。人类发展历史中的很多重大发现都与形象思维有关，没有形象思维与抽象思维的结合，就不可能出现波澜壮阔的人类文明。多个研究[4,5]认为增强现实技术会对儿童形象思维的培养产生积极影响，包括培养儿童的想象力、感知力以及创造力，传统出版物作为一种信息内容的纸介质载体，主要以文字、图像、符号、公式等元素为材料，以静态的方式得以展现。读者在翻阅图书的过程中主要依赖视觉结合自我认知进行理解、领悟、评价与鉴赏。静态的展示方式让知识在传播的维度上相对单一，信息的延展上受到了限制。作为增强现实出版物以动态的形式呈现，通过视觉、听觉、触觉等多个维度对观众给予刺激，这种全息性的信息传递满足了读者对阅读内容的深层次需求。读者在摄取知识的过程中，面对的不再是静态、单一的文字和图像，而是栩栩如生的美丽画卷。如，《Chemistry101》是一个面向少儿的科普教育类AR童书。通过手机或平板电脑对纸质的化学元素卡进行扫描，在屏幕中就可以生成3D立体的分子结构（见图1）。《口袋动物园》则是通过对带有动物图案的纸质卡片扫描来生成立体直观的动物形象。这让很多孩子在家里便能认识各种动物（见图2）。这种教育模式为儿童带来全新的视觉体验，更颠覆了传统的卡片学习，有助于儿童形象思维能力的培养。
在传统出版业受到移动阅读广泛冲击的今天，让孩子们安静地在书房里面阅读一本纸质书籍，并不是一件容易的事。心理学研究表明，不同年龄段的孩子注意力水平并不一致。新生儿注意力是5～10秒，1岁为5分钟，2岁为7分钟，3岁为9分钟，4岁为12分钟，5岁为14分钟。注意力不集中是所有学龄前儿童的共性，这一阶段又是学习习惯培养的黄金时期。好的阅读体验是提升儿童专注力的法宝，AR童书为孩子们提供沉浸式的阅读体验。西班牙科学家一项针对4～5岁学龄前儿童的临床试验发现，[6]每天使用增强现实读物的儿童无论在阅读时间上还是质量上，较之于传统图书都有明显提高。传统图书的阅读行为体现在手对书的翻阅上面，AR技术的融入赋予了传统出版物更加多元的交互功能。读者不再故步于简单的翻页模式，而是能够与书中的角色或场景进行趣味性互动、在声色影画的情境中感受知识的魅力。这种智能的人机对话让阅读者沉浸其中，增强了阅读者的专注度与存在感。[7]如，《Horrible Hauntings》是一本介绍鬼怪的有趣童书。用户下载应用程序后，用平板电脑对阅读的书籍进行扫描，屏幕中就会显现书中所描绘的情境：那怪诞的气氛、黑暗的墓地、神秘的声音以及慢慢袭来的薄雾，似乎每一页都包含了许多细小的秘密，需要孩子们去探索，这种书会引起孩子的巨大兴趣，无形中培养了专注力（见图3）。
阅读行为的变化也悄然地影响着孩子们的阅读习惯，人们渐进的从自娱自乐的 "单人阅读" 演进到多人参与的 "社交阅读" 。无疑，这有助于孩子们参与意识与合作能力的培养。学者们对增强现实助力儿童合作能力培养的可能性与有效性也进行了研究。如，Ann Morrison基于移动增强现实和普通移动应用进行了对比研究，发现增强现实作为学习接口有助于提高学习者的合作能力和问题解决能力。[8]增强现实技术让少儿阅读变得丰富多彩，《Pokémon GO》是任天堂开发的一款集LBS 技术与超级 IP的AR 应用。它自2016年7月6日在澳州上线以来，迅速风靡世界。《Pokémon GO》让孩子们纷纷走出卧室、走出课堂，在公园里、院墙内、小湖边捕捉和交换各种宠物。孩子们可以在现实世界中组队、互相配合寻找虚拟的精灵（见图4）。通过AR技术，孩子们在互动娱乐过程中完成了人际交往中的参与、分享、合作、关心等一系列环节。
传统童书面临数字化转型和出版模式的革新。增强现实技术与儿童图书的融合，为传统童书的发展与嬗变带来了机遇和启示。目前，针对AR童书设计策略方面的研究还很稀有且不系统，这近乎是数字出版领域中的空白。从数字出版的视角来看， AR童书设计汇聚了产品、用户、视觉、交互、装置5个层面，它们之间的动态关系促进了设计策略的形成与指向。作者认为，产品研发和用户服务是策略形成的关键，视觉、交互与装置又对设计策略的发展产生重要影响。下文是作者尝试构建的设计策略模型（见图5）。
结合儿童用户的特点，从上述5个层面分别论述如下。
纸质图书的生产要经过严格的出版流程。增强现实童书的出品也需要遵循严格的工程化流程。总体经历以下3个阶段。第一阶段是需求分析与产品设计：该阶段实现产品功能的信息采集与文案落地，包括对增强现实图书的开发环境、美术形式、文本内容、视频素材、交互设计等几方面进行统筹规划。第二阶段是产品研发：该阶段把第一阶段的纸质方案转换成可供交互的作品，此阶段需完成第一阶段设计的全部功能。如，搭建好计算机开发环境、参照设计稿制作3D模型、创作可供图书展示的视音频素材、通过底层代码实现自然的人机交互。第三阶段是测试与发布：产品经过测试人员测试通过后，开发人员就着手部署发布了。软件在发布后也需要对用户的行为进行同步跟踪，并对反馈的信息进行再次调试（见图6）。
增强现实童书能否得到更好的市场份额，取决于它所提供的信息能否满足读者阅读需求和提升用户阅读体验。家长选择儿童图书首要因素是出版物的内容能否开卷有益。所以，把好内容质量关，构建以用户为中心的设计模式，是提高少儿AR童书核心竞争力的关键。据中国互联网数据中心统计，少年儿童拥有比较多的时间，利用智能移动终端进行AR图书的阅览与互动的频率较高，他们是增强现实图书的主要用户群体。3～7岁是孩子成长的黄金时期，他们每一岁的阅读偏好都有很大不同：如，3岁开始能捕捉形象的外貌轮廓、喜爱明亮的颜色，适合阅读想象力丰富、造型和色彩夸张的内容；4岁开始能够辨别书中细小差异，开始涉及带有一定叙事、图画较为细腻的无字绘本……增强现实出版物的信息化基因，使其能采集用户交互过程中的行为数据。它们可被计算机分析与评价，让出版方对用户信息的采集更加便捷，反馈更及时，从而为出版物的未来规划与完善提供参考指标，根据用户偏好进行未来出版战略的规划与调整，提升出版物的市场竞争力。图书出版部门可以针对此类用户的阅读行为进行需求分析，提供个性化、品质高的内容订制服务。
简易化的造型和色彩能够让儿童快速捕捉阅读内容的基本特征，这可让他们能更好地接受产品。AR童书的UI设计多以简易化风格为主，图标设计上多剔除干扰性细节，图标颜色一般采用纯度较高的色彩，这样更易于儿童在虚实之间进行分辨。从角色设计上来看，虚实屏幕中的角色原型是来自真实世界中的形象，这些原型的基础也需要进行提炼，并绘制形成原画、建造3D模型，最后生成可爱生动、容易引起幼儿关注的角色。《奇幻乐园》是作者自主研发的幼儿英语AR童书，书中的所有角色均源自现实生活中的动物简化而成（见图7）。
让•皮亚杰儿童认知发展理论认为：2～7岁的儿童处于前运算阶段，本阶段儿童通过语言、模仿、想象、游戏和绘画来发展符号化的表征图式。他们的知识很大程度上取决于自身的知觉。伴随着信息技术的发展，人们已步入了媒介化的多模态信息传播与接受的时代。模态指交流的渠道和媒介，包含了视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉5种感知通道对应的5种交际模态，也包括语言、技术、图像、颜色、音乐等符号系统。[9]结合儿童认知发展阶段论，结合多模态的理论反观AR童书的展示因子，可以在交互上引入多样的富媒体元素（见图8）。这种结合了视听与互动的信息传播方法让童书内容更具表现力，适合儿童的认识发展特征。因儿童阶段抽象思维尚未形成，对于文字认知与识别又较困难，AR童书在富媒体元素的选择上要以视听、图像、动画为主体。交互行为上应避免复杂的逻辑推理与实验论证，倾向简单、趣味性的仿真互动。
增强现实童书展示装置的选择需要适合图书的内容及用户的交互需求这一原则。展示装置的选用会影响到AR童书的用户体验，不同展示媒介所显示的效果差别很大，交互方式也不尽相同。目前，作为AR童书用到的展示装置包含：智能移动终端、空间显示设备、智能眼镜。
智能移动终端：随着智能手机、平板电脑在世界范围内的广泛应用，手机已作为人们体验增强现实童书的基本工具，APP成为主流的AR应用领域。在展示装置的选择上对于互动性需求较多的，互动方式以触摸、压感、重力为主体的，伴随着广告、O2O、社交等功能设计的AR童书，可以选择智能手机或平板电脑作为展示装置。如，《LEGO Fusion Resort Designer》是由乐高未来实验室研发的一款积木组合式的AR童书，让孩子们以独立或协作的方式去设计真实世界中的作品，再通过平板电脑扫描将这些作品融入虚拟的童话世界中（见图9）。在虚拟的环境中使用，如建筑、道具、车辆等。这款童书能够给儿童提出建造的任务，激励孩子去探索。
空间显示设备：空间显示设备的增强现实应用对于场地环境要求较高，比较适合在主题乐园、科普展览馆、博物馆、图书馆、教室等场地较大的环境中放置，因其装备展示的区域较大，适合于虚拟展示幅面较大的、包含众多细节的图书。如，索尼未来实验室在美国2016 SXSW（South by Southwest.）大会上展示了AR童书《爱丽丝漫游仙境》。这本书通过使用了深度传感器、运动追踪和投影技术来对童话内容进行了展示。当用户翻阅它时，可以从书本上拖拽出漫画角色，并与附近的物体，如茶具（见图10）或扑克牌进行互动。软件系统可以通过追踪手的运动方向对手指触摸作出响应，并调出响应事件。不难想象这款设备作为一个教育工具，将很多知识通过动画或游戏的方式予以展示。
智能眼镜：对于沉浸感要求较高的，同时又需要孩子进行高频率互动的可以选择智能眼镜。装配了智能眼镜的阅读者能够更自由的获取仿真信息。较之于智能手机，它会带来更优秀的沉浸感，这有助于儿童注意力的培养。如， "HoloStudio" 是一款基于HoloLens的应用，它仿若搭积木一样，孩子们可以在它有趣的卡通化界面里直接构建理想的模型，在交互时，所有的模型都将悬浮于用户眼前，可以让用户从任何角度去观察它。更加直观锻炼了儿童的创造力（见图11）。
目前，Hololens、Google Glass等作为该一领域的探索者。智能眼镜的成熟也会培育出更多的创意性内容产品。Analysys易观智库分析认为，2017—2020年间将会有大量AR智能眼镜被推入市场，2020年AR市场收入规模将达到1 200亿美元，这对AR童书的发展是一个契机。
技术创新和产品迭代势必经过从不成熟到成熟，由不被认同到广为接受的过程。实现了技术、内容和应用环境高度融合的增强现实图书，将着力于切实的功用，通过自然交互来替代复杂的操作。通过文字和语音系统自动与书中所遇到的虚拟角色或事件进行对话，通过脑机接口技术对阅读者的脑电波进行识别，在增强现实的辅助下沉浸体验全新的社交与生活，享受真实世界无法体会的乐趣。相信伴随着科学技术的发展。软、硬件环境的逐步完善、出版物内容制作愈发精良、沉浸式的阅读环境更加合理，再加上5G、云计算和云存储作为助力，增强现实童书终究会作为儿童教育领域中不可或缺的一环。
