在教育培训领域中AR、VR、MR有哪些可能的应用场景？

2017-05-17 20:27

AR、VR 及 MR 在这几年越来越火红，在开始介绍它们的应用之前，我们先来介绍这家族三个成员之间的分别。
AR、VR 与 MR 的分别：
增强现实 (Augmented Reality，AR)：在使用者的现实世界叠加数字创建的内容。
虚拟现实 (Virtual Reality，VR)：阻挡现实世界，为使用者创建一个全数字化、身临其境的体验。
混合现实 (Mixed Reality，MR)：在使用者的现实世界叠加您可以与之互动的数字创建内容。
下面这张表可以帮助你更清楚了解其区分：

所以 Pokémon Go 是 MR? 因为它可以收服口袋怪兽 (互动)?
别误会，上面 MR 提到 "可以与之互动的数字创建内容" 并不是单纯的只是可以点选跳出的数字创建资讯以获得更多资讯，或是，收服口袋怪兽而已。MR 产生的数字创建内容能够结合现实世界的实际影像，并且可以对其数字创建产生的内容做放大、缩小、旋转、甚至是编辑等等的工作。下面 Microsoft 的 Hololens 广告可以让您比较了解什么是 MR。
有没有注意到，在影片中，当你观看3D 数字陈像时，这影像并不会随着你的移动跟着转向，因此你可以移动位置从后面、上面、下面，以各角度来检视或编辑这影像，这在 AR，甚至大多数的 VR 应用，都是做不到的。
附带一提，连 Pokémon Go 到底算不算 AR 也有争论。
因为理论上 AR 应该是靠辨识某些现实世界影像来产生或带出数字创建内容，而 PokémonGo 是靠 Location 定位来带出数字影像，因此很多人认为 Pokémon Go 充其量只能称为定位服务游戏 (Location-Based Gaming)，不能称为 AR。关于这点，笔者认为就别太吹毛求疵了，或者，你可以称它 Location-Based AR 游戏。
近年来，AR 已经从原本只能以智慧型手机或平板电脑对着某现实世界实际事物，经由辨识，让应用程序带出相关资讯的模式，转变为能以 AR 眼镜达到相同功能。并且由於不需手持行动装置来使用，因此让使用更方便，AR 眼镜应该会渐渐成为 AR 应用的新趋势。
VR 穿戴装置 (例如 HTC VIVE、Playstation VR ...) 则使游戏玩家不再只能看著萤幕玩电玩游戏，而能进入 3D 立体的实战环境。然而其缺点则是因为它屏蔽现实世界的影像，因此除非有设计精良搭配使用的感测装置，否则在教育训练上的应用大多会仅仅局限在观看 3D 立体数字内容而已。
MR 将 AR 与 VR 混合为一，因此 Microsoft 的 Hololens 等装置的推出，不仅让 AR 的运用更上ㄧ层楼 (互动)，也让 VR 的应用能更融入日常工作及生活中。
AR、VR、MR 在教育训练上的应用
我们把这些新兴科技在教育训练上的应用分成三大块:
教育 (Education): 指传授知识，包含学校教育及职场教育。
训练 (Training): 指职能或技能训练，包含学校及职场。
效能支持 (Performance Support): 指在需要的时刻提供相关重要资讯，以协助完成工作，通常可以与前项搭配运用。
本篇介绍将不局限在学校教育端，我们也会举出一些学校以外不同领域的应用，来协助大家了解这些新兴科技的无穷潜力及魅力，这也有助于大家去思考要如何运用这些科技。AR/VR/MR 的应用是无限宽广的，接下来就看大家的想像力及实践了。
为了方便我们将会标示各应用是属于教育 (E)、训练 (T) 还是效能支持 (PS)。不在此三类范围内的应用例子 (例如娱乐、消费、营销、治疗等)，本文就略过不提。
医疗
AR/VR/MR 在医界 (医院及医学院) 越来越受到重视，其最大的两个原因是:
1. 节省时间/降低成本 (E/T/PS):
目前已经有很多医学院/医院使用 AR/VR/MR 来进行教学或外科手术训练。在教学上，学生戴上 AR/VR 眼镜观看 3D 立体的人体结构及器官，甚至可以 "取出" 某一器官来做更仔细的观察。在外科手术训练上，学生或实习医生戴上 AR/VR 眼镜，通过 3D 全息解剖 (Holographic Anatomy) 程序来对着虚拟尸体进行手术练习。这可以让学生节省十个小时在传统尸体实验室内，更实际的是，大体并不容易取得，因此手术仿真可以减轻医院或学校在这方面的负担。

2. 协作 (T/PS)
不管是手术仿真还是实际手术，或是其他医疗诊断，教授、资深医生 (主任)，甚至是远端的医生或专家，也能透过执行手术或诊断的医生配戴之 AR/MR 眼镜所传出的影像 (我们称之为 POV，Point-of-View) 对该医生提供建议或下达指示，而医生可以从其眼镜上的显示器看到这些建议或指示。

应用当然不只有这些，下面是一些其他的应用例子:
药物使用: 协助医护人员确认正确的药物即使他们没受过训练。这简化了药剂师和医生的需求，减少错用药物的机会。(PS)
静脉注射: 协助护理人员寻找静脉来进行静脉注射。别怀疑，AR 眼镜可以帮你看到那些肉眼看不到的静脉，这减少了医护人员的时间及病患的痛苦。(PS)
先期处置: 医院的急诊室值班医生可以透过救护车上，或是，意外事故现场医护人员的 POV 及检测仪器所传回的数据，对病患做初期诊断，并下达指示给该医护人员进行初步医疗处置，以增加及减少病患存活机会及伤害扩大。
所以，或许未来公共场所的灭火器或 AED (自动体外心脏去颤器) 旁边会同时放置一付 AR 眼镜，一但取出会自动通过 Wifi 连线呼叫 119/120 勤务中心，让使用者可以从远端消防或医护人员即时提供协助或下达指令，指导如使用灭火器扑灭火源，或是，如何使用 AED 来急救需要紧急医疗协助的病人。(PS)
军警消训练
在美国，美国军方是教育科技的主要推动者，因为他们希望能快速有效率的训练他们的军队。美国军方几年前就开始使用 AR/VR 等科技来训练士兵作战、武器操作，或是维修武器、车辆等装备。
戴上 AR 眼镜，运用 AR 来进行武器操作训练或是装备维修可以避免错误，同时可以提升训练及维修速度，新进士兵也可以很快上手。(T/PS)

AR 当然也可以运用到作战上，举个大家最熟悉的例子。几年前台湾闹得沸沸扬扬的阿帕奇直升机事件，如果大家不是只有关注那位女星的话，应该会注意到那顶价值 6 万多美元的头盔。那头盔为什么那么贵?
就是因为这顶战术头盔可以把 12 项座舱资讯 (例如武器瞄准或夜视镜)，显示投影在右眼的单眼式萤幕上，方便飞行员能迅速读取所有重要的资讯。其他的战机飞行员、坦克驾驶的头盔也一样可使用 AR 来让他们可以快速掌握重要资讯或进行攻击。(T/PS)

使用 VR 来进行作战训练最大优点就是可以设计出各式各样的情境。当过兵的应该也很清楚，部队野战训练场上的地形地物就那么一些，但使用 VR 就可以依需求设计所需的情境及地形地物，假想敌也不再只是一些人形立牌。(T)
使用 AR/VR 等科技来训练士兵作战、武器操作或是维修装备还有一项更重要的优点，那就是所有的过程也会被记录下来，操作是否正确、瞄准是否精准 ...等资讯都会被记录及分析，用以提供训练单位对需改善的士兵提供适切的训练来改进缺失。
类似的概念当然不只局限在军事人员的训练，公安、消防人员 ...等工作上会面临危险处境的，都能藉由此科技提供各种情境下的仿真训练，提升未来真正遇到状况时，能正确迅速的处置及防护自身的安全。(T/PS)
而配戴 AR 眼镜的公安可以通过连线犯罪中心资料库及影像辨识，来协助辨认通缉犯或赃车，更有效率打击犯罪。(PS)
技术维修服务
AR 可以提供即时的协助来协助维修人员做设备维修及故障排除等工作，这几乎可以涵括所有你所想到的工作，例如工厂机器维修保养、办公室复印机维修、电梯保养、电信维修、汽车保养 ....等等。通过 AR 智慧眼镜及专属的应用程序，可以提供维修人员详细步骤，让他们可以依循来做检测及修复工作。当然这对于新进人员的训练也是很有用的工具。(T/PS)
现场问题无法解决? 没关系，应用程序会呼叫公司内部高阶技术人员，以远端协助的方式来指导现场人员进行故障排除或更换零件，AR/MR 能允许远端专家看到现场人员所看到的影像 (POV)，
并以通话或显示文字、图片、甚至直接标示要处理的零件位置在现场人员的 AR/MR 镜片显示幕上，指导他们进行修复工作。(PS)

使用 AR/MR 眼镜最大好处是现场人员不再需要一的手拿著手机或平板来对著要维修的装置，或是，听从或观看来自公司的指示，他们的双手都可以用来执行修复工作。当然，如果没有 AR/MR 眼镜，手机或平板也能做到，只是要用手拿著比较不方便。
别以为只有维修人员可以使用这项科技，消费者自己当然也可以。未来，影印机、汽车、电器用品的维修、更换 RO 滤芯 ....，只要有适当的 AR 应用程序，你可以自己动手做。

BMW 汽车公司早在 2007 年就研发 AR 眼镜及相关应用程序，提供其保养厂技师维修及更换汽车配件使用。Hyundai 汽车公司在 2015 年则推出 AR 技术手册应用程序给车主使用，只要使用智慧手机或平板，车主就能得到诸如机油、煞车油、空气滤芯等的 How-to 资讯进行维修保养。该应用程序提供影片、3D 叠加图像显示 (当车主扫描他们的车辆不同位置) 各个区域及其它汽车相关资讯。(PS)
学校教育
使用 AR/VR 可以为各级学校的学生提供身临其境的多感官的体验，比起传统的讲课、字卡图卡、或教科书等方法更有效。下面提出几个例子提供参考：
教到太阳系行星时，以 AR/MR/VR 来显示 3D 立体行星运转画面，学生利用控制器可点选某个星球，用以带出更详细的信息。 (E/PS)

地理课以 AR/MR/VR 显示 3D 立体地球仪，学生可以由各个角度来观看，点选某个国家可以来带出该国家的详细信息。(E/PS)
化学课以 VR 先让学生仿真实验过程，让学生熟悉步骤以及可能发生爆炸或起火的错误操作，这样在真正实验时就可以有效避免危险事故的发生。(E/T/PS)
教科书或课外书都可搭配行动装置或 AR 眼镜，在特定页面显示 3D 立体画面及相关信息，增加学生印象，让学生更容易理解，并提升上课或学习兴趣。(E/PS)
建筑系学生不再需要花费时间制作设计模型，只需搭配行动装置或 AR/MR 眼镜以及适当的应用程序，就能 3D 立体陈现他的设计，既漂亮又精确，而且设计修改时不需重制模型，节省不少时间。(PS)
新鲜人对校区不熟? 找教室常迷路?
没问题，AR 应用程序可以指引你到你指定的大楼或教室。(注: 已经有卖场或商业大楼开始使用类似应用程序提供导引。未来你去超市、大卖场或购物中心，可以使用 AR 应用程序直接导引你到所要购买商品的陈列位置或要造访的商店，不需再走来走去找商品或店家位置了)。(PS)
艺术和才艺
戴 VR 去参观著名的动物园、博物馆或是课本上提到的历史景点、地标或是建筑，以你自己的速度来欣赏它们，甚至还可以配合动画显示，来加深你的印象与暸解。应用程序会根据你目前正在观看的事物在萤幕上提供详细介绍资讯。
有没有带出一些灵感? 是的，以往安排户外教学劳心劳力，还得担心天气或是害怕出车祸。
不久的将来这些都可以在教室内完成 (有些博物馆已经开始提供类似服务)，户外教学恐怕会成为历史名词。往坏处想，这有点不够真实，往好处想，这样可以为学校及家长省下很多钱。(E/PS)
在才艺学习方面，AR 眼镜可以协助指导您按照步骤学习乐器、绘画、雕刻、编织等才艺。尤其对于开始学习乐器的学生，搭配 AR 眼镜及相关应用程序，可以显示各种乐器的指法及乐谱，陪练、纠错并记录过程，让生手可以轻松上手。(E/T)
健身/运动
当你在户外或野外骑车、跑步或健走时，AR 眼镜可以即时显示心跳、疲劳、卡路里消耗、目标及更多其它更多显示的资讯，例如地图及 GPS 定位等。
未来在健身房，不再只能无聊的看着眼前挂着的电视萤幕跑步、骑脚踏车、或是做重量训练，你可以透过 VR (或 MR) 头戴式装置，选择在塞纳河畔，或是其它你想经历的路段，骑脚踏车、滑雪、划船、或是跑步。
脚踏车、跑步机等健身器材会根据你经历的虚拟所在位置，调整上坡或下坡角度、阻力、甚至可以感受地面或河面的震动，这样的运动体验是不是很迷人呢? 当然，所有相关资讯也会显示在装置萤幕上。

学校当然也能享受到这样的应用所带来的好处，例如以 VR 搭配相关应用程序及感测元件，来训练足球守门员防守、棒球打击练习、或是网球挥拍等的训练，如此不但不受天候影响，同时也只需一点点室内场地就可以进行训练。
今天就先提到这里。除了教育训练外，AR/VR/MR 在生活上的应用更是无限宽广，充满想像空间的。笔者认为 AR/MR 会是将来的主流，因为它们并未跳脱现实世界，因此比较容易融入现实生活、教育及工作上；

AR 可以在行动装置 (特别是手机 ) 上灵活运用，AR 眼镜可以做到很轻巧，价格也持续下降，因此 AR 应该会成为未来生活不可或缺的一项随身工具，若搭配 AI (Artificial Intelligence) 更像是配备了贴身智能助理。而 VR 主要应用会在创造虚拟的沉浸体验，以成本高、危险、或现实世界不容易取得的经验为主要应用需求。
来源：99 VR视界

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