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《基于增强现实（AR）技术的<象鼻山>图画书创作研究》

申报人：王金冰 申报日期：2025-01-05

基本情况

2025年批次
《基于增强现实（AR）技术的<象鼻山>图画书创作研究》 学生申报
创新训练项目
艺术学
设计学类
学生来源于教师科研项目选题
一年期
近年来，随着儿童图画书从传统的纸质形式向数字化形式转变，增强现实（AR）技术的应用为图画书设计带来了新的可能性。数字图画书已成为一种新的阅读模式，促使许多研究者探索将信息技术融入图画书，以提升儿童的阅读体验并改善亲子互动。针对传统纸质图画书和AR图画书的比较研究表明，AR的多媒体内容能够显著增强学生的认知能力和理解能力（Danaei, D., 2020；Lin, P.H., 2018）。然而，市场上的AR儿童图画书仍处于发展不足的状态。据当当网和京东网数据显示，“儿童图画书”的搜索结果分别超过100万和79万，而“AR儿童图画书”的搜索结果仅有2000多本和1600多本（杨华，2024）。目前市面上的产品大多以语言学习、自然科学启蒙等教育主题为主，并以“寓教于乐”作为卖点；相比之下，儿童更偏好互动性强且趣味性高的阅读体验。 本项目旨在通过增强现实（AR）技术创作儿童传统故事《象鼻山》，该故事源自桂林本土神话，讲述了一头神象因向往桂林的美丽景色而化身为石山，最终成为桂林的标志性景观。在项目实施中，纸质书籍中将嵌入识别标记，儿童可使用智能设备扫描标记，从而激活三维动画、声音和互动场景，
曾以第一作者身份在2024年发表学术论文《平面设计中的低碳艺术设计理念思考分析》，并以《中国引进与本土原创图画书不同图像艺术的比较研究》参加了2025届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛。在2023至2024学年期间，获得数项学科竞赛奖项。
已出版儿童类书籍（插图）8部，其中《牛背上的白鹭鸟》入选中国出版总署2023年度经典中国国际出版工程立项项目名单（日文版）；主持市厅级项目《四川皮影艺术元素在当代儿童绘本中的创新性转化路径研究》、《桂北民间特色文化转化与旅行绘本创作路径研究》。
指导教师对本项目给予了充分的支持，在项目的设计、实施和研究过程中提供了宝贵的意见和指导。通过定期的讨论和反馈，指导教师帮助优化了研究思路，提供了关键的学术资源，并在项目的各个阶段提供了专业指导，确保了项目的顺利进行。
区级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
王金冰 艺术学院 数字媒体艺术 2023 项目整体推动和策划以及主要技术支持
王美涵 艺术学院 数字媒体艺术 2023 主要相关材料撰写以及相关技术支持
周晓琳 艺术学院 视觉传达设计 2021 主要AR技术的制作及其他相关技术支持

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
王涵平 艺术学院 否

立项依据

本研究以《象鼻山》故事为创作主题，旨在将增强现实（AR）技术融入纸质儿童图画书，探索AR技术与传统图画书结合的创新形式，分析这种融合如何通过提升互动性和趣味性提升儿童的阅读体验。
       本研究聚焦增强现实（AR）技术在纸质儿童图画书《象鼻山》中的应用，通过嵌入识别标记，激活三维动画、声音与互动场景，提升图画书的互动性和趣味性，为儿童创造沉浸式的阅读体验。同时，研究探讨如何借助AR技术将中国传统故事进行数字化创新转化，增强文化传播的效果，激发儿童对传统文化的认知兴趣与情感共鸣。
1.国内研究现状
       彭福(2022) 在视觉艺术设计方面探讨了AR技术在传统儿童图画书艺术设计中的应用。该研究指出，AR技术能够将虚拟元素与现实场景结合，提升儿童图画书的互动性和吸引力，从而改变传统图画书的局限性，创造出符合故事内容的三维效果。王瑞（2022）从教育心理学视角研究，通过问卷调查分析了基于AR的儿童图画书设计策略和原则。结果表明，许多家长对AR技术缺乏了解，而儿童在使用移动设备时通常需要父母的帮助。此外，调查还发现市场上现有AR图画书缺乏有趣的互动设计，这为未来的设计提供了改进方向。张海彬（2022）探讨了象鼻山在不同艺术门类中的视觉语义和符号价值，指出其作为桂林城市形象的核心符号，具有丰富的表现力和可塑性，能够在中西绘画、工艺美术、现代设计及数字艺术等领域中跨越文化界限，有效促进桂林自然与人文景观的有机统一。
2.国外研究现状
       Suryatno Wiganepdo Soegoto, Adam Firdaus Darmawan(2022) 在教育与娱乐结合方面有一项国际研究致力于设计和开发具有教育意义且富有娱乐性的图画书，以激发儿童学习兴趣。该项目通过原型设计方法，将AR技术融入图画书中，使其能够展示动画，以提高儿童的阅读兴趣和学习动机。L. Wang, Hana Lee, Da-Young Ju（2018）在研究中探讨了数字内容（包括AR图书）对儿童阅读兴趣和集中力的影响。结果显示，虽然AR图书能够提高儿童对故事书的兴趣，但也可能导致阅读集中力下降。这一发现为如何设计适合儿童的数字内容提供了重要参考。Xujin-E（2017）在关于AR技术在出版行业中的应用中，研究指出，在数字时代背景下，传统出版行业面临巨大的挑战。为了适应时代的发展，出版行业需要探索新的形式，如利用AR技术来增强出版物的互动性和吸引力。 
       本项目将增强现实（AR）技术与传统纸质图画书深度融合，突破单一静态图像的局限，通过动态插图与互动场景的创新设计，打造动静结合的阅读体验，提升儿童的参与感和趣味性。同时，项目立足于桂林地域文化，将传统故事《象鼻山》现代化呈现，实现文化传承与技术创新的有机结合。
技术路线：
一、前期准备与需求分析
  1. 市场调研：调研当前市场上已有的AR儿童图画书，了解其主要功能、用户反馈及市场接受度。并且分析目标用户群体（儿童及其家长）的需求和偏好。
  2. 确定设计目标： 明确AR儿童图画书的设计目标，如提升阅读兴趣、增强互动体验、促进知识学习等。
  3. 技术选型： 选择合适的AR技术平台，如Unity、ARKit、ARCore等。最后再确定开发所需的硬件设备，如移动设备（智能手机或平板电脑）及AR眼镜（如适用）。
二、内容创作与素材准备
  1. 图画重新设计：根据《象鼻山》故事内容，重新设计相应的插画及动画效果。使用专业的绘图软件（如Adobe Illustrator、Photoshop等）进行图画创作。
  2. 三维模型制作：根据图画书及故事需求，制作三维模型及动画效果。 使用三维建模软件（如Blender、Maya、C4D等）进行模型创建及动画渲染，以及动画动作捕捉。
  3. 音频制作：录制故事旁白、角色配音及背景音乐。使用音频编辑软件（如Audacity、Adobe Audition等）进行音频处理及合成。
三、AR技术集成与交互设计
  1. AR标识设计：设计并打印AR标识（如二维码、特定图案等），用于触发AR效果。要确保AR标识与图书内容紧密关联，易于儿童识别及操作。
  2. AR效果开发： 使用AR技术平台，将三维模型、动画及音频效果集成到图书中。实现儿童与AR内容的实时交互，如点击、拖动、缩放等。
  3. 交互逻辑设计：设计合理的交互逻辑，确保儿童能够流畅地浏览图书内容并体验AR效果。要考虑儿童的认知特点，设计简单易懂的交互界面及操作提示。
四、测试与优化
  1. 用户测试：邀请目标用户群体（儿童及其家长）进行试用测试。同时也要收集用户反馈，评估图书的易用性、趣味性及教育价值。
  2. 优化完善：根据测试反馈，对图书内容、AR效果及交互逻辑进行优化完善。确保图书质量符合市场要求及用户期望。
拟解决的问题：
       当前数字化技术的飞速发展，给儿童绘本的发展带来了空前的机遇和挑战，迫切需要对传统的儿童图画书设计内容和方法进行更新。因此，如何根据当代儿童的偏好来设计适合于儿童的图画书，提升其阅读体验，具有现实的研究意义。本研究有助于解决儿童绘本现有的问题，以改善当前儿童绘本设计的限制性，为其提供现实启示和实践参考，进一步提高儿童的阅读参与感和体验感，积极助推社会各界对儿童绘本的价值认知和情感共鸣，向社会传递积极的文化信息。
预期成果：
      完成基于增强现实（AR）技术的《象鼻山》图画书创作，并撰写1篇研究论文。 
     搜集资料、实地调研、内容设计与开发、测试与改进内容、收集反馈并分析问题、撰写结题论文分别安排2个月的时间。
1. 与本项目有关的研究积累和已取得的成绩
       为深入了解儿童对图画书的偏好和需求，我们开展了多次实地调研活动。研究团队走访了多所幼儿园和小学，与教师和家长进行交流，观察儿童的阅读行为，并与他们进行互动。根据收集到的问卷和观察数据，我们撰写了详细的研究报告《中国引进与本土原创图画书不同图像艺术的比较研究》，总结了图画书主要受众群体的儿童在对图画书图像艺术的偏好特征。这为后续的基于增强现实技术的儿童图画书设计与开发提供了宝贵的依据。 
已具备条件:
（1）项目指导老师长期从事图画书设计相关研究，有丰富的图画书设计相关研究，对插画设计、绘画、市场需求较为熟悉。
（2）团队成员技能相互配合、优势互补相辅相成，有擅长三维建模软件、绘制插图和论文撰写的同学。
（3）学校配备虚拟数字设计实验室、数字影像实验室，以及动捕、VR眼睛和3D扫描仪等先进的设备。
尚缺少的条件:
（1）实验经费；（2）实物制作原材料；（3）系统检测经费。 
解决方法：
（1）通过申报立项解决实验和制作耗材所需的部分经费；
（2）加强和学校实验室相关部门的交流，通过学校解决实验工具所需。 

经费预算

开支科目 预算经费（元） 主要用途 阶段下达经费计划（元）
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 6500.00 无 3760.00 2740.00
1. 业务费 3580.00 无 1940.00 1640.00
（1）计算、分析、测试费 50.00 调研、实验数据分析等相关类 30.00 20.00
（2）能源动力费 100.00 调研路途上的公交车、出租车等交通工具费用 60.00 40.00
（3）会议、差旅费 300.00 外地调研留宿费 150.00 150.00
（4）文献检索费 130.00 一些非校园已有资源的相关文献查找 100.00 30.00
（5）论文出版费 3000.00 发表论文版面费 1600.00 1400.00
2. 仪器设备购置费 100.00 数码类实验必要产品 50.00 50.00
3. 实验装置试制费 100.00 实验必要费用 50.00 50.00
4. 材料费 2720.00 购买研究图画书纸质籍与电子书籍、打印费、笔、调研中消耗品等 1720.00 1000.00
结束

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