真真假假，假假真真，AR（augmented reality）技術將虛擬世界與真實世界進行結合，即刻當下就能與虛擬物進行互動，不再需要憑空想像（Azuma, 1997）。AR又稱擴增實境，「擴增」顧名思義為擴大增加，那倒底是在何處擴大，而增加的又是什麼呢？舉個例子來說，當我們想去買一個手機殼來保護手機時，除了會看重性能及材質外，還會在意跟手機的配色有沒有搭到，此時，你當然可以把架上順眼的手機殼都拿下來與手機裝起來試試，但過程中如果一個不小心手機掉到地上，或是將未付費的手機殼弄壞，都會導致你的購物體驗不愉快，所以我們通常都會以想像的方式，覺得手機殼裝在手機上的感覺如何，在腦中建構出虛擬畫面，來幫助你進行消費。但這畫面終究只是想像，而並不是真的看見，能十拿九穩嗎？此時AR技術就變得重要，關鍵在於其能將擴增的物件與現實世界結合（Huang & Liao, 2015），以上述例子來說，將手機殼視為虛擬物，增加在真實存在的手機上，換句話說，AR就是能讓你不用動手實裝，利用虛擬疊加的方式，直接看見裝上手機殼後的畫面，藉此不用真的拿到產品，也能擁有實境體驗。

在了解基本概念後，從技術原理切入談談，為了讓擴增畫面會隨著視角移動而產生變化，勢必需要做到讓呈現資訊有放大、縮小和旋轉的功能，避免過於2D產生出戲的情況，由此可知，「資訊數位化」和「3D空間匹配」對AR的呈現上至關重要。首先，將要呈現的物件數位化和3D化，藉此作為3D空間中的資料點，以利觀看時能體驗到物體的真實存在感，目前3D建模可以靠IR深度攝影和多鏡頭攝影擷取來達成。「IR深度攝影」透過紅外線對物體進行掃描，擁有測量物體距離遠近的能力（Pelé, 2021），體現到AR環境中，就是能依照近大遠小的凸透鏡原理，讓所呈現的物件如靈魂之窗望出去一樣，而「多鏡頭攝影擷取」則利用綠幕環境，在物件四周架設多台攝影機來進行捕捉，藉此取得多視角影像畫面，在技術上兼具精準與視覺真實感（請參見https://www.youtube.com/watch?v=Cd-M7CrPCW8）（Roberts & Zhu, 2019）。接著，在物件建模完成後，進入到如何在AR環境中偵測使用者的空間位置，做出虛實合一的畫面，此時利用的是「3D定位」技術，簡易來說，就是在要出現的位置，像是餐桌的桌面上設置定位點圖標，透過網路攝影機來讀取，在成功辨識後，電腦會進行分析圖標所預計要呈現的3D物件，判斷角度和遠近進行結合，最終將虛擬物疊加在真實世界中，創造出一種摸不到但看得到的奇幻視覺饗宴（Keil et al., 2020）。

那要如何將AR玩上手，簡易來說，其實只需要靠一台手機和你就能搞定。互動過程中有四個構成要素，辨識、顯示、體驗和結果，以手機的鏡頭和螢幕作為辨識和顯示的機制，而我們就負責體驗畫面上所呈現的虛擬資訊。但手機還是需要拿在手上，可不可放手一「瞧」呢？目前AR眼鏡已經發展出許多款式，將擴增實境畫面，透過眼鏡上的透明鏡片來呈現，像是破風者Google Glasses，就製作出地圖導航、天氣與交通資訊搜尋等功能，但因為成本高導致販售金額居高不下，至此都難以打入民眾的生活圈，成為大眾化商品（PLAN，2015）。另外，Magic Leap以體育場跑出鯨魚的廣告影片聲名遠播，讓AR潮流又一次掀起巨浪，但目前要製作出如此真實的畫面，還有一條漫長且艱辛的天堂路需要走（PINGWEST，2018）。也就是說，行動裝置比起AR眼鏡更讓大眾願意接受，其前瞻性也讓許多領域想分一杯羹，踏入AR的神秘黑洞（參見：https://www.youtube.com/watch?v=REoI1QC7Uy0&t=17s）。

起初AR的出現是用來進行輔助使用，但隨著數位時代的崛起，AR也已然融入日常娛樂中（Wang & Hsieh, 2020）。大家熟知的Instagram也悄然加入許多的AR功能，像是在限時動態裡「你是屬於哪款神奇寶貝」的隨機選擇濾鏡，或利用眨眼、張嘴來玩遊戲的濾鏡，都是歸屬於AR技術，透過真實世界與虛擬物的配合，輕鬆就能將AR玩上手。這波熱潮也延燒至宣傳品牌行銷上，速食店「漢堡王」為了惡搞對手，利用AR技術，只要用戶將手機對準有關「麥當勞」的宣傳視覺物，像是廣告看板、傳單、菜單或是線上貼文等，就會在手機畫面中看到原始廣告開始燒毀的虛擬畫面，緊接著出現能免費領到一份華堡的優惠通知（請參見https://www.youtube.com/watch?v=PGByvh25uE0&t=27s），這樣的方式，除了讓用戶體驗到惡搞樂趣，還能藉機宣傳自家「火烤」產品的真實威力（Designboom，2019）。由上述舉的例子來看，AR能更有效的表現出互動性，讓用戶樂在其中，這種沉浸式體驗（immersive experience）所打造出的身歷情境，不只會讓人當下獲得虛實合一的新穎感，還會在心中留下深刻的印象（Yim & Park, 2019）。近來，AR科技也開始加入教育學習的行列，像是桃園市國定古蹟「李騰芳古宅」（請參見https://www.youtube.com/watch?v=QxkO3w2G_x8），在介紹上採別於以往平面文字的講解，透過marq＋手機app設下關卡，用AR一探舊時風華樣貌（宇萌數位科技，2021），以及應用在專業技術操作上，保時捷提供AR眼鏡，來幫助機械師處理汽車維修任務，當遇到複雜問題，維修師傅能遠端連線專業技術人員，透過AR眼鏡提供教學指導，藉此提升安全性和工作效率（綺風科技，2018）。然而，當AR開始讓視覺畫面變得花俏，刺激開始變多，是否真的能獲得比傳統學習方式更好的學習成效，還是會導致注意力分散，帶來事與願違的反效果？根據Moro等（2017）的研究提到，AR的加入確實能讓內容變得更容易理解，在有關於空間結構方面的課程，像是機械設備或人體器官的解說，都能展顯出比使用傳統印刷媒體更有效的學習。但在注意力上，會因為AR所呈現的訊息正在增加，而導致注意力發散，這對需要高度專注度的外科手術應用上，就是不可出現的問題，所以學者建議畫面中只需要出現重點訊息，或只提供一種資訊，盡量減少視覺混亂的情況（Volmer et al., 2018），像是由Augmedics所研發的Xvision手術導引系統，就是單呈現2D電腦斷層掃描與3D脊椎解剖影像，疊加到實體手術現場，讓醫生更清楚觀察需要處理的組織，降低手術的風險，比起傳統需同時關注螢幕顯示和病患，來得更容易全神貫注（陳明陽，2020）。

綜合上述，了解到AR技術應用於教育為利弊共存，雖然科技引領時代進步，但仍有許多問題是需要解決與認清。虛實合一所帶來的全新體驗固然好玩，但這種混合現實也可能會導致困惑，開始分不清現實與虛擬的界線時，不但對學習無益，還更有可能對人身安全造成威脅，這也是使用者需要注意的地方（Chadalavada et al., 2020）。不過，也不能就此以偏概全，抹滅AR的所有功勞，近期因疫情肆虐，人與人之間開始減少見面次數，互動媒體各個摩拳擦掌主動出擊，讓用戶在家就能利用虛擬濾鏡拍照上傳，或是在視訊過程中，於臉上疊加特殊的虛擬特效，這都算是AR的體現。過去你可能認為AR科技遙不可及，但現在隨手就可得，所以何不妨打開手機，下載幾個互動特效，開始大玩特玩擴增實境所帶來的全新體驗！

作者：蔡捷宇 國立陽明交通大學傳播研究所碩士生

參考文獻

英文文獻

Azuma, R. T. (1997). A survey of augmented reality.Presence: Teleoperators & Virtual environments, 6(4), 355-385.

Chadalavada, R. T., Andreasson, H., Schindler, M., Palm, R., & Lilienthal, A. J. (2020). Bi-directional navigation intent communication using spatial augmented reality and eye-tracking glasses for improved safety in human–robot interaction.Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 61, 101830.

Huang, T. L., & Liao, S. (2015). A model of acceptance of augmented-reality interactive technology: the moderating role of cognitive innovativeness.Electronic Commerce Research, 15(2), 269-295.

Keil, J., Korte, A., Ratmer, A., Edler, D., & Dickmann, F. (2020). Augmented reality (AR) and spatial cognition: effects of holographic grids on distance estimation and location memory in a 3D indoor scenario.PFG–Journal of Photogrammetry, Remote Sensing and Geoinformation Science, 88(2), 165-172.

Moro, C., Štromberga, Z., Raikos, A., & Stirling, A. (2017). The effectiveness of virtual and augmented reality in health sciences and medical anatomy.Anatomical sciences education, 10(6), 549-559.

Roberts, D., & Zhu, Y. (2019, November 4-7).Motion tracking for volumetric motion capture data.2019 IEEE 16th International Conference on Mobile Ad Hoc and Sensor Systems Workshops,92-96.

Volmer, B., Baumeister, J., Von Itzstein, S., Bornkessel-Schlesewsky, I., Schlesewsky, M., Billinghurst, M., & Thomas, B. H. (2018). A comparison of predictive spatial augmented reality cues for procedural tasks.IEEE transactions on visualization and computer graphics, 24(11), 2846-2856.

Wang, S. S., & Hsieh, C. T. (2020). Ubiquitous Pokémon Go: Human–environment relationships and the location-based augmented reality game.Environment and Behavior, 52(7), 695-725.

Yim, M. Y. C., & Park, S. Y. (2019). “I am not satisfied with my body, so I like augmented reality (AR)”: Consumer responses to AR-based product presentations.Journal of Business Research, 100, 581-589.

網路文獻

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Pelé, A. F. (2021, May 14)。〈Depth sensing takes machine vision into another dimension〉，《EETimes》。取自https://www.eetimes.eu/depth-sensing-takes-machine-vision-into-another-dimension/

PINGWEST（2018年8月30日）。〈Magic Leap的「虛擬夢境」，終於夢碎了〉，《INSIDE》。取自https://www.inside.com.tw/article/13989-magic-leap-ar-vr

PLAN（2015年1月20日）。〈曾是劃時代產物！Google Glass失敗告終的5個原因！〉，《流動日報》。取自https://www.newmobilelife.com/2015/01/20/5-reason-why-google-glass-failed_2/

宇萌數位科技（2021年3月25日）。〈古宅AR趣李騰芳古宅AR互動〉，《宇萌數位科技》。取自https://www.arplanet.com.tw/cat-a/a004/ar174/

陳明陽（2020年7月8日）。〈AR應用於外科手術助醫生以3D檢查病兆〉，《電子時報》。取自https://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp?cat=158&cat1=20&cat2=130&id=0000588383_jlw4ie4c7clol441a7d3p

綺風科技（2018年6月1日）。〈保時捷現使用AR眼鏡來維修汽車〉，《每日頭條》。取自https://kknews.cc/zh-tw/car/2lyzbpz.html