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你是否曾渴望成為畫中人？或者是控制畫中物？增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）作為新一代人機(jī)交互平臺，或許可以幫你實(shí)現(xiàn)這一愿望。

近日，卡爾加里大學(xué)、Adobe 研究中心和科羅拉多大學(xué)博爾德分校的研究人員創(chuàng)建了一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）界面 RealitySketch，該界面可用于繪制交互式圖形和可視化、可響應(yīng)的草圖。

相關(guān)研究以 “RealitySketch： Embedding Responsive Graphics and Visualizations in AR through Dynamic Sketching” 為題，發(fā)表在預(yù)印本平臺 arXiv 上。

該創(chuàng)新成果還在 ACM 用戶界面軟件和技術(shù)研討會(huì)（ACM Symposium on User Interface Software and Technology， UIST’20）上，獲得了最佳論文榮譽(yù)獎(jiǎng)（Best Paper Honorable Mention）和最佳演示榮譽(yù)獎(jiǎng)（Best Demo Honorable Mention）。

研究初衷：向?qū)W生解釋物理現(xiàn)象

近年來，交互式動(dòng)態(tài)草圖一直是人機(jī)交互研究領(lǐng)域的核心主題之一，它通過對用戶進(jìn)行交互式響應(yīng)，使人們能夠通過一個(gè)動(dòng)態(tài)的視覺媒介進(jìn)行思考和交流。

盡管目前市場上基于 AR 的草繪界面不計(jì)其數(shù)，但迄今為止開發(fā)的大多數(shù)解決方案都專注于研究如何將靜態(tài)圖形嵌入到現(xiàn)實(shí)世界中。例如 Pronto、SybiosisSketch 和 PintAR，以及 Google 的 Just a Line 或 DoodleLens 等商業(yè)平臺。

如今，該研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了更加豐富的動(dòng)態(tài)素描技術(shù)詞匯，可以動(dòng)態(tài)地實(shí)時(shí)創(chuàng)建交互式的動(dòng)畫內(nèi)容。RealitySketch 平臺不僅允許用戶創(chuàng)建靜態(tài)草圖，還可以嵌入動(dòng)態(tài)圖形和交互式圖形，這些圖形可以與用戶周圍的真實(shí)對象進(jìn)行綁定，并對用戶的動(dòng)作做出反應(yīng)。

圖 ｜ RealitySketch 可以使用戶通過實(shí)時(shí)草圖繪制實(shí)現(xiàn)鐘擺運(yùn)動(dòng)等物理現(xiàn)象的可視化

想象一下，當(dāng)我們在鐘擺上畫一條線，這條線隨著鐘擺的擺動(dòng)而移動(dòng)，這種交互式操作將鐘擺的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行可視化處理。就如上圖中右側(cè)曲線圖，形象地將鐘擺下方的位置進(jìn)行了實(shí)時(shí)的繪制，這種抽象與現(xiàn)實(shí)的完美結(jié)合，幫助人們更好地理解物理現(xiàn)象。

該研究的作者之一 Ryo Suzuki 表示：“我們的項(xiàng)目初衷很簡單，就是通過 AR 交互式草圖繪制，使用戶能夠?qū)�現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行可視化描繪。而這個(gè)想法最初來源于我們對物理課堂教育的觀察，在物理課堂中，老師指導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)課通常是物理學(xué)習(xí)的一個(gè)組成部分。”

向?qū)W生解釋物理現(xiàn)象有時(shí)是相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)橐�充分理解這些物理現(xiàn)象，需要學(xué)生們想象這些現(xiàn)象是如何發(fā)生的，以及它們是什么樣子的，而不是僅僅學(xué)習(xí)與之相關(guān)的理論知識。

而由 Suzuki 及其研究團(tuán)隊(duì)共同創(chuàng)建的 AR 平臺 RealitySketch，允許用戶制作動(dòng)態(tài)和響應(yīng)式的圖形，這些圖形可以在黑板、墻壁或現(xiàn)實(shí)世界中的其他物體上進(jìn)行可視化展現(xiàn)。

該平臺為學(xué)生們的物理學(xué)習(xí)提供了一個(gè)全新的窗口，可以幫助物理老師以動(dòng)感十足的方式，讓學(xué)生直接觀察運(yùn)動(dòng)中的物理現(xiàn)象，從而可以幫助學(xué)生對課程所涵蓋的主題有更深的理解。