一、擴增實境定義與特色
擴增實境(Augment Reality)一詞指的是將數位資訊平面覆蓋在裝置中真實 的生活中,藉此增添有用的訊息與資訊(Berryman,2012)。透過虛擬計算來增強 真實環境的資訊顯示,比起虛擬實境所強調的企圖取代真實環境,擴增實境技術 並非想取代現實,而是電腦技術與現實環境的結合(Javornik, 2016b)。最早由 Sutherland(1965)提出電腦資訊與真實生活結合的概念,並在 1968 年研發出頭 戴式三維顯示器,此顯示器可以隨著頭部的轉動顯示3D 圖像,成為擴增實境概 念的第一套設備。到了1990 年代, Milgram 和 Kishino(1994)以技術面將真實 世界與虛擬環境做線段的連續分類,從真實至虛擬分別為真實環境、擴增實境、
擴增虛境以及虛擬環境,如圖1 所示。並將擴增實境定義為較靠近真實世界的虛 實混合,也因此和擴增虛境被合稱為混合實境(Mixed Reality)。
圖1:虛擬與實境的分類
資料來源:Milgram and Kishino (1994)。
幾 年 後 , Azuma ( 1997 ) 具 體 的 定 義 擴 增 實 境 是 虛 擬 環 境 ( Virtual Environments)和虛擬實境( Virtual Reality)的變體。兩者的差別在於虛擬實境 是指將使用者完全浸入合成的虛擬環境中並與世隔絕,相較之下,擴增實境只是 將虛擬物件疊加或合成在真實世界上,也就是對現實做補充而非完全取代
(Billinghurst & Kato, 2002)。因此,擴增實境必須擁有三項要素,分別為結合真 實與虛擬的元素(combining real and virtual elements )、即時性的互動(being interactive in real-time )以及存在三維環境中(being registered in 3D)(Azuma,
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1997)。結合真實與虛擬的元素是指利用電腦等資訊裝置使得虛擬物件與真實場 景結合,而不再是兩個平行空間,讓使用者能夠看見虛擬物件出現在真實場景中
(Milgram&Kishino,1994)。即時性的互動則是設定的真實情境與虛擬物件能夠 即時對應與整合,在對的時間呈現使用者所需要的資訊(Berryman, 2012),存在 三維環境中指的是在裝置中的虛擬物件並非只是平面,而是可以放大縮小或者移 動,完全地融入真實情境中(Brigham, 2017)。Azuma 認為這些要素是條件也是 特質,並且強調虛實兩個空間的交集,除了技術之外更重視兩個環境的結合。
根據上述虛擬與真實的分類,擴增實境其實是建立在虛擬實境(VR)下發 展的概念之一,因此可以透過虛擬實境來探討擴增實境的技術本質(Liou 等人,
2017)。在虛擬實境中除了強調透過經驗來建構與使用者間的互動,其本質為模 擬人們在真實環境中的感官經驗以增進沈浸效果(Berryman, 2012);然而,擴增 實境較重視「結合」人們在真實環境的感知使其沉浸其中,因此,相較起虛擬實 境的目的在於「取代」使用者對於當下真實環境的感知,擴增實境強調「增強」
使用者對自身所處的環境的感知(Azuma, 1997)。Milgram、Takemura、Utsumi 和 Kishino (1995)指出介面中如何影響人們所感知到的虛實環境,強調了真實環 境的「延伸」以及媒介提供的「臨場感」知覺,並從知覺系統設計的觀點,提出 了 在 混 合 真 實 介 面 的 三 個 重 要 概 念 :「 真 實 知 識 的 程 度 (Extent of world knowledge)」、「再現的逼真程度(Reproduction fidelity)」以及「臨場感隱喻的程 度(Extent of presence metaphor)」。「真實知識的程度」意指介面中真實和虛擬物 件在於同一個畫面的程度。擴增實境的技術中,相較於虛擬實境的完全虛擬世界,
擴增實境的世界中是以部分模擬的虛擬物件呈現在真實的世界中(林顯昌、林浪 津和陳世杰,2017);「再現的逼真影像」指的是介面中呈現影像品質接近真實性 的程度,著重於視覺感官沉浸,目的在於能夠帶來較高的臨場感(Feeling of presence)」(Javornik, 2016b);而「臨場感隱喻的延伸」則是關注於媒介能夠帶 來的臨場感程度,這裡指的是使用者所處的環境是直接或間接的透過媒介而呈現,
以及呈現的即時性影像能夠讓人感覺到最高程度的臨場感(Pantano et al., 2017)。 也就是說,真實感和臨場感是擴增實境最大的特色,同時也讓人機的接觸與互動 進到一個新興的層次(Brigham, 2017)。
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二、擴增實境的應用
擴增實境技術自 1960 年代至今,其中一個應用的重點在於能夠即時「結合」
真實環境,從早期的軍事和醫療應用,到今日被不同的媒介結合,目前的擴增實 境應用領域多為軍事航空、醫療輔助、工業操作與維護、教育教學、遊戲娛樂、
行銷傳播等(杜鴻國,2017)。
以軍事航空為例,阿聯酋航空推出全球第一款運用擴增實境技術的互動式經 濟艙過夜包,只要在手機或行動裝置上下載相關的app 並掃描過夜包,即可於個 人行動裝置上體驗多樣化的娛樂服務。App 程式包含多項紓壓音樂、小遊戲、不 同國家的風景影片以及健康小常識等(阿聯酋航空,2017)。
以醫療訓練輔助為例, 荷蘭飛利浦公司推出脊椎手術的擴增實境影像輔助 系統,在低劑量的X 光輻射系統上增加新的功能,利用平板 X 輻射探測器上的 高解析光學相機描繪患者的表面影像,再結合攝影鏡頭擷取患者內部的3D 影像,
並將兩者結合顯像,讓醫生不用親自動刀就能確認脊椎位置,在術後也可檢查與 追蹤患者的復原情況,不僅縮短了手術時間,也減少了手術風險。此系統作為飛 利浦、瑞典斯德哥爾摩卡羅林斯卡大學醫院和美國辛辛那提兒童醫院醫療中心合 作的成果,該項技術的首次臨床前研究結果已發表在著名的 SPINE 雜誌上,在 椎弓根螺釘置入手術中使用此技術在整體準確度方面明顯比沒有使用此技術有 更好的效果(Klink, 2017)。
以工業操作與維護為例,資策會智慧系統研究所研發了混合實境遠端指導系 統(Mixed Reality Remote Master),透過動態物件追蹤、視覺校正以及資訊疊合 等技術,藉著工業專業頭盔和智慧眼鏡結合的頭戴裝置可明確顯示和標記工程上 需要檢修的部份以及提供操作指導,藉此大幅提升維護效率並可減少約 20%的 維運成本,也較能保障工作人員的人身安全,此項研發獲得2017 年世界資訊科 技大會(WCIT)所頒發之傑出行動應用獎,未來更將擴大於救災應用(資策會,
2017c)。
以教育教學為例,勝典科技的Dr.Science 應用程式將國高中的化學實驗課程 設計成擴增實境互動遊戲,利用紙卡和手機裝置的搭配讓學生完整的操作一項化 學實驗,在實驗過程也有許多教學資訊顯示在手機裝置上,除了省下實際操作的
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成本之外,也讓學生能夠安全的體驗較具危險性的化學實驗(勝典科技,2018)。 以遊戲娛樂為例,2016 年手機遊戲 PokemonGo 在台灣開放,造成國內一陣 抓寶熱潮,利用在地位置服務(Location Base Service,LBS)和全球衛星定位技 術(Global Positioning System,GPS)將虛擬的寶可夢精靈在手機裝置上的真實 世界影像中顯示,讓民眾「邁向神奇寶貝大師之路」。除了捕捉和收藏精靈之外,
也提供定點補給和對戰功能,玩家可以互相較勁,近日更是新增了團體戰的功能,
讓玩家們合作捕捉較為稀有的精靈。此款遊戲完美應用擴增實境的特點,締造出 虛擬角色的真實感和臨場感,也讓擴增實境廣為人知成為備受矚目的技術
(PokemonGo, 2016)。
以行銷傳播為例,ModiFace 與髮妝業者結合,推出的「Hair Color」行動應 用程式,利用圖像辨識技術,辨別行動裝置相機中的人臉以及頭髮,提供髮色的 變換的體驗,給予使用者挑選染色的參考(Williams, 2017)。另外,電影「奪魂 鋸 8:遊戲重啟」廣告宣傳也搭上擴增實境熱潮,與坊間使用獨立的應用程式不 同,直接以行動裝置內建的瀏覽器即可與網站廣告進行互動。不僅如此,更在互 動頁面下設置「分享」功能,利用抽電影優惠券誘因,讓使用者在體驗之後自發 性的進行分享,藉此將廣告內容擴散,引發大眾的關注(資策會新媒體研究小組,
2017b)。
三、擴增實境與音樂專輯
行動裝置的普及使得擴增實境的使用門檻降低,而這股真實與虛擬的互動風
潮也臨到了音樂產業,藉著實體的音樂專輯與的虛擬物件結合,消費者能夠從中 了解創作者的理念並且和音樂互動,增加以往不曾有過的娛樂和創新體驗。在台 灣,擴增實境技術的運用其實已經有一段時間,以下為近十年台灣地區結合擴增 實境與音樂專輯的整理, 根據表格整理,目前音樂專輯多以專輯體驗的方式收 錄擴增實境活動,如棉花糖(2009)、孫燕姿(2011)、烤秋勤(2012)、Popu Lady(2013)和王力宏(2017)等歌手之作品皆藉著實體專輯和擴增實境技術的結合 彌補實體專輯的數位不足,在行動裝置還不普及的年代增添了實體專輯的科技娛 樂性。而近年智慧型手機成了外出必備配備,加上逐漸內建擴增實境功能,使其
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(續下頁)
能夠不受裝置限制擴大範圍的運用在互動情境中,因此,越來越多歌手與藝人使 用擴增實境技術宣傳專輯,如初音未來(2012)、The Rolling Stones(2012)、Bon Jovi(2013b)、韋禮安(2016)、Gorillaz(2017)和 U2 (2017)皆在宣傳活動中 使用擴增實境技術引起話題熱潮。藉著擴增實境的互動體驗,除了原先具有忠誠
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What About Now
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以 U2 eXPERIENCE 掃 描新專輯的宣傳圖片即
資料來源:棉花糖(2009)、孫燕姿(2011)、初音未來(2012)、烤秋勤(2012)、The Rolling Stones(2012)、Popu Lady(2013)、Bon Jovi(2013b)、韋禮安(2016)、Gorillaz(2017)、王 力宏(2017)、U2(2017)。
四、擴增實境與行動廣告
根據美國行動行銷協會(Mobile Marketing Association, MMA)的定義
(2011),運用擴增實境技術的廣告為整合式廣告的一種,除了整合式廣告本身 具有的與消費者互動的優勢之外,擴增實境廣告的高度個人化以及虛擬與真實 互動的方式將能更加吸引消費者的目光(Silva, Oliveira, & Giraldi, 2003)。
Johnson(2011)曾將擴增實廣告依簡單到複雜分為四個類型: 驗, Creative(2011)的研究解果顯示消費者比起傳統平面廣告更加喜愛具有 互動元素的擴增實境廣告, Yaoyuneyong、Foster、Johnson 和 Johnson
31 Berryman (2012)、Yaoyuneyong、 Foster 和 Flynn (2014)以及 Javornik(2016b)
等學者的研究,在大眾對於擴增實境技術有基本的認知之後便開始結合各領域探 討行銷效果,如Macedo、Rodrigues、Furtado、Furtado 和 Chagas (2014)、Javornik
等學者的研究,在大眾對於擴增實境技術有基本的認知之後便開始結合各領域探 討行銷效果,如Macedo、Rodrigues、Furtado、Furtado 和 Chagas (2014)、Javornik