基于地圖技術(shù)的虛擬校園技術(shù)分析

摘要：本文探討了基于地圖技術(shù)Web虛擬校園技術(shù)的基本情況，包括實(shí)現(xiàn)過程、技術(shù)特點(diǎn)、運(yùn)行效果，并通過調(diào)查分析，指出地圖技術(shù)還有很大發(fā)展空間，是未來開發(fā)虛擬校園的主流技術(shù)。

關(guān)鍵詞：Web虛擬校園；地圖技術(shù)；Flash

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）14-0165-02

一、引言

數(shù)字化校園是以數(shù)字化信息和網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上建立起來的對(duì)教學(xué)、科研、管理、技術(shù)服務(wù)、生活服務(wù)等校園信息的收集、處理、整合、存儲(chǔ)、傳輸和應(yīng)用，使數(shù)字資源得到充分優(yōu)化利用的一種虛擬教育環(huán)境。

虛擬校園是數(shù)字校園工程的重要組成部分，是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用，理想的虛擬校園可以提供三維虛擬環(huán)境，可支持對(duì)現(xiàn)實(shí)大學(xué)的建設(shè)規(guī)劃、教學(xué)管理、學(xué)生生活服務(wù)以及開展其它校園活動(dòng)輔助工作等。可以說，虛擬校園將是未來校園數(shù)字信息化的一個(gè)重要發(fā)展方向。

Web虛擬校園的優(yōu)勢在于它的三個(gè)突破：（1）突破了人們地域上的局限；（2）突破了人們?cè)跁r(shí)間上的局限；（3）突破了普通地圖圖片只能觀察校園平面結(jié)構(gòu)，不能查看建筑等實(shí)體設(shè)施的功能局限。

Web虛擬校園使人們可以足不出戶，就能隨時(shí)隨地面對(duì)三維立體校園場景，獲得對(duì)校園結(jié)構(gòu)及設(shè)施更直觀、更清晰、更深刻的了解和體驗(yàn)。Web虛擬校園的應(yīng)用，在擴(kuò)大學(xué)校宣傳、提升學(xué)校的形象方面起了很好的作用。

目前，Web虛擬校園技術(shù)主要有三種：一是Flash技術(shù)，二是地圖技術(shù)，三是插件技術(shù)。通過其中任意一種技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)頁內(nèi)瀏覽校園三維圖形總體布局以及局部詳細(xì)影像的功能。

二、地圖技術(shù)

（一）基本情況

隨著互聯(lián)網(wǎng)地圖技術(shù)的流行，一些高校開始借用這一技術(shù)，將校園三維場景以網(wǎng)絡(luò)地圖的形式提供給瀏覽者。其技術(shù)核心是將整個(gè)校園圖片分為若干等份的小圖，當(dāng)用戶查看、拖動(dòng)、縮放時(shí)，網(wǎng)頁程序會(huì)根據(jù)屏幕上地圖可見區(qū)域的需要，調(diào)出應(yīng)顯示的各個(gè)小圖，并象鋪地板一樣，將各小圖“拚湊”成視覺上是完整的一幅大圖。網(wǎng)頁后臺(tái)程序還會(huì)根據(jù)需要，在地圖上添加相關(guān)地點(diǎn)標(biāo)注及鏈接。

采用地圖技術(shù)的高校有哈爾濱工業(yè)大學(xué)三維虛擬校園（http：//map.hit.edu.cn/）、西安電子科技大學(xué)三維虛擬校園（http：//map.xidian.edu.cn/）等。

（二）實(shí)現(xiàn)過程

使用地圖技術(shù)虛擬校園的實(shí)現(xiàn)過程基本可分為四個(gè)步驟。前兩步和使用Flash技術(shù)的制作過程相同，后兩步為：

1.分割校園結(jié)構(gòu)圖形。一般是先通過三維制作軟件，根據(jù)未來校園實(shí)景的縮放倍數(shù)，將三維校園結(jié)構(gòu)生成幾種分辨率由高到低幾個(gè)檔次的圖片。再將每一幅圖片分割為多個(gè)分辨率為300*300的子圖。這樣當(dāng)網(wǎng)頁需要顯示某個(gè)放大倍數(shù)的校園某個(gè)區(qū)域時(shí)，只需從服務(wù)器上獲取相應(yīng)的幾個(gè)子圖片并拼接成完整局部圖即可。

2.設(shè)計(jì)網(wǎng)頁。這項(xiàng)工作主要包括：創(chuàng)建網(wǎng)頁，設(shè)計(jì)校園網(wǎng)地圖顯示、縮放、拖動(dòng)的前臺(tái)JavaScript程序。

設(shè)計(jì)基于Ajax和數(shù)據(jù)庫的地圖熱點(diǎn)、地圖標(biāo)注和超鏈接的后臺(tái)添加程序。

（三）技術(shù)分析

1.技術(shù)特點(diǎn)。在技術(shù)本身層面上，地圖技術(shù)和Flash技術(shù)都屬于網(wǎng)頁制作技術(shù)，屬于互聯(lián)網(wǎng)二維圖片顯示技術(shù)。

2.應(yīng)用效果。Flash技術(shù)和地圖技術(shù)有著較明顯的差異：

3.運(yùn)行效率及運(yùn)行效果差異。Flash技術(shù)由于需要加載完整大地圖信息，因此，在初次打開網(wǎng)頁時(shí)，往往需要等待若干秒，但隨后操作流暢，并且可實(shí)現(xiàn)無級(jí)縮放。

采用地圖技術(shù)的網(wǎng)頁在初次展示校園場景時(shí)速度較快，但由于完成一次縮放地圖需要重新加載一次整頁圖片，因此，縮放速度大打折扣。并且不能實(shí)現(xiàn)無級(jí)縮放。因此，可以說，總體運(yùn)行效率和效果上Flash技術(shù)要好于地圖技術(shù)。

4.地圖擴(kuò)展功能差異。Flash技術(shù)生成的是一個(gè)獨(dú)立的Flash文件，它在和數(shù)據(jù)庫結(jié)合應(yīng)用方面和地圖技術(shù)相比，不夠靈活、不夠豐富、擴(kuò)展性差，每次更新三維地圖Flash文件，基本上都需要專業(yè)人員參與。

地圖技術(shù)一般都有后臺(tái)數(shù)據(jù)庫支持，這使得地圖網(wǎng)頁上顯示的數(shù)據(jù)能夠隨時(shí)增刪改，而且信息量可以說不受限制，也無需專業(yè)人員參與。

三、Web虛擬校園調(diào)查

2011年12月底，依據(jù)“中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)（www.edu.cn）>>教育資源>>中國大學(xué)”中提供的高校名字及網(wǎng)址，逐一查閱了1330所高校的網(wǎng)站。鑒于網(wǎng)絡(luò)原因及某些高校網(wǎng)站未知的原因，部分高校的虛擬校園相關(guān)網(wǎng)頁未能打開。

對(duì)被調(diào)查網(wǎng)站虛擬校園應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：

在1330所高校中，共有53個(gè)高校的網(wǎng)站應(yīng)用了Web虛擬校園技術(shù)，占被調(diào)查的所有高校的4.36%。其中有30個(gè)網(wǎng)站采用的是Flash技術(shù)，12個(gè)網(wǎng)站采用的是地圖技術(shù)，6個(gè)網(wǎng)站采用的是插件技術(shù)，各種技術(shù)所占比例如圖1所示。

四、虛擬校園的出路

從實(shí)現(xiàn)技術(shù)上看，目前Flash技術(shù)還是主要的虛擬校園開發(fā)技術(shù)。然而，F(xiàn)lash技術(shù)已到盡頭，主要表現(xiàn)在：

首先，微軟公司的決定可能給了Flash最致命的一擊：該公司將在其新一代操作系統(tǒng)Windows 8上有限支持Flash。

其次，HTML5標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的迅速發(fā)展，使得Flash本來要實(shí)現(xiàn)而未能實(shí)現(xiàn)的功能在HTML5標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)頁中體現(xiàn)的非常完美，從而進(jìn)一步導(dǎo)致了Flash技術(shù)的淘汰。

再次，隨著PC在Internet連接設(shè)備中所占的份額越來越小，大部分網(wǎng)站也將會(huì)因?yàn)橹饕獋?cè)重于移動(dòng)設(shè)備，逐漸進(jìn)行更新，從而不再需要Flash。

3D插件技術(shù)在移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛的今天又不能適應(yīng)各種設(shè)備的特定需要，因此，采用地圖技術(shù)，尤其是兼容HTML4和HTML5標(biāo)準(zhǔn)，是未來的高校虛擬校園發(fā)展的最佳選擇。

隨著互聯(lián)網(wǎng)地圖技術(shù)的流行，一些高校開始借用這一技術(shù)，將校園三維場景以網(wǎng)絡(luò)地圖的形式提供給瀏覽者。其技術(shù)核心是將整個(gè)校園圖片分為若干等份的小圖，當(dāng)用戶查看、拖動(dòng)、縮放時(shí)，網(wǎng)頁程序會(huì)根據(jù)屏幕上地圖可見區(qū)域的需要，調(diào)出應(yīng)顯示的各個(gè)小圖，并象鋪地板一樣，將各小圖“拚湊”成視覺上是完整的一幅大圖。網(wǎng)頁后臺(tái)程序還會(huì)根據(jù)需要，在地圖上添加相關(guān)地點(diǎn)標(biāo)注及鏈接。

采用地圖技術(shù)的高校有哈爾濱工業(yè)大學(xué)三維虛擬校園（http：//map.hit.edu.cn/）、西安電子科技大學(xué)三維虛擬校園（http：//map.xidian.edu.cn/）等。

參考文獻(xiàn)：

[1]張更路，等.Flash技術(shù)在虛擬校園中的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2012，（10）.

[2]毛學(xué)剛，李明澤，范文義.三維虛擬校園的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].測繪信息與工程，2008，33（1）.

[3]申蔚，夏立文編著.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[M].北京希望電子出版社，2002.

[4]江輝仙，張文開，林廣發(fā)，黃萬里.基于VRGIS的虛擬校園三維仿真技術(shù)應(yīng)用[J].福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，（02）.

[5]張青峰，姚紅生，燕慧婷，范芹芹，雷毅，李少良.基于MultiGenn Creator VRP構(gòu)建校園虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的理論與實(shí)踐[J].測繪科學(xué)，2010，（01）.

作者簡介：張更路（1961-），男，河北唐山，教授，碩士，研究生導(dǎo)師，研究方向：信息系統(tǒng)開發(fā)。