校園虛擬全景漫游系統實現分析

高競 程鑫峰 丁曉楠 咸陽師范學院計算機學院

校園虛擬全景漫游系統實現分析

高競 程鑫峰 丁曉楠 咸陽師范學院計算機學院

目前校園全景漫游系統，大部分基于flash開發，出現在瀏覽體驗上需要安裝相應插件，用戶體驗性差問題，文章通過對全景漫游系統概況、建模模式、技術支持以及功能實現進行了分析研究，認為采用HTML5和虛擬現實技術開發實現校園漫游系統是可行的。

校園 全景漫游 建模模式

1 引言

1.1 全景漫游系統概述

校園虛擬全景漫游系統是一種提高用戶視覺體驗的類地圖系統。21世紀初期，隨著個人計算機圖像處理能力的顯著提升，沙盤游戲逐漸出現，給當時的游戲用戶耳目一新的游戲體驗。但是游戲始終是虛擬，隨著flash技術的越來越成熟，許多基于flash的現實全景建模系統出現，用戶可以在互聯網上欣賞到遠在他處的建筑物、風景等。隨后許多基于校園的全景漫游系統問世，給在校學生群體一種親切感，再加之VR/AR技術的不斷成熟，前端顯示的感受提升成為發掘用戶的新路徑，全景漫游系統在表現形式上的發展將更進一步。

1.2 實現校園虛擬全景漫游系統的意義和作用

校園虛擬全景漫游系統不僅僅是一個展示給用戶視覺體驗的系統，它的未來是一個面向大學生，面向社會人群的社交平臺。

前期系統實現的過程中，功能性成為我們支撐整個系統的開發點和落腳點，通過校園生活服務和其他使用功能性的開發，提升大學生在使用本系統上的粘性。整個系統將生活服務線上化，在線上讓更多的大學生可以做到自己想做的事，利用AR/VR使用在系統中的優勢，提升市場優勢競爭力，讓用戶能真切的感受到“所見即所得”，從而產生信任感。該系統可以面向社區、街道、城市的系統，發揮可拓展的優勢，與其他智慧系統（如智慧城市、公交系統等）相融合，帶出更多的精彩與活力。

1.3 現階段及未來發展趨勢

自2006年前后HTML新標準的修改，2014年9月HTML5.0最終問世，互聯網網頁的交互和體驗得到了極大的提升。隨著虛擬現實（VR）和增強現實（AR）的發展，基于HTML5實現VR/AR具有先天優勢，渲染速度更快，兼容性更好。同時Node.js在HTML5上的應用，全景系統再也不僅僅是展示，點擊等相互獨立的功能集合，在頁面上通過GPS獲取用戶位置，陀螺儀獲取用戶設備“姿勢”，通過互聯網將用戶信息根據偏好展現在頁面上，通過順暢的交互、視覺體驗，集中用戶痛點問題解決，實現全景系統的功能性發展。

2 全景漫游系統建模模式

2.1 地圖、三維地圖建模模式

早期全景系統受制于各方面原因，無法做到大規模運算和圖像處理，甚至在原有2D地圖上進行強制Z軸插入，從而實現一種2.5D效果。例如哈爾濱工業大學校園全景系統。

2.2 精確建模模式

隨著圖像處理技術和圖像處理軟件的發展，如AutoCAD、Maya等，專業建模工程師對實際場地進行測量，繪制模型，精確度高，渲染效果好，但是展現給用戶難度較大。例如許多采用AutoCAD進行建筑建模渲染等。

2.3 高分辨率拍攝拼接模式

通過360度攝像機對現實景物進行采樣，利用圖像拼接和圖像融合技術，將原始圖像進行處理，通過瀏覽器或相關軟件展現給用戶。代表產品：Google Earth、高德街景地圖等。基于高分辨率拍攝拼接的全景系統對圖像融合和技術算法要求高，現實環境難以捉摸，適應性較差，但是由于呈現載體為圖片，大多數瀏覽器可以更快地加載和渲染，并且原始圖片由于是實地采集，效果好，帶給用戶真實感強。

2.4 未來AR/VR模式

全景系統和類全景系統現在的不斷發展，目前并沒有普遍適用于AR/VR的開發軟件或方案，但是未來AR/VR技術的實現給現在全景系統的發展提供了思路和解決方案。GPS、WiFi和藍牙5.0提供了更加精確的用戶定位，陀螺儀帶給用戶更流暢，隨心所欲的體驗，AR/VR在信息展示上的“主動性”等等，它們帶來了目前來說最好的全景系統解決方案。

3 校園全景漫游系統功能實現分析

全景系統必須得在功能性上有所體現，產生產品價值，才能在互聯網中生存下去。根據目前大學生在校園生活中遇到的問題和繼續解決的痛點和關鍵點難題進行分析，從側面分析系統功能，逐步滲透，完善功能。

初步通過對學生位置信息的采集，判斷學校教學樓大概位置，融合全景系統，從時間、位置、行為中判斷出用戶上自習傾向，推送人數最少的自習室。通過點擊推送，顯示教學樓全景圖片，將實時信息通過瀏覽器實時渲染在頁面上，增強用戶臨場感。

對學校周邊的商業服務（如餐飲、娛樂），根據行為、時間推送附近商家信息，通過AR成像，將優惠券散布在商家附近，當用戶走近所處區域時獲得優惠券，實現玩家感受現實的成就感。

對全景系統功能的開發不是現成系統的雜糅，功能實現重點和難點以及實現系統的拓展性、編輯性對系統推廣來說尤為重要。例如：后臺信息的主動顯示，顯示信息的優先級，繁雜信息展示在頁面上的美感問題，商家接入系統的難易度，用戶使用系統的易用性等都是需要前瞻的思考去解決的問題。

4 結語

隨著大數據時代的來臨，Internet的迅猛發展改變了校園電子化信息建設的經濟環境，使得電子商務行業表現出強大的生命力，也開始讓人們看到電子商務在國民經濟中的重要作用。通過“校園全景漫游系統”，實現了學院本部校區生活校園平臺的建設開發。生活校園的應用，可以為大學生提供一個豐富多彩的學習和了解學校的窗口，為學校的招生、宣傳、規劃、建設、管理等提供三維可視化的參考信息，豐富學生的生活，為用戶提供三維可視化的虛擬環境，方便用戶在短時間內獲取需要的信息。

[1]張玲,付克蘭,任華等.基于全景圖的校園虛擬漫游系統設計[J].電子技術與軟件工程,2016,1：98-99

[2]宋寶森.全景圖像拼接方法研究與實現[D].哈爾濱工程大學,2011

[3]趙鵬程,胡慶武,劉仙雄等.面向IOS的移動端全景地圖構建方法[J].地理與地理信息科學,2016,1:95-99

TP317

A

2016年咸陽師范學院（國家級/省級/校級）大學生創新創業訓練計劃資助項目(201610722022/2462/2016041)。

高競(1996-)，男，陜西漢中人；程鑫峰（1994-），男，陜西韓城人；丁曉楠(1995-)，女，陜西白水人。三人為咸陽師范學院計算機學院學生。