全景漫游技術(shù)在泰達(dá)校區(qū)的應(yīng)用展示研究

王靜 司占軍 候冕

摘要：三維全景漫游技術(shù)在泰達(dá)校區(qū)中的應(yīng)用研究以天津科技大學(xué)泰達(dá)校區(qū)為原型，以PTGui Pro、Photoshop CC 2017、720yun等軟件為支撐，旨在制作高品質(zhì)的VR全景。通過(guò)打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)鏈接或者掃描二維碼進(jìn)入該VR全景，利用手機(jī)、電腦或者VR眼鏡來(lái)觀看某一場(chǎng)景的全景圖片，點(diǎn)擊全景中的箭頭進(jìn)行場(chǎng)景切換，利用手勢(shì)或者鼠標(biāo)操作實(shí)現(xiàn)放大、縮小功能，這樣可較為真實(shí)地模擬出用戶(hù)身在學(xué)校之中的效果。并且720yun平臺(tái)提供了強(qiáng)大的交互功能，未來(lái)可以繼續(xù)為該VR全景添加地圖定位、到校路線(xiàn)、語(yǔ)音解說(shuō)等功能，以更好地方便廣大學(xué)生使用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí);三維全景漫游;虛擬校園

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1009-3044（2018）36-0211-02

全景漫游技術(shù)具有制作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)量小，系統(tǒng)要求低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)全景漫游技術(shù)采用的時(shí)真實(shí)場(chǎng)景所拍攝出的照片所拼接處的全景圖像，因此比三維建模技術(shù)構(gòu)建的場(chǎng)景更具真實(shí)感，能夠完全還原場(chǎng)景的所有細(xì)節(jié)。由于全景漫游技術(shù)的上述優(yōu)點(diǎn)，使其成為各種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中最火熱的應(yīng)用技術(shù)，在景區(qū)展示，實(shí)景地圖，虛擬校園等領(lǐng)域都有著極為廣泛的應(yīng)用。

學(xué)校為展示自身風(fēng)采，越來(lái)越重視宣傳，需要一種更為直接的方式宣傳自己。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于學(xué)校，就是虛擬校園，能夠全方位地展示學(xué)校的各種軟硬件環(huán)境[1]。校內(nèi)教學(xué)樓、宿舍樓、食堂及實(shí)驗(yàn)樓等公共設(shè)施眾多，有了三維虛擬校園，新生在入學(xué)前就可以全面的了解校園的布局，交互式的查詢(xún)，可以了解校園的所有信息，為盡快地適應(yīng)學(xué)習(xí)生活提供方便;三維虛擬校園不只是對(duì)現(xiàn)實(shí)校園建筑形狀、地理形態(tài)的仿真，而是對(duì)整個(gè)校園及其社會(huì)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在網(wǎng)絡(luò)上的真實(shí)再現(xiàn)[2]。

1 開(kāi)發(fā)環(huán)境與軟件

開(kāi)發(fā)環(huán)境：Windows7旗艦版操作系統(tǒng)，Intel（R）Core（TM）i7-4710MQ四核處理器，2.50GHz，8.00GB內(nèi)存，64位操作系統(tǒng)。

制作軟件：PTGui Pro 9.1.9;Adobe Photoshop CC 2017;720yun 1.3.54

2 全景漫游技術(shù)在泰達(dá)校區(qū)的應(yīng)用設(shè)計(jì)思路

全景漫游技術(shù)作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，其構(gòu)思性、沉浸感、交互性的特征尤為凸顯，得圖F4全景相機(jī)和大疆精靈Phantom 4 Pro無(wú)人機(jī)的使用更是錦上添花。選擇高質(zhì)量的拼圖軟件對(duì)于無(wú)縫全景圖像至關(guān)重要，優(yōu)秀的拼圖軟件將具有更出色的操作邏輯和更精準(zhǔn)的算法，才能獲得更高質(zhì)量的全景圖像。如圖1所示，三維全景漫游系統(tǒng)的制作流程。

3 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 素材的整理

對(duì)照片進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的初步處理，可以使用PS的色階工具、曲線(xiàn)工具、對(duì)比度、陰影/高光等功能來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，篩選出一組視覺(jué)效果最好的照片作為全景圖拼接的素材。選擇PTGui Pro進(jìn)行全景圖拼接，它功能齊全，拼接算法和融合算法都很精準(zhǔn)，操作界面簡(jiǎn)單易懂。如圖2拼接效果預(yù)覽。

3.2 實(shí)現(xiàn)交互功能

熱點(diǎn)添加和場(chǎng)景切換交互功能的實(shí)現(xiàn)。設(shè)置好每一個(gè)場(chǎng)景的每一項(xiàng)視角參數(shù)之后，添加熱點(diǎn)和場(chǎng)景切換，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)在不同的場(chǎng)景之間進(jìn)行自由瀏覽。切換熱點(diǎn)類(lèi)型，可以選擇對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景，拖動(dòng)熱點(diǎn)圖標(biāo)即可到達(dá)相應(yīng)的場(chǎng)景。

3.3 測(cè)試與發(fā)布

為了讓校園漫游的體驗(yàn)效果更具趣味，可以通過(guò)添加背景音樂(lè)、語(yǔ)音講解等功能。完成三維全景漫游系統(tǒng)的制作之后，為了保證系統(tǒng)的制作過(guò)程完整，漫游操作正常，達(dá)到我們想要的效果，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)試和完善。最后發(fā)布，720yun客戶(hù)端會(huì)自動(dòng)將整個(gè)全景上傳到云端，上傳后720yun會(huì)提供該漫游系統(tǒng)的作品二維碼和作品網(wǎng)址，用戶(hù)可以通過(guò)手機(jī)掃描二維碼進(jìn)行觀看，也可以通過(guò)電腦打開(kāi)網(wǎng)址進(jìn)行觀看。

4 結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在虛擬校園的構(gòu)建，目前只提供校園導(dǎo)航功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足校園信息化建設(shè)的要求，未來(lái)綜合校園導(dǎo)航、校容校貌展示、校園信息化管理等功能的三維虛擬校園系統(tǒng)已是大勢(shì)所趨[3]。該次設(shè)計(jì)所完成的漫游系統(tǒng)沉浸感較強(qiáng)、交互邏輯清晰，能很方便地為學(xué)生提供相應(yīng)的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王緒宛，雷蕾.基于三維全景圖的校園漫游系統(tǒng)[J]. 微型電腦應(yīng)用， 2013， 29（10）：55-57.

[2] 范國(guó)渠.高校數(shù)字化校園整體構(gòu)建策略與實(shí)施[D]. 濟(jì)南：山東師范大學(xué)， 2009.

[3] 孫燕霞.基于全景的三維虛擬校園的研究與實(shí)現(xiàn)[D].長(zhǎng)春：東北師范大學(xué)，2015.

[通聯(lián)編輯：謝媛媛]