基于全景虛擬漫游技術(shù)建立校園漫游交互介紹

廖秋 劉源

摘 要 利用H5全景交互技術(shù)和VR、AR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，跨過空間限制，通過網(wǎng)絡(luò)視角展示，已成為未來學(xué)校校園向?qū)А⒄猩麄鞯戎匾l(fā)展方向。利用VR全景技術(shù)、AR虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合技術(shù)展示校園真實(shí)環(huán)境和教學(xué)，不僅減少成本，同時(shí)也方便用戶在線“漫游”，這將逐步取代傳統(tǒng)宣傳手段。全景展示高校校園，對應(yīng)的全景照片和全景視頻形成校園全景漫游交互系統(tǒng)。新生可以通過二維碼和識別圖進(jìn)入校園漫游系統(tǒng)，跟隨系統(tǒng)人物在線游覽校園，從而對校園有更深入的了解與熟悉。

關(guān)鍵詞 VR AR 全景照片 全景視頻 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

中圖分類號：TP393.01 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2020）02-0057-02

1 技術(shù)發(fā)展與高校運(yùn)用優(yōu)勢

時(shí)代快速發(fā)展，虛擬技術(shù)可通過電子設(shè)備例如手機(jī)、電腦等設(shè)備隨時(shí)快速體驗(yàn)。其中沉浸性是其最主要的特征，借助專業(yè)的智能設(shè)備，體驗(yàn)者可通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等達(dá)到思維和心靈的完全沉浸，最終實(shí)現(xiàn)在有限區(qū)域里也能了解世界、發(fā)現(xiàn)世界;隨著信息時(shí)代的蓬勃發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展前景廣闊[1]。

現(xiàn)如今，人們對于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和數(shù)字圖像的要求越來越高，使得三維虛擬技術(shù)高速發(fā)展，其應(yīng)用場景越來越廣闊。其交互性、真實(shí)性、沉浸式性特點(diǎn)彌補(bǔ)了許多平面二維視頻類的不足。現(xiàn)如今，校園宣傳也廣泛使用此技術(shù)，對此校園虛擬現(xiàn)實(shí)全景視頻也受到廣泛關(guān)注[2]。

利用專業(yè)全景拍攝設(shè)備及相關(guān)技術(shù)，根據(jù)學(xué)校最終確定的拍攝校區(qū)，進(jìn)行拍攝新生全景宣傳視頻，并上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺，通過手機(jī)掃描二維碼或者鏈接進(jìn)入，直接觀看或佩戴VR眼鏡之后就可通過移動(dòng)端、電腦端觀看場景1：1還原的視頻。新生同學(xué)可沉浸其中，足不出戶就可通過網(wǎng)絡(luò)身臨其境般的游覽校園，領(lǐng)略校園風(fēng)光，進(jìn)行720度無死角的虛擬漫游體驗(yàn)，全方位跟隨學(xué)長學(xué)姐的講解，不斷了解學(xué)校概況和相關(guān)環(huán)境。通過全景視頻的介紹，新生在拿到錄取通知書的時(shí)，就可通過全景視頻掃碼鏈接的形式提前了解學(xué)校情況，打開了一扇探索的大門。

2 平臺技術(shù)融合

將VR、AR與H5結(jié)合，同時(shí)根據(jù)不同的場景和內(nèi)容添加不同的音樂、文字或者其他媒體資源。基于H5本身的技術(shù)可融合性，添加具體的內(nèi)容與互動(dòng)環(huán)節(jié)，做到交互性學(xué)校漫游系統(tǒng)。運(yùn)用三維建模等工具搭建出虛擬世界，或是對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行還原，通過 H5 頁面，結(jié)合音樂和實(shí)時(shí)語音講解，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的交流與互動(dòng)，同時(shí)采用 AR 技術(shù)對搭建的虛擬世界進(jìn)行現(xiàn)實(shí)效果的補(bǔ)充強(qiáng)化，加上全景拍攝技術(shù)對實(shí)地信息進(jìn)行采集和后期相關(guān)資料文獻(xiàn)的整體匯總，最終實(shí)現(xiàn)對開放式環(huán)境的模擬和信息的呈現(xiàn)。根據(jù)學(xué)校校區(qū)不同的環(huán)境和新生對于學(xué)校的了解需求，通過虛擬人物形象師哥師姐進(jìn)行校園漫游介紹，從而進(jìn)行全景視頻拍攝制作，同時(shí)運(yùn)用全景三維交互技術(shù)，實(shí)現(xiàn)新生通過全景視頻進(jìn)行了解和認(rèn)知。

2.1 VR三維全景視頻：

（1）以手機(jī)端可執(zhí)行程序嵌套全景視頻，掃碼進(jìn)入互動(dòng)，片頭以卡通MG卡通風(fēng)格引入學(xué)校內(nèi)容，進(jìn)入學(xué)校全景視頻。

（2）由外到內(nèi)進(jìn)入校園，先將學(xué)校具體情況進(jìn)行整體概述，配以文字和與其相符的動(dòng)漫小元素，進(jìn)入校園內(nèi)，使用者可根據(jù)自己需要和興趣點(diǎn)擊地點(diǎn)，如“操場”、“教學(xué)樓”、“宿舍”、“食堂”等場地，點(diǎn)擊一個(gè)地方（熱點(diǎn)按鈕）就會(huì)出現(xiàn)其相應(yīng)的介紹解釋，每一段介紹25秒-50秒，畫面并配以文字和動(dòng)漫小元素，在關(guān)鍵講解細(xì)節(jié)過程中，還將有鏡頭細(xì)節(jié)描寫說明，從而進(jìn)行深入了解。

（3）片尾以MG卡通風(fēng)格結(jié)束，三維全景視頻結(jié)束意味著整個(gè)校園漫游完畢。

2.2 手機(jī)端可執(zhí)行程序——AR互動(dòng)場景

（1）整體風(fēng)格偏向于卡通風(fēng)格，視覺和審美感較強(qiáng)。

（2）內(nèi)容上根據(jù)學(xué)校卡通形象設(shè)進(jìn)行計(jì)三維人物模型，通過手機(jī)AR掃一掃功能，進(jìn)行展示和簡短的自我介紹，同時(shí)通過人物綁定骨骼進(jìn)行一些肢體交互“打招呼”，簡短交互后，通過鏈接跳轉(zhuǎn)引導(dǎo)，進(jìn)入到VR三維全景視頻中。

3 拍攝準(zhǔn)備

3.1前期機(jī)器選擇

選用專業(yè)級設(shè)備全景采集一體機(jī)套裝Insta 360 Pro。機(jī)器由6個(gè)魚眼鏡頭組成為一體機(jī)。可同時(shí)拍攝場景，拍攝畫質(zhì)最高畫質(zhì)可達(dá)8K，拍攝時(shí)可在手機(jī)移動(dòng)端、電腦客戶端實(shí)時(shí)監(jiān)測畫面，以便隨時(shí)調(diào)整設(shè)備和設(shè)置相關(guān)參數(shù)。

3.2 中期內(nèi)容構(gòu)造

首先確定全景視頻拍攝地點(diǎn)，根據(jù)全景VR視頻中的場景要求和學(xué)校宣傳重點(diǎn)綜合考慮，確定相關(guān)地點(diǎn)和場景的內(nèi)容，擬定了全景視頻的主題。根據(jù)視頻腳本的設(shè)定設(shè)置漫游路線，為了情節(jié)自然，加入了一些互動(dòng)場景和背景音樂，使得整個(gè)校園導(dǎo)覽之旅能讓視頻觀看者從第一視角中獲得更為流暢和真實(shí)的體驗(yàn)。在拍攝場景中，因?yàn)槿芭臄z設(shè)備相較于其他傳統(tǒng)平面視頻拍攝設(shè)備，全部鏡頭與文字稿子中都是固定機(jī)位，在鏡頭語言方面無需過度費(fèi)時(shí)考慮，最終根據(jù)實(shí)際情況和指導(dǎo)意見，確定視頻腳本及時(shí)長。

根據(jù)綜合因素及時(shí)間確定，提前一天到達(dá)拍攝地點(diǎn)進(jìn)行踩點(diǎn)確認(rèn)，并參考前后幾天的天氣預(yù)報(bào)確定了拍攝的時(shí)間段，選擇天氣晴朗的時(shí)候拍攝，藍(lán)天白云、陽光充足拍攝出來的效果給人清爽舒暢的感覺。拍攝時(shí)間為上午9點(diǎn)和下午4點(diǎn)，各場景進(jìn)行拍攝3次。出鏡的同學(xué)需要脫稿進(jìn)行拍攝，拍攝現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)場人物收音和環(huán)境鳥聲。

4 后期內(nèi)容處理與技術(shù)支撐

4.1 整理及篩選素材，進(jìn)行拼接和導(dǎo)出

根據(jù)不同場景和拍攝時(shí)間，進(jìn)行素材整理和編號。并通過Insta 360 Pro設(shè)備的官方軟件Insta 360 Stitcher進(jìn)行畫面縫合參數(shù)設(shè)置，從而進(jìn)行拼接和導(dǎo)出。另外根據(jù)拍攝場景的光線和環(huán)境顏色，進(jìn)行設(shè)置畫面顏色參數(shù)，同時(shí)手動(dòng)校對全景的默認(rèn)圓心，以確保全景打開后第一視角為人物和相關(guān)文字介紹。

4.2 全景視頻添加LOGO，處理拼接接縫

使用Insta 360影石旗下的Insta 360 Stitcher專業(yè)拼接縫合軟件和Kolor Autopano VideoPro專業(yè)拼接縫合軟件，先將視頻進(jìn)行陀螺儀水平校對和水平線的校對后，然后將全景視頻中天空縫合場景利用涂擦工具進(jìn)行填補(bǔ)，再將學(xué)校logo按照100%比例進(jìn)行插入，解決全景視頻拍攝時(shí)底部全景設(shè)備三腳架暴露的問題。

4.3 后期處理剪輯、人物前期與后期配音校對

將各已縫合完成的場景視頻導(dǎo)入Adobe Premiere 2018，建立了以HD264為視頻編碼格式，分辨率為4K的序列工程文件，同時(shí)勾選VR視頻模式，將部分畫面進(jìn)行球面化處理。為保證PR剪輯時(shí)，隨時(shí)監(jiān)控全景視頻畫面，以防止平面素材拖入三維全景視頻后出現(xiàn)突出的問題，又安裝Go Pro三維場景插件和Insta 360 Stitcher插件，方便不同視角進(jìn)行剪輯三維全景視頻。在拍攝全景視頻時(shí)，發(fā)現(xiàn)Insta360收音質(zhì)量不佳，收音可控范圍為0.5米，實(shí)際拍攝時(shí)人物已超出范圍，故只能后期根據(jù)口型配音。外加拍攝趕時(shí)間，拍攝環(huán)境為陰天，需要大量的后期調(diào)色進(jìn)行提升和拉量畫面，在保證畫面不過度曝光情況下，盡量后期調(diào)色為藍(lán)色天空。

4.4 添加中文字幕

通過訊飛語音轉(zhuǎn)文字軟件，進(jìn)行中文字幕的制作，并在網(wǎng)站中導(dǎo)出對應(yīng)的PR中開放性字幕文件，導(dǎo)入PR中，根據(jù)每一段場景的后期配音，進(jìn)行逐句校對字幕時(shí)間和格式，但后期由于腳本的修改，使得字幕時(shí)間發(fā)生變化，通過Arctime字幕軟件將開放性字幕文件轉(zhuǎn)為XML編碼格式，自動(dòng)匹配音頻軌道和視頻時(shí)間，大大提高工作效率。

4.5 MG文字特效和轉(zhuǎn)場加工

通過Adobe After Effects 2018軟件，制作全景視頻中相關(guān)的說明性文字和圖片展示，添加學(xué)校相關(guān)部門要求展示的人物介紹以外補(bǔ)充性說明文字。例如在運(yùn)動(dòng)場、食堂、住宿、圖書館等大眾所關(guān)注的信息，以突出學(xué)校特色、專業(yè)集群等。

5 校園全景漫游系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)

校園全景漫游系統(tǒng)涉及720yun，需要上傳分辨率為8K以上的全景照片，其拍攝設(shè)備依舊為Insta360Pro，只是需要確保無人物進(jìn)入全景環(huán)境，其縫合跟全景視頻一致，根據(jù)官方軟件Insta360Stitcher進(jìn)行畫面縫合參數(shù)設(shè)置，從而進(jìn)行拼接和導(dǎo)出。另外根據(jù)學(xué)校構(gòu)造，重新繪制學(xué)校地圖，以便各場景熱點(diǎn)設(shè)置。全景圖片導(dǎo)出之后，上傳720yun平臺，依次設(shè)置初始視角、場景熱點(diǎn)、地圖沙盤等功能。

將渲染成功的8K全景視頻上傳至utoVR全景視頻網(wǎng)站，通過審核后即可生成網(wǎng)址和二維碼，可快速訪問，方便受訪者的使用與了解。

6 總結(jié)

高校宣傳的受眾為即將步入大學(xué)的新生和家長，通過宣傳鏈接和二維碼的形式，新生和家長從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的角度，跨過時(shí)間空間的限制，隨時(shí)隨地了解學(xué)校相關(guān)情況，比如辦學(xué)理念、校園環(huán)境、生活條件等信息，相比傳統(tǒng)紙質(zhì)版宣傳手冊而言，不僅減少了成本支出，還極大的方便了受眾對于關(guān)鍵信息讀取與信息記憶的存儲(chǔ)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)大大降低了傳統(tǒng)媒體的成本，外加開發(fā)周期縮短，內(nèi)容可以快速更新，從而達(dá)到低成本、高回報(bào)的優(yōu)點(diǎn)。對于高校宣傳而言，使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以吸引更多的受眾，對于宣傳有一定的積極影響作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉玉萍.基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的三維校園漫游系統(tǒng)研究[J].電腦與信息技術(shù)，2020，28（02）：14-16.

[2] 陳春偉，鄭仲元.三維全景技術(shù)下的虛擬校園漫游系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2020，43（07）：169-172+177.

1.重慶理工大學(xué) 會(huì)計(jì)學(xué)院，重慶

2.重慶第二師范學(xué)院 文學(xué)與傳媒學(xué)院，重慶