基于Pano2VR的良渚文化藝術中心交互式全景漫游研究設計

陳佳祺 傅 睿

(常州工學院，江蘇 常州 213032)

1 概述

在建筑設計、土木工程、工程管理等建筑大類的本科學習過程中，需要學生盡可能多地對各類建筑物進行調研以積累對諸如空間類型、功能排布、結構特點、施工方式等專業認識，但是此類學習實踐往往需要學校統一組織，花費較多的時間、精力、資金，所以在本科四年的學習生涯中往往次數較少，學生想要學習相關知識需要自費去現場考察。相關資料也大都是二維的，比如雜志書籍上的平立剖面圖、效果圖等，憑此較難為學生構建一個三維立體的概念。在此基礎上，如何將手頭已有的二維學習資源整合起來并創造出一種虛實結合的全景漫游準三維學習模式是本次研究的重點。

2 建筑交互式全景漫游的優點

通過建筑交互式全景漫游將二維圖紙轉化為三維空間，可讓人們更好地感知和理解空間。在行業應用中，無論是設計者和甲方的研討亦或者房地產商與客戶的展示，都可以增強基于項目的溝通交流；在教育領域里，讓教育者多了一種拓展視野、激發思維的立體化教學方式，提升學生的感性認知水平；在工程施工領域，能夠將圖紙和空間的結構直觀對應，提高施工管理的精度。

3 Pano2VR的概述及特點

在三維漫游軟件的發展過程中，有許多種應用軟件出現。首先是三維場景的建模語言VRML，直接采用編程的模式進行三維場景的設計，具有平臺無關性，上手難度較高。然后新的三維制作軟件Unity3D和Away3D等軟件功能強大，但是制作難度較大，需要一定的編程基礎。全景漫游工具是操作相對簡化的三維漫游軟件，例如Pano2VR、“造景師”、Panorama等，其中Pano2VR是全景圖像編輯應用軟件，能夠把全景圖像轉換成Flash或者html等格式，這意味著它制作出的產品能應用于市面上可見的絕大多數系統，例如微軟、mac等。用此軟件可以制作出360°全景交互漫游產品，制作可以不用實時渲染3D場景，使用全景照片或者全景渲染圖就可以，制作完成后可以輸出HTML5或者Flash文件，大多數瀏覽器都可以打開這類文件(如圖1所示)。

4 Pano2VR建筑交互式漫游的設計與制作

Pano2VR建筑交互式漫游制作技術路線如圖2所示。

4.1 前期建模與全景圖的制作

本次使用的實例建筑是良渚文化藝術中心，這是一座位于浙江杭州的集幼兒園、展覽廳、曉書館、劇場等多個功能區為一體的建筑。空間的設計簡單卻十分精巧，很適合建筑設計相關學生學習，建筑的設計者是安藤忠雄，他很擅長清水混凝土建筑，清水混凝土的材質表現和施工工藝對于土木工程和工程管理的學生也很有價值。照片全景和渲染圖全景，都是基于真實或虛擬三維空間，獲得相應的全景圖，再對全景圖片進行VR制作。因為并沒有現場足夠的照片用作拼接全景，所以我們選擇建模渲染全景圖。

1)建模優化：按照CAD圖紙使用軟件中簡單的幾何體進行一些建筑結構、建筑圍護和室內家具等物體的建模；

2)附著材質：為了Lumion附材質時方便，盡量將不同材質區分開來；

3)模型導出：以skp格式導出模型文件，放置在純英文目錄下，文件名也為英文；

4)模型導入：在Lumion中導入上一步的模型文件；

5)參數設置：Lumion編輯模式區分建筑材質并種植周圍綠化，布置光線與天空參數；

6)渲染圖片：在Lumion的拍照模式中選定角度后點擊渲染輸出，選擇最高清晰度；

7)保存圖片：將圖片保存在桌面備用。

4.2 Pano2VR對全景圖進行編輯

4.2.1創建工程文件

首先打開Pano2VR，將制作好的全景圖都放在一個文件夾內，點擊“選擇輸入”按鈕，尋找文件夾地址將圖片輸入或者直接將圖片拖入輸入區(見圖3)。我們為良渚文化藝術中心設計了一條參觀路徑，共計20個節點，剩余的19張全景圖可以按照順序依次拖入“漫游瀏覽器”或者在下方空白處右擊選擇“添加全景圖”，默認第一張為第一個節點，這個節點也是以后全景漫游的第一個場景，在圖片左上角顯示數字“1”(見圖4)。

4.2.2基礎設計

基礎設計主要是左側第二和第三個功能框的“顯示參數”和“用戶數據”(見圖5,圖6)，具體操作為點擊“顯示參數”功能框下的“修改”，通過攝像機平搖可以設定全景圖入場畫面，通過視圖限制可以限制全景圖所能看到的角度，通過視場(縮放程度)限制縮放的視角，將其設定為30°～90°，過大會導致轉動角度時難控制，過小則會導致視角的狹隘。“用戶數據”設置主要是提供全景圖產品的信息。

4.2.3創建交互熱點

單張全景圖只能讓人漫游這一個地點，為了將15個地點鏈接在一起，需要在通往下一張圖的地點上創建交互熱點。具體操作方法是首先找到主界面左下角倒數第二個功能框“交互熱點”然后點擊“修改”(見圖7)，在選定的熱點地點雙擊鼠標，將提示該熱點的文字輸入“標題”欄，然后在“URL”下拉列表框中選擇需要跳轉的場景序號。每一張全景圖都這樣編輯好，保證能夠有進有出，每張圖之間都是相通的(見圖8)。

4.2.4創建媒體熱點

多媒體交互主要是三個方面：圖片、音樂、視頻。本次的全景漫游中只使用了圖片的編輯，這個在建筑類漫游中應用比較廣泛，可以用作放大看建筑的細部圖片。具體操作為點擊主界面左邊最后一個功能框“媒體”，然后點擊“修改”(如圖9所示)進入媒體編輯器雙擊全景圖中所要編輯(如圖10所示)的地方置入已準備好的素材即可，音樂和視頻的置入方式類似，不再贅述。

4.2.5皮膚設計

皮膚設計對于使用者的漫游體驗很重要，對于建筑類場景漫游，主要有兩點設置：一是操作界面皮膚設計，二是地圖沙盤皮膚設計。

1)操作界面皮膚設計。

找到Flash功能框(見圖11)，然后點擊第一個參數按鈕進入參數界面找到皮膚功能框(見圖12)，可以從名稱中先選一個默認操作皮膚使用，要使操作系統個性化可以通過皮膚編輯器(如圖13所示)中的11個編輯功能鍵進行編輯。

2)地圖沙盤的皮膚設計。

a.制作一張沙盤地圖圖片和位置標記圖，可用CAD配合photoshop制作，轉換成png格式；

b.將沙盤地圖和位置標記圖素材拖入皮膚編輯器，并給位置圖標命名(見圖14)；

c.使用多邊形節點在地圖上標記20個場景點，并給其設定對應的漫游節點(見圖15)；

d.對節點進行編輯，將其正常克隆方式選擇為藍色位置圖標的名稱off，克隆并激活選擇為紅色位置圖標的名稱on(見圖16)；

e.20個場景都設定好后，將原始圖標使用容器蒙版屏蔽掉，就得到了沙盤地圖。

4.3 Pano2VR建筑交互式漫游系統的輸出

Pano2VR可以輸出Flash，HTML5等多種格式的漫游文件，其中Flash支持蘋果以外的系統，HTML5支持所有系統，quicktime支持蘋果系統，變形輸出數列圖。例如生成Flash文件，首先點擊“輸出”框下的“增加”按鈕，打開輸出設置，調整輸出時的各項參數使其能夠更清晰的輸出，然后在主界面點擊“創建”按鈕生成SWF和HTML漫游文檔。SWF文件可以用播放器打開，HTML文件可以用網頁打開漫游觀看，這樣就實現了良渚文化藝術中心全景交互應用。

4.4 技術總結

Pano2VR的易用性很好，只需掌握A-B-C(流程要點)等技術要點就可以制作出一個能夠用于教學的漫游系統(最好是線上發布的)。如果要進一步提高用戶體驗，則需要熟練掌握皮膚的制作以及對界面圖標做一定的設計，根據用戶反饋進行修改操作系統從而獲得更好的漫游交互功能。

5 結語

本文介紹了使用Pano2VR軟件制作良渚文化藝術中心全景漫游制作，大致介紹了此軟件的使用方法和制作步驟，Pano2VR的操作較為簡單，應用范圍廣。相比較Unity3D等三維實時渲染漫游對于硬件條件、網絡環境、開發技術等都有較高要求，周期長，成效慢。Pano2VR渲染全景漫游這種較為折中的方案在現階段有明顯的優勢，在建筑教育和房地產商業等領域擁有較強的應用和推廣價值。