360°VR實(shí)景漫游系統(tǒng)開發(fā)

曹彥婷 徐海靜

摘要：VR實(shí)景漫游系統(tǒng)采用人機(jī)交互界面和虛擬導(dǎo)航的方式，讓受眾根據(jù)系統(tǒng)路線提示在虛擬景區(qū)中自由參觀，并且可在不同的景點(diǎn)之間自主漫游。現(xiàn)著重介紹一款360°VR實(shí)景漫游系統(tǒng)的開發(fā)過程和關(guān)鍵技術(shù)，該系統(tǒng)基于某省級(jí)科研項(xiàng)目，結(jié)合VR技術(shù)、全景漫游技術(shù)、PTGui全景圖制作等技術(shù)，以蘇州漕湖農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園環(huán)境為虛擬空間，最終研發(fā)成功，并經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布投入實(shí)際使用。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);人機(jī)交互;實(shí)景漫游;全景圖

0? ? 引言

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，是利用計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，并能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)，讓使用者如同身臨其境一般，可以及時(shí)、沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，全景漫游技術(shù)發(fā)展迅速，其融合了數(shù)字媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、傳感技術(shù)等信息技術(shù)，強(qiáng)調(diào)視覺的逼真感，能夠模擬使用者全景視角對(duì)事物進(jìn)行展示，并提供沉浸式交互體驗(yàn)。隨著VR技術(shù)的發(fā)展，全景漫游技術(shù)能夠更加全面地實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景的再現(xiàn)，帶給人們一種身臨其境的真實(shí)感，因此全景漫游技術(shù)可以廣泛地應(yīng)用于旅游行業(yè)。

筆者結(jié)合科研課題《蘇州漕湖農(nóng)莊360°VR實(shí)景漫游系統(tǒng)開發(fā)》《園林技術(shù)專業(yè)沉浸式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)與共享平臺(tái)建設(shè)研究》和《基于“互聯(lián)網(wǎng)+APP”模式微知庫的課程資源設(shè)計(jì)與開發(fā)研究》，研發(fā)了360°VR實(shí)景漫游系統(tǒng)，其采用人機(jī)交互界面和虛擬導(dǎo)航的方式，可以讓受眾根據(jù)路線提示在虛擬景區(qū)中自由參觀，并在不同的景點(diǎn)之間自由切換，實(shí)時(shí)自主漫游。

1? ? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

以蘇州漕湖農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園環(huán)境為虛擬空間，完成漕湖農(nóng)業(yè)園360°VR實(shí)景漫游系統(tǒng)開發(fā)，包括一個(gè)總覽圖及六個(gè)子景點(diǎn)地圖的制作。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入全景地圖模塊時(shí)，界面顯示整個(gè)農(nóng)莊的平面圖，能夠讓游客了解整個(gè)農(nóng)莊的全貌和大致分布，方便游客規(guī)劃適合自己的景點(diǎn)游覽線路;點(diǎn)擊子景點(diǎn)，則進(jìn)入相應(yīng)的子區(qū)域地圖，360°虛擬仿真呈現(xiàn)子區(qū)域?qū)嵕埃阌谟慰妥灾鞒两接斡[各個(gè)子景點(diǎn)，并可自由地在各子景點(diǎn)中跳轉(zhuǎn)，從而為游客提供了更加自由、便捷的服務(wù)。該系統(tǒng)可以在VR硬件設(shè)備中使用，也可以在Andrio手機(jī)和iOS手機(jī)上使用。

2? ? 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（1）筆者帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)實(shí)地考察整個(gè)漕湖農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，利用單反相機(jī)、云臺(tái)、無人機(jī)航拍等完成了漕湖農(nóng)業(yè)園全部景點(diǎn)的影像采集;

（2）著重對(duì)樹莓種植區(qū)、市民菜園、多肉館、燒烤區(qū)、水上餐廳、水生蔬菜六個(gè)子景點(diǎn)進(jìn)行360°全景拍攝采集，共拍攝圖片上萬張;

（3）用Photoshop圖片處理軟件處理所拍攝的照片，后期用PTGui（Panorama Tools）全景圖制作工具拼接圖像，完成了高質(zhì)量的全景圖。全景圖拼接如圖1所示。

（4）利用720云一站式專業(yè)全景等平臺(tái)，搭建VR全景漫游系統(tǒng)并經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。把六個(gè)子景點(diǎn)融合到全景總覽圖中，虛擬仿真實(shí)景漫游，并和用戶實(shí)現(xiàn)交互，為用戶提供全景模式和子景點(diǎn)模式自由切換以及各個(gè)子景點(diǎn)間自由切換的功能。漕湖農(nóng)業(yè)園360°VR實(shí)景漫游系統(tǒng)主界面全景總覽圖如圖2所示。

（5）考慮到用戶手機(jī)性能的差別，本系統(tǒng)設(shè)置了標(biāo)清和高清兩種顯示模式，同時(shí)添加了背景音樂、手機(jī)屏幕控制和VR模式等人性化功能設(shè)置，以便使用者能在各個(gè)硬件設(shè)備上快速運(yùn)行。

3? ? 結(jié)語

我國已經(jīng)進(jìn)入大眾旅游的時(shí)代，旅游已逐漸成為新的消費(fèi)熱點(diǎn)，因此急需建立適應(yīng)大眾旅游和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的新模式。以往，傳統(tǒng)的旅游展示手段無非是靜態(tài)的平面圖片和動(dòng)態(tài)的視頻，偶有三維模型展示，但也應(yīng)用不多。靜態(tài)圖片不能有效展示完整的場(chǎng)景，視頻的播放路線單一，且不能和用戶交互，三維模型雖然可以解決靜態(tài)圖片和動(dòng)態(tài)視頻存在的問題，但其造價(jià)高昂，真實(shí)性也不如相機(jī)拍攝那么逼真。所以，如今，當(dāng)我們需要真實(shí)、全面、直觀地表現(xiàn)某一場(chǎng)景時(shí)，具備“走進(jìn)去”功能的360°全景漫游技術(shù)無疑是最好的選擇，其人機(jī)交互功能也能滿足大部分客戶對(duì)展示方式的個(gè)性化要求。

因此，本系統(tǒng)結(jié)合目前流行的VR技術(shù)，開發(fā)了360°沉浸式實(shí)景漫游系統(tǒng)，采用“VR+旅游”模式，給旅游者提供了一個(gè)新穎的體驗(yàn)渠道，可以讓人們?cè)诘竭_(dá)目的地之前就能先身臨其境地深入了解旅游景點(diǎn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 鄧小霞，鄭夢(mèng)瑩，陳丁.基于VR技術(shù)的三維校園漫游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，37（5）：100-102.

[2] 石春雨，翁祺.淺析VR全景漫游技術(shù)在旅游業(yè)中的應(yīng)用——以海南省國際旅游島的建設(shè)為例[J].今傳媒（學(xué)術(shù)版），2017（7）：123-124.

[3] 覃豪杰，孟菁璐.VR全景內(nèi)容制作及跨平臺(tái)漫游系統(tǒng)的快速搭建方法[J].信息通信，2018（5）：56-57.

[4] 劉丹.VR簡(jiǎn)史 一本書讀懂虛擬現(xiàn)實(shí)[M].北京：人民郵電出版社，2016.

[5] 楊藝華.“VR+旅游”探路海南旅游新模式[N].海南日?qǐng)?bào)，2016-09-30（B03）.

收稿日期：2019-12-17

作者簡(jiǎn)介：曹彥婷（1980—），女，江蘇南通人，碩士，副教授，數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教研室主任，研究方向：計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

徐海靜（2000—），女，河南駐馬店人，研究方向：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。