基于720云平臺(tái)上建立的全景校園漫游系統(tǒng)研究

摘 要：本文研究基于720云平臺(tái)上建立的全景校園漫游系統(tǒng)，介紹了720°全景技術(shù)的基本概念和功能，著重分析了基于全景圖技術(shù)的校園虛擬漫游系統(tǒng)的制作流程與關(guān)鍵技術(shù)，主要包括校園全景的采集與拼接技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的展示和發(fā)布等五個(gè)方面，以贛州師范高等專科學(xué)校校園漫游的實(shí)現(xiàn)方法為例，為720°全景技術(shù)在校園虛擬漫游中的應(yīng)用提供了一種思路和實(shí)現(xiàn)途徑。

關(guān)鍵詞：720°;全景圖;虛擬漫游;全景校園

每年的9月，全國(guó)各地的大學(xué)校園又將迎來一批批的新生，新生們帶著憧憬進(jìn)入到陌生的校園開始他們?nèi)碌膶W(xué)習(xí)生涯，隨著5G時(shí)代的到來，這一現(xiàn)象可以慢慢改變，我們可以通過高科技的手段，讓我們的新生在入校前即可熟悉校園，這種手段就是VR虛擬漫游技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)，讓新生在全國(guó)各地足不出戶地游覽校園，了解教學(xué)場(chǎng)所、試驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)訓(xùn)教室、休閑娛樂的地方，增強(qiáng)新生們對(duì)學(xué)校的了解和認(rèn)同，還可通過交互式互動(dòng)，掌握更多有用信息，因此比起傳統(tǒng)的校園推廣，更具影響力和針對(duì)性，效果會(huì)更好。

一、全景技術(shù)分析

全景照片，一般是指沿著水平方向上拍攝的環(huán)360度全景照片，我們的手機(jī)即可拍攝，一般智能手機(jī)都自帶全景模式，我們從左往右拍，一般可以得到270度視角的畫面，環(huán)360度拍攝兩張，并拼接在一起，可以得到360度的全景照片。

720°全景是：沿水平方向360°加上垂直方向360°拍攝，生成全景圖，人們可以全方位地瀏覽畫面。隨著社會(huì)的進(jìn)步，全景也不是簡(jiǎn)單的虛擬空間的展示，它給人們帶來的是網(wǎng)絡(luò)空間身臨其境的沉浸感。

二、全景技術(shù)在高校校園漫游系統(tǒng)中的應(yīng)用

5G互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣，數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為帶動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心力量，隨著中國(guó)的高等教育蓬勃發(fā)展，我國(guó)高校的校園建設(shè)以及面積都有了很大的改觀，外訪人員可通過虛擬校園更快地找到認(rèn)知途徑。虛擬校園漫游系統(tǒng)的形成有兩種，一種是以CAD導(dǎo)入平面圖，然后在3Dsmax建模渲染生成的虛擬校園，也可以是以全景圖像采集所得的校園實(shí)景，通過后期建立的全景虛擬校園，這兩者模式，都可以通過網(wǎng)絡(luò)展示和發(fā)布，供人們點(diǎn)擊和瀏覽，這樣既樹立學(xué)校的良好形象，同時(shí)宣傳了學(xué)校的校園文化。

三、720°全景技術(shù)在校園漫游系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

（一）校園虛擬漫游系統(tǒng)為關(guān)心學(xué)校發(fā)展的人士提供了解的平臺(tái)

學(xué)校的發(fā)展?fàn)縿?dòng)社會(huì)各界的關(guān)注目光，不僅僅是學(xué)生，還有家長(zhǎng)，以及歷屆校友，他們是最為關(guān)心學(xué)校發(fā)展現(xiàn)狀的人，不管他們身在何方，只要打開互聯(lián)網(wǎng)，校園仿佛就在身邊，他們可以重溫學(xué)習(xí)的時(shí)光，通過720°云全景平臺(tái)和社交媒體無(wú)縫對(duì)接，更方便讓關(guān)心學(xué)校發(fā)展的社會(huì)各界人士及時(shí)了解學(xué)校的發(fā)展動(dòng)態(tài)。

（二）校園虛擬漫游系統(tǒng)對(duì)校園信息化建設(shè)起的作用

十九大提出“教育現(xiàn)代化、建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)以信息化全面推動(dòng)教育現(xiàn)代化，目前校園虛擬漫游系統(tǒng)的建設(shè)是數(shù)字校園建設(shè)的具體指標(biāo)中關(guān)鍵一環(huán)，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，借助大數(shù)據(jù)手段，虛擬校園的介入將會(huì)使校園數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)更為完善和便捷，這無(wú)疑有利于學(xué)校廣大的教職員工以及學(xué)生增強(qiáng)溝通，也有利于學(xué)校為每位學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)更加舒適、開放的校園學(xué)習(xí)環(huán)境，提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。

（三）基于720°云的校園虛擬漫游系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)

720°全景技術(shù)不同于其他的建模技術(shù)生成的虛擬校園，它的特點(diǎn)是形式新穎，內(nèi)容全面，開發(fā)成本相對(duì)較低，播放更為便捷，人們可以通過動(dòng)態(tài)、交互式及沉浸式的體驗(yàn)來獲取學(xué)校的第一感受，從而加深學(xué)生的印象。所以基于全景圖的虛擬校園漫游系統(tǒng)，有著投資小、見效快的特有優(yōu)勢(shì)，更有利于傳播。

四、720°校園全景漫游系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法——以贛州師范高等專科學(xué)校為例

（一）前期規(guī)劃

（1）拍攝地點(diǎn)規(guī)劃：在設(shè)計(jì)漫游系統(tǒng)時(shí)，對(duì)校園的環(huán)境一定要非常熟悉，在拍攝時(shí)，選定的地點(diǎn)一定要是學(xué)校的代表性建筑或特色點(diǎn)，我們選擇的地點(diǎn)有校園南門正門、校訓(xùn)石、知行廣場(chǎng)、教學(xué)樓、圖書館以及美術(shù)樓，這幾個(gè)點(diǎn)的選擇標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)是具有獨(dú)特性、地標(biāo)式建筑，另外一個(gè)是造型優(yōu)美，生成的全景圖美觀、大氣。

（2）拍攝的季節(jié)或時(shí)機(jī)：在拍攝全景圖的虛擬校園時(shí)，我們要考慮季節(jié)的選擇，一般選擇春末夏初季節(jié)或者夏末秋初的季節(jié)，這個(gè)季節(jié)空氣通透，林木枝繁葉茂，天空云淡風(fēng)輕，拍出來的素材較美;拍攝的時(shí)間一般選擇早晨九點(diǎn)鐘以前或者下午四點(diǎn)鐘以后，這個(gè)時(shí)機(jī)光線柔和，光感適中，建筑的立體感勾勒較強(qiáng)，拍攝效果較好，后期生成的全景圖更容易吸引人們的眼球。

（3）文字資料收集：學(xué)校介紹、招生信息、系部特色，盡可能地多收集，對(duì)于學(xué)校的特色專業(yè)或者優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，應(yīng)成為全景校園的亮點(diǎn)。

（二）拍攝設(shè)備準(zhǔn)備

全景攝影是由數(shù)碼相機(jī)及配套的設(shè)備拍攝制作而成，所需要的軟硬件設(shè)備較多，一般我們從以下幾個(gè)方面來準(zhǔn)備：

（1）單反相機(jī)：為保證采集圖像的質(zhì)量以及后期更大的處理空間，我們一般使用可更換鏡頭的單鏡頭反光相機(jī)來進(jìn)行圖像的采集，預(yù)算充足的話建議選擇全畫幅機(jī)身，因?yàn)樗鼡碛懈蟮母泄庠?/p>

（2）航拍設(shè)備：拍攝高空全景首選大疆精靈4、大疆御2，它們擁有4向避障能力，后者還具備自動(dòng)生成全景圖功能，安全性更高，飛行更智能。適合拍攝高空俯瞰，成品拍攝效果大氣，沉浸感強(qiáng)烈。

（3）一鍵式全景相機(jī)：拍攝地面全景使用，通常是正反兩個(gè)魚眼鏡頭，一鍵拍攝后可自動(dòng)生成寬高比為2∶1的全景圖。優(yōu)點(diǎn)：便攜、一鍵即可生成全景，不需要具備專業(yè)的攝影知識(shí)和后期。常見的品牌有小紅屋、Insta360全景相機(jī)、等品牌。

（4）鏡頭：利用魚眼鏡頭拍攝，可以獲取更大的視野，以便后期合成時(shí)效果更佳，常見的有佳能口、尼康口以及索尼口。

（5）全景云臺(tái)：云臺(tái)是可承載相機(jī)拍攝的一種裝置，全景云臺(tái)具備一個(gè)具有360度刻度的水平轉(zhuǎn)軸，可以保證在旋轉(zhuǎn)相機(jī)拍攝時(shí)，每張圖像都在一個(gè)點(diǎn)上拍攝，后期拼合的全景圖像就會(huì)很完美。國(guó)產(chǎn)品牌有杰圖全景云臺(tái)、720全景云臺(tái)等，質(zhì)量可靠，價(jià)格也便宜。

（6）三腳架：選擇堅(jiān)固輕便的碳纖維材質(zhì)，能承受5kg以上重量的為佳。

（三）全景圖像拍攝流程

（1）相機(jī)的調(diào)整：拍攝的模式一般設(shè)定為M檔（手動(dòng)擋），并鎖定曝光值和白平衡，保證拍出來的素材光影一致，使用RAW+JPG格式存儲(chǔ)，盡可能地保證圖像的清晰度。

（2）節(jié)點(diǎn)的控制：拍攝地面全景最重要的一步就是節(jié)點(diǎn)的控制，節(jié)點(diǎn)的快速確認(rèn)。通過相機(jī)觀察底部快裝板的中間開口縫，然后左右調(diào)整延長(zhǎng)板，至左右最大位置時(shí)基本無(wú)變化，即可確認(rèn)節(jié)點(diǎn)到位，鎖定完成。

（3）旋轉(zhuǎn)拍攝：由于鏡頭節(jié)點(diǎn)固定在了云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸心上，就可以保證在旋轉(zhuǎn)相機(jī)拍攝的時(shí)候每張圖像都是在一個(gè)點(diǎn)上拍攝，拼合的全景圖就會(huì)很完美。

（四）全景圖后期制作流程

將素材拍攝的素材導(dǎo)入到電腦中后，經(jīng)過一定的后期，使用PTGui軟件將素材拼合成全景圖，將多組全景圖按地點(diǎn)命好名，通過互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)布，生成基于云端的全景漫游系統(tǒng)。具體如下：

（1）素材的處理：將Raw源文件格式素材導(dǎo)入電腦，用Adobe Bridge篩選照片，導(dǎo)入把Camera Raw中打開，并后期處理，可批處理大量照片，導(dǎo)出為jpg格式文件歸納到相對(duì)應(yīng)的文件夾中，并命好名稱。

（2）全景圖的生成：選用PTGui軟件接片，該軟件操作比較簡(jiǎn)單，通過加載圖像、對(duì)準(zhǔn)圖像、創(chuàng)建全景圖。通過源圖像、蒙版、控制點(diǎn)、全景圖編輯器、創(chuàng)建全景圖這些操作命令來完成全景圖像的合成及調(diào)整，最終創(chuàng)建出發(fā)布用的1∶2比例的全景圖。

（3）后期補(bǔ)天補(bǔ)地：因?yàn)樵谂臄z的過程中，地面拍攝中，魚眼鏡頭會(huì)將腳架拍進(jìn)了畫面，后期在Photoshop中利用蒙版工具將其修補(bǔ)掉，無(wú)人機(jī)的鏡頭視野有限，天空往往拍不全，因此需要把天空補(bǔ)全，同樣也是用Photoshop來進(jìn)行修補(bǔ)。

（五）全景圖后期發(fā)布流程

（1）全景漫游生成：打開瀏覽器，輸入https：//720yun.com/find，進(jìn)入720云官網(wǎng)，注冊(cè)賬號(hào)，在右上方點(diǎn)擊發(fā)布作品按鈕，默認(rèn)“全景圖片”選項(xiàng)，點(diǎn)擊“上傳素材”選項(xiàng)，我們可以將后期處理好的全景素材上傳至網(wǎng)絡(luò)，上傳完成后確認(rèn)，即可輸入作品標(biāo)題，點(diǎn)擊“發(fā)布作品”，即可點(diǎn)擊發(fā)布。

（2）發(fā)布各大網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)：點(diǎn)擊720云平臺(tái)的分享選項(xiàng)，既可以把720yun上傳百度地圖、攜程、口碑、飛豬平臺(tái)等各大網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

（3）虛擬瀏覽系統(tǒng)的交互性的產(chǎn)生。此外，還可以在“編輯”目錄下，可以對(duì)全景的開場(chǎng)提示，開場(chǎng)封面、聯(lián)系電話/鏈接與導(dǎo)航、自動(dòng)巡游等進(jìn)行設(shè)置，也可以在全局開關(guān)中對(duì)“小行星開場(chǎng)”、作者、VR眼鏡、分享、視角切換進(jìn)行設(shè)定，提示觀看者如何與全景互動(dòng)，虛擬瀏覽系統(tǒng)制作的周期非常短，成本也較低，這樣基于全景圖的校園漫游系統(tǒng)發(fā)布形成。

五、結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)基于720云平臺(tái)的全景虛擬校園漫游系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，闡述了基于720云平臺(tái)的虛擬校園漫游系統(tǒng)的思路和制作過程，探討了在全景虛擬校園設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)，以及所涉及的制作方法，這些，是當(dāng)前計(jì)算機(jī)人機(jī)交互和計(jì)算機(jī)圖像發(fā)展的新動(dòng)向，本文通過對(duì)該技術(shù)運(yùn)用在校園全景進(jìn)行了探索和運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了基于全景圖的漫游系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)，同樣可以用于校園內(nèi)的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所、建筑內(nèi)部、展覽廳、圖書館等教學(xué)場(chǎng)所的虛擬現(xiàn)實(shí)展示和運(yùn)用，此外還可以將該技術(shù)引入課堂，在黨建思政課程、學(xué)前教育與特殊教育專業(yè)實(shí)訓(xùn)、旅游實(shí)訓(xùn)管理等專業(yè)的教學(xué)上，將其運(yùn)用結(jié)合在期中，在5G時(shí)代，這將完善學(xué)校的智慧校園建設(shè)的內(nèi)容，也必將提升學(xué)校的影響力。

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基金項(xiàng)目：該文系2019年度江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：GJJ191252）“基于全景圖的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用研究——以贛州師范高等專科學(xué)校為例”研究成果

作者簡(jiǎn)介：肖偉（1973—），男，漢族，江西于都人，本科，現(xiàn)為贛州師范高等專科學(xué)校美術(shù)系講師，研究方向?yàn)橐曈X傳達(dá)設(shè)計(jì)。