摘 要 20世紀(jì)80年代以來，校園模式開始由封閉型向分散、開放型轉(zhuǎn)變。許多高校形成了校園社區(qū)化的格局，校園空間內(nèi)外開放，學(xué)科界線被打破，交叉融合發(fā)展。校園基本特征的轉(zhuǎn)變，要求在規(guī)劃理念上，應(yīng)該由傳統(tǒng)的機(jī)械功能分區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀藶楸镜膮^(qū)域互動(dòng)。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，為校園的規(guī)劃和瀏覽提供了一種更為新穎和便捷的方式，隨著交互技術(shù)的發(fā)展虛擬校園系統(tǒng)可將校園信息的動(dòng)態(tài)性及時(shí)的傳達(dá)給受眾。有利于用一切可能的資源條件來協(xié)調(diào)各方面力量。

關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實(shí) 校園環(huán)境 人機(jī)交互

中圖分類號(hào)： TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 背景

1.1 國(guó)內(nèi)校園環(huán)境建設(shè)現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代以來，校園模式開始由封閉型向分散、開放型轉(zhuǎn)變。這表現(xiàn)為：（1）學(xué)科建設(shè)不斷分化、綜合，學(xué)科教學(xué)用房不便交流向有機(jī)開放型轉(zhuǎn)變：（2）許多高校形成了校園社區(qū)化的格局，校園空間內(nèi)外開放：（3）學(xué)科界線被打破，交叉融合發(fā)展。校園基本特征的上述轉(zhuǎn)變，要求在規(guī)劃理念上，應(yīng)該由傳統(tǒng)的機(jī)械功能分區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀藶楸镜膮^(qū)域互動(dòng)。傳統(tǒng)教育以傳授知識(shí)為主要目的，以教師、課堂和教材為中心，與之對(duì)應(yīng)的建設(shè)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，則把教室、教學(xué)樓和教學(xué)區(qū)作為重點(diǎn)。而當(dāng)今的教育即以全面提高學(xué)生的素質(zhì)及其實(shí)踐能力為目標(biāo)，既重視課堂教學(xué)，又重視課堂外的教育。顯然，與之對(duì)應(yīng)的建設(shè)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，就應(yīng)該同時(shí)重視教學(xué)空間。

1.2 國(guó)內(nèi)虛擬導(dǎo)航發(fā)展現(xiàn)狀

在當(dāng)今電子信息技術(shù)迅速發(fā)展的時(shí)代，高校信息技術(shù)也隨之崛起，校園虛擬導(dǎo)航技術(shù)也成了彰顯校園規(guī)劃信息建設(shè)優(yōu)越性的一個(gè)方面。浙江大學(xué)CADCC國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出一套桌面型虛擬建筑環(huán)境得實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)，還研制出在虛擬環(huán)境中一種新的快速漫游算法和一種遞進(jìn)網(wǎng)格的快速生成算法。哈爾濱工業(yè)大學(xué)已經(jīng)成功的虛擬出人的高級(jí)行為中特定人臉圖像的合成、表情的合成等技術(shù)問題。

清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)系對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)和臨場(chǎng)現(xiàn)實(shí)中的關(guān)鍵技術(shù)——立體現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行了研究，提出了一種基于JPEC標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼新方案，獲得了較高的壓縮比、信噪比以及解壓速度。當(dāng)前，我國(guó)專注于虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真領(lǐng)域的軟硬件研發(fā)與推廣，已具備了國(guó)際上比較先進(jìn)的虛擬技術(shù)解決方案。

2 校園環(huán)境信息傳達(dá)

2.1 國(guó)內(nèi)高校建設(shè)趨勢(shì)

現(xiàn)時(shí)期高校的“共建，調(diào)整，合并，聯(lián)合”使高校的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，大學(xué)的功能也越來越多樣化，因此，在這樣的復(fù)雜環(huán)境中，我們有必要在校園里去建立結(jié)構(gòu)層次清晰明了的空間整體秩序。以便于師生更好的去了解熟悉所在環(huán)境及更好的融入校園的學(xué)習(xí)生活當(dāng)中。

“人塑造了環(huán)境，同時(shí)環(huán)境也塑造了人”隨著現(xiàn)代高校規(guī)模的不斷擴(kuò)大，功能的日趨多樣化，現(xiàn)代大學(xué)教育的內(nèi)涵也在不斷的發(fā)生改變，由原來的只注重傳授知識(shí)技能向更加尊重學(xué)生的主體地位和提高學(xué)生的全方面素質(zhì)方向轉(zhuǎn)化。大學(xué)校園給予了師生一個(gè)自主自在的學(xué)習(xí)、交流、提高的場(chǎng)所，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的前景下，當(dāng)代高校也在向智能化、開放化的方向轉(zhuǎn)變。校園環(huán)境是一個(gè)師生交流、學(xué)科交叉、知識(shí)碰撞的充滿個(gè)性化發(fā)展的場(chǎng)所。校園環(huán)境呈現(xiàn)出自然性、自然性、綜合性和人文歷史性的發(fā)展趨勢(shì)。

隨著高校規(guī)模的擴(kuò)大，校園格局不斷更新，校園的開放度不斷提高，大學(xué)是老師以及學(xué)生學(xué)習(xí)、交流、生活、交通等基本活動(dòng)場(chǎng)所。而隨著全面推動(dòng)全國(guó)校園信息化的發(fā)展進(jìn)程，傳統(tǒng)的指路標(biāo)識(shí)標(biāo)牌因功能單一維護(hù)更新困難而難以滿足現(xiàn)實(shí)需要；廣大師生群體對(duì)校園信息要求越來越高，要求更快、更便捷更充分的掌握最新的校園資訊；同時(shí)隨著數(shù)字化、多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等信息科技技術(shù)的廣泛應(yīng)用和不斷升級(jí)，校園信息化、數(shù)字化建設(shè)已成為一種時(shí)代的趨勢(shì)。校園數(shù)字導(dǎo)航系統(tǒng)的開通勢(shì)必會(huì)加快校園的數(shù)字化、信息化發(fā)展。

2.2 虛擬校園的運(yùn)用

虛擬校園是通過先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，將學(xué)校的環(huán)境、教學(xué)信息等各種資源信息化。將學(xué)校風(fēng)光和地圖相結(jié)合，可以使采訪者足不出戶便可飽覽校園風(fēng)光，這不僅可以使廣大師生更加便捷了解學(xué)校建設(shè)和周邊環(huán)境，也給外來者提供了更加便捷的信息方式。也為學(xué)校樹立了良好的對(duì)外形象。虛擬校園的建設(shè)也為校園規(guī)劃提供輔助工具，虛擬校園與學(xué)校信息的有機(jī)結(jié)合，使導(dǎo)航操作界面煥然一新，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以通過三維立體顯示。運(yùn)用VR技術(shù)可以在多維空間進(jìn)行模擬仿真，提供給師生們一個(gè)集視覺、聽覺、觸覺為一體的具有新鮮感的信息查詢與介紹的方式。

到目前為止，虛擬校園的研究主要采用以下兩種方法。一種是“基于真實(shí)圖像的繪制技術(shù)”（IBR），另外一種是基于VRML的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)?，F(xiàn)有的虛擬校園漫游系統(tǒng)一般是通過 IBR技術(shù)實(shí)拍現(xiàn)實(shí)的景物然后經(jīng)過特殊的軟件處理，形成一個(gè)以視點(diǎn)為中心的360度的全景圖。國(guó)內(nèi)的高校的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)大部分處于起步階段，具有代表性的高校是武漢理工、海南大學(xué)、北京化工及北京交通等幾所大學(xué)。其中北京交通大學(xué)采用的技術(shù)是基于真實(shí)圖像的繪制技術(shù)，海南大學(xué)采用的是VRML建模技術(shù)。由此可見虛擬校園的建設(shè)對(duì)于學(xué)校的數(shù)字化信息化的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.3 虛擬場(chǎng)景的技術(shù)支持

虛擬系統(tǒng)是一種可以體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是一種集視覺，聽覺，觸覺為一體的虛擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。是系統(tǒng)研發(fā)者將現(xiàn)實(shí)的世界通過三維技術(shù)所仿真的環(huán)境。通過人機(jī)交互技術(shù)，使受眾在虛擬校園導(dǎo)航系統(tǒng)中觀察漫游，有身臨其境的感覺。用戶可以自主的選擇校園里的景點(diǎn)，并通過鼠標(biāo)或觸屏的方式進(jìn)行漫步或改變，在設(shè)置的同時(shí)也給校園的景物進(jìn)行配音及解說，并且建筑物也有真實(shí)的力學(xué)特征，如碰撞檢測(cè)機(jī)能，杜絕發(fā)生穿墻而過情況。

同時(shí)虛擬系統(tǒng)的研發(fā)與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)不同，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是三維圖形的立體顯示，通過VR 技術(shù)在多維空間進(jìn)行仿真建模，在此同時(shí)為了使系統(tǒng)表現(xiàn)更加逼真更加符合現(xiàn)實(shí)生活中物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在虛擬物體受力之后，便會(huì)出現(xiàn)一系列反應(yīng)，會(huì)向施力方向移動(dòng)、翻滾、掉落等。虛擬場(chǎng)景強(qiáng)大的技術(shù)支持對(duì)于其發(fā)展前景也將起到推動(dòng)作用。

3 結(jié)語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是支撐多維信息空間的關(guān)鍵技術(shù)之一，建立具有多維信息空間的和諧人機(jī)互動(dòng)環(huán)境是未來信息技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)。隨著校園規(guī)模的擴(kuò)大，校園社區(qū)化的格局，校園空間內(nèi)外開放的今天。虛擬技術(shù)的運(yùn)用隨著高校規(guī)模擴(kuò)大化在響應(yīng)“科教興國(guó)”全面推動(dòng)全國(guó)校園信息化進(jìn)程的今天。虛擬校園技術(shù)不僅給廣大師生及外來者提供更加便捷的第一手消息，也給校園的規(guī)劃建設(shè)提供了輔助作用，也有利于提高學(xué)校的對(duì)外形象。虛擬校園技術(shù)的運(yùn)用勢(shì)必會(huì)有更廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳于仲編著.大學(xué)校園建設(shè)規(guī)劃論.電子科技大學(xué)出版社，2008年03月第1版.

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