吳藝妮

(安徽綠海商務職業(yè)學院 信息技術系,安徽 合肥 230601)

0 引言

社會經濟的發(fā)展歷經了農業(yè)經濟、工業(yè)經濟和服務經濟,目前已經步入了體驗經濟的階段,人們在生活和消費過程中,不僅重視實物,更加看重的是服務和體驗[1]。傳統(tǒng)的作品展示多采用實物展示或者圖片文字形式展示,用戶獲取產品信息的方式比較局限,信息獲取和購買過程的體驗性都比較差?；诮换ナ教摂M技術的作品在線展示,就是利用虛擬技術,從用戶需求的角度入手。通過三維虛擬展示,為用戶提供與產品進行交互式互動的全新體驗,讓用戶能夠從各個角度觀察和體驗,獲取最全面準確的產品信息,讓用戶能夠沉浸在更加多樣化的產品展示氛圍中,獲得美好的情感體驗[2-3]。

1 交互式虛擬展示

1.1 交互式虛擬展示的概念

傳統(tǒng)作品展示布置在特定的展示空間中,關鍵展示要素包括展示空間、展示作品以及參觀者等。隨著信息技術的不斷發(fā)展和工業(yè)設計作品交易市場的繁榮,基于計算機技術的交互式虛擬在線展示形式越來越受重視。但是,目前產品在線展示和在線交易的發(fā)展程度不一,缺乏針對特定類型和風格的多樣化展示系統(tǒng),這在一定程度上影響了展覽品的展示與交易[4]5-7。建立基于交互式虛擬技術的在線展示系統(tǒng),規(guī)范產品的在線虛擬化展示管理,為用戶提供細節(jié)清晰的產品景象和產品資料下載服務,同時保證產品設計的創(chuàng)意受到保護。

交互式虛擬展示,就是利用虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術,高效整合數(shù)字化產品、場景設計以及展示模型,借助計算機三維虛擬環(huán)境實現(xiàn)用戶與產品展示的交互,讓客戶感受到更加美好的展示效果。交互式虛擬設計不僅包括視覺效果,還會提供豐富的聽覺和觸覺信息展示[4]5-7。傳統(tǒng)的展示設計就是為用戶提供感官上的產品廣告,而交互式虛擬設計不僅實現(xiàn)了傳統(tǒng)展示形式的功能,還具備沉浸式、想象性、交互性的特征,提升了人機交互的人性化特質[5]。

1.2 交互式虛擬展示系統(tǒng)分類

根據(jù)交互式虛擬展示的基本概念,其在線展示系統(tǒng)的設計核心是構建生態(tài)化、全方位和可交互的虛擬環(huán)境。按照展示場景的生成方式,可以將交互式在線展示系統(tǒng)劃分為基于三維建模展示和基于圖像展示兩種。基于圖像的交互式虛擬產品展示是非常傳統(tǒng)的展示形式,突出表現(xiàn)在獲取快速和數(shù)據(jù)量小等,是商業(yè)展示領域的常用媒介,包括基于序列圖的展示和基于全景圖像的展示[6]。基于幾何建模的在線展示主要是通過三維建模軟件完成場景和產品形象的構建,更加關注細節(jié)、功能和結構上的仿真效果。

產品的虛擬展示系統(tǒng)能夠為用戶提供更多交互接口,按照系統(tǒng)的沉浸程度將交互式虛擬展示系統(tǒng)分為桌面型、沉浸型和協(xié)作共享型。桌面型虛擬展示由一臺計算機實現(xiàn),通過計算機屏幕觀察虛擬世界,利用鍵盤、鼠標等輸入設備控制虛擬展示效果。三維立體交互展示系統(tǒng)結構簡單、經濟性高、推廣性強,但是交互方式和顯示系統(tǒng)水平限制了用戶的臨場體驗感和沉浸感。沉浸型虛擬展示系統(tǒng)包括顯示系統(tǒng)、虛擬軟件和圖形處理系統(tǒng),利用數(shù)據(jù)手套、頭盔顯示器等傳感裝置,完成虛擬交互功能。在這種環(huán)境下,用戶的聽覺和視覺與外部環(huán)境都是分離的,用戶能夠全身心投入到虛擬展示環(huán)境中,完全沉浸其中。協(xié)作共享型虛擬展示系統(tǒng)是隨著通信技術、網絡技術發(fā)展起來的,信息應用和數(shù)據(jù)挖掘的深度、廣度都發(fā)生巨大變化,逐漸展現(xiàn)出集成化和網絡化的特征。共享型虛擬展示能夠同時為多個互聯(lián)網用戶提供協(xié)同工作,網絡虛擬空間共享,將分布在不同位置的用戶有效的連接起來,實現(xiàn)協(xié)作共享目標。

2 在線展示系統(tǒng)設計原則

在線展示應該為用戶提供良好的體驗,主要從感官體驗、交互體驗和情感體驗三個層面來提升。感官體驗是強調在系統(tǒng)開發(fā)之初,除了要對空間作品進行建模,同時也要重視作品展示的軟裝,營造出藝術氛圍濃郁的展示環(huán)境,為了更好地提升作品展示真實感,要采用1∶1的設計比例。交互體驗是要為用戶提供優(yōu)秀的交互操作,用戶可以自我選擇展示的背景、燈光、角度等。情感體驗是要按照層次提供瀏覽的滿足感和新奇感,空間的布局和作品擺放都可以根據(jù)用戶意見調整,在操作中滿足用戶情感體驗。

第一要以用戶為主,在線展示方案設計之初,首先要考慮用戶需求,一切的研究設計都以用戶為中心,考慮用戶的關注點、興趣點和忽略點,才能切身體會用戶需求,做出符合用戶情感需要的設計。在藝術作品在線展示系統(tǒng)中,用戶可以通過交互操作選擇不同的場景,也可以選擇系統(tǒng)內置的展示場景等,可以看到物品不同環(huán)境下的特質。第二要重視產品展示的真實性,既要對藝術作品有很好的修飾,同時也要還原藝術作品的真實性,作品比例、材質和展示空間比例的真實性都要得到還原,要展示藝術作品的韻味和本質,又要賦予藝術品全新的內涵,可以說真實性越好,用戶的體驗感受也就越好。第三要符合真實性的原則,通過用戶感官來傳遞信息,和傳統(tǒng)的信息傳遞有所不同,用戶可以從不同的方位、角度來瀏覽作品,對產品信息的了解更加全面，空間和時間不會限制作品的形象,能夠更好的確保展品的合理性和準確性。

多媒體在線展示的特殊性決定了用戶可以根據(jù)思維轉變的情況跳躍式體驗整個展示,例如點擊不同的鏈接或者不同的角度圖像等,可以主動更改作品的展示背景、自主旋轉模型、隨意漫游在虛擬展示空間等,讓產品形象更加鮮活和多樣,滿足不同用戶的多樣化需求。在線展示系統(tǒng)是建立在強大的互聯(lián)網和計算機技術基礎上的,能夠更加便捷的運用色彩、配飾、燈光、點綴等,增強展品主題給用戶的體驗,讓展示效果更加豐富。

3 在線展示系統(tǒng)的關鍵技術

3.1 SSH框架

藝術作品在線展示系統(tǒng)的框架采用以MVC模式為基礎的Struts+Spring+Hibernate的框架進行開發(fā)。MVC模式的應用程序是以模型、視圖、控制器為核心,控制器完成信息接受,根據(jù)需求不同調用不同模型解決用戶請求,然后將系統(tǒng)處理結果反饋給視圖,通過界面向用戶輸出。

3.2 數(shù)據(jù)庫設計

本系統(tǒng)的設計選擇使用Oracle數(shù)據(jù)庫,它具有強大的數(shù)據(jù)管理功能,能夠永久性保存大量的數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)的可靠性和共享性,其分布式處理功能能夠支撐數(shù)據(jù)倉庫操作,其中的信息準則、視圖更新準則、保證訪問準則、邏輯性和物理性獨立準則都能為系統(tǒng)的設計提供強大的支持。

3.3 B/S模式

本系統(tǒng)采用B/S模式進行,這是目前最流行的系統(tǒng)設計框架,能更好地適應互聯(lián)網技術發(fā)展需要,用戶可以通過web瀏覽器訪問資源,使用更加便捷,用戶可以在電腦、手機等終端設備上訪問藝術作品在線展示系統(tǒng),降低系統(tǒng)開發(fā)成本,一次性完成開發(fā),從不同地理位置能夠訪問同樣數(shù)據(jù)庫,有助于信息保護和權限管理。

3.4 虛擬現(xiàn)實建模語言

VRML是VRML聯(lián)盟發(fā)布的虛擬現(xiàn)實建模語言,為開放、工業(yè)標準、可擴展的景象描述語言,該技術為網頁中的三維動畫效果及用戶交互問題的解決提供方案。該技術就是在用戶端提供三維圖形庫,網頁運行中根據(jù)需要著色和渲染,有效減少了網絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。

3.5 虛擬產品數(shù)據(jù)壓縮

產品的在線展示,需要全方位多角度的將產品細節(jié)還原出來,所以展示模型的構建必須盡可能的精細化,這也必然導致模型處理巨大的數(shù)據(jù)量。為了更好地解決數(shù)據(jù)量巨大對網絡帶來的壓力,要進行模型的精簡。利用數(shù)據(jù)壓縮算法處理數(shù)據(jù),然后進行網絡傳輸,數(shù)據(jù)到達客戶端時再進行解壓,降低網絡傳輸壓力。虛擬展示數(shù)據(jù)壓縮流程如圖1所示。

圖1 虛擬展示數(shù)據(jù)的壓縮流程示意圖Fig.1 Schematic diagram of the compression process of virtual display data

3.6 用戶興趣度優(yōu)化方案

在線展示系統(tǒng)應該盡可能的減小存儲文件,所以除了對文件進行壓縮處理之外,還需要不斷優(yōu)化虛擬場景。本文提出一個以用戶興趣度為基礎的Agent控制模型,用戶瀏覽產品整體時,簡化模型幾何形狀或者紋理,在用戶瀏覽局部細節(jié)時,加載精細模型。該模塊能夠計算用戶的興趣度,通過查詢用戶日志和歷史記錄來掌握用戶的興趣,實現(xiàn)場景的動態(tài)優(yōu)化。

定義A是用戶感興趣的內容合集,即為用戶提供的共享對象集合。A是m×(m+n)的矩陣,用戶化身Avatari感興趣的內容Contentj的序列可以表示為aij,其初始值為0。

定義P表示對內容有過興趣的用戶集合,P是m×(m+n)的矩陣,pij是對內容Contenti感興趣的化身Avatarj的序列,其初始值為0。

定義C表示的是用戶對興趣信息的反應靈敏度,并將其稱為好奇度:

用戶化身為Avatari時,感興趣的其他用戶化身表示為Avatarj,Avatarj過去感興趣的內容可以表示為ajk。ci定義用戶感興趣的好奇度,按照用戶輸入的內容,確定系統(tǒng)推薦給用戶的共享對象的表達式為:

wik←wik+wjk·ciajk(1≤k≤m+n)

用戶化身為Avatari時,感興趣的內容Contentj感興趣的內容表示為pjk。系統(tǒng)給用戶推薦的其他用戶化身的內容為:

4 在線展示系統(tǒng)設計案例

基于交互式虛擬技術的在線展示系統(tǒng),是以產品管理為基礎,提供在線展示和展會服務,同時對展品進行數(shù)據(jù)分析,收集用戶的瀏覽信息,為產品展覽交易等提供高效的信息展示平臺,同時為決策提供信息支撐。系統(tǒng)用戶可以隨時隨地掌握展會、展品、專題展覽、統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)等全面的藝術作品信息,獲取一個內容豐富的信息資源網,用戶可以收藏、點贊或者下載感興趣的展品信息等。

系統(tǒng)的功能包括視聽模塊、交互模塊以及社交模塊三個部分,系統(tǒng)功能流程如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能流程圖Fig.2 Flow chart of system function

系統(tǒng)采用三層架構的開發(fā)模式,基于J2EE平臺,按照MVC設計開發(fā)思想,實現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化和組件化開發(fā),用戶可以通過B/S模式訪問系統(tǒng)。系統(tǒng)設計之初,必須重視用戶心理模型的建立,通過設計調研的方式收集用戶需求、用戶行為習慣以及典型的心理活動,為系統(tǒng)設計提供依據(jù)。圖3所示為在線展示系統(tǒng)總體結構圖。

圖3 在線展示系統(tǒng)總體結構圖Fig.3 The overall structure of the online display system

在線展示系統(tǒng)需要處理圖形渲染、光照以及交互等三維的圖形引擎問題。用戶采用的是多用戶系統(tǒng),能夠根據(jù)客戶的瀏覽經歷和習慣,實現(xiàn)自動分析計算,按照用戶的興趣實現(xiàn)商業(yè)智能配對,建立起智能導航系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于VRML多用戶環(huán)境搭建,為用戶提供真實的體驗環(huán)境,讓用戶的商品選擇、評估更加便捷。

5 結論

不同的產品具有不同的特性和內涵,用戶獲取信息的關注點也不同,本文討論基于交互式虛擬技術的在線展示系統(tǒng),為用戶提供良好的感官體驗、交互體驗和情感體驗,有效提升用戶瀏覽的臨場體驗,更加全面的傳遞產品信息,對促進產品展示的多樣化發(fā)展具有重要作用。