摘 要:本文研究基于720云平臺上建立的全景校園漫游系統(tǒng),介紹了720°全景技術的基本概念和功能,著重分析了基于全景圖技術的校園虛擬漫游系統(tǒng)的制作流程與關鍵技術,主要包括校園全景的采集與拼接技術、互聯(lián)網(wǎng)平臺的展示和發(fā)布等五個方面,以贛州師范高等??茖W校校園漫游的實現(xiàn)方法為例,為720°全景技術在校園虛擬漫游中的應用提供了一種思路和實現(xiàn)途徑。
關鍵詞:720°;全景圖;虛擬漫游;全景校園
每年的9月,全國各地的大學校園又將迎來一批批的新生,新生們帶著憧憬進入到陌生的校園開始他們全新的學習生涯,隨著5G時代的到來,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,通過互聯(lián)網(wǎng),讓新生在全國各地足不出戶地游覽校園,了解教學場所、試驗場地、實訓教室、休閑娛樂的地方,增強新生們對學校的了解和認同,還可通過交互式互動,掌握更多有用信息,因此比起傳統(tǒng)的校園推廣,更具影響力和針對性,效果會更好。
一、全景技術分析
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,我們的手機即可拍攝,一般智能手機都自帶全景模式,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。隨著社會的進步,全景也不是簡單的虛擬空間的展示,它給人們帶來的是網(wǎng)絡空間身臨其境的沉浸感。
二、全景技術在高校校園漫游系統(tǒng)中的應用
5G互聯(lián)網(wǎng)技術的推廣,數(shù)字經濟成為帶動我國經濟發(fā)展的核心力量,隨著中國的高等教育蓬勃發(fā)展,我國高校的校園建設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知途徑。虛擬校園漫游系統(tǒng)的形成有兩種,一種是以CAD導入平面圖,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)絡展示和發(fā)布,供人們點擊和瀏覽,這樣既樹立學校的良好形象,同時宣傳了學校的校園文化。
三、720°全景技術在校園漫游系統(tǒng)的優(yōu)勢
(一)校園虛擬漫游系統(tǒng)為關心學校發(fā)展的人士提供了解的平臺
學校的發(fā)展牽動社會各界的關注目光,不僅僅是學生,還有家長,以及歷屆校友,他們是最為關心學校發(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,他們可以重溫學習的時光,通過720°云全景平臺和社交媒體無縫對接,更方便讓關心學校發(fā)展的社會各界人士及時了解學校的發(fā)展動態(tài)。
(二)校園虛擬漫游系統(tǒng)對校園信息化建設起的作用
十九大提出“教育現(xiàn)代化、建設教育強國”戰(zhàn)略,強調以信息化全面推動教育現(xiàn)代化,目前校園虛擬漫游系統(tǒng)的建設是數(shù)字校園建設的具體指標中關鍵一環(huán),隨著信息技術的快速發(fā)展,借助大數(shù)據(jù)手段,虛擬校園的介入將會使校園數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)更為完善和便捷,這無疑有利于學校廣大的教職員工以及學生增強溝通,也有利于學校為每位學生創(chuàng)造一個更加舒適、開放的校園學習環(huán)境,提供了一個良好的平臺。
(三)基于720°云的校園虛擬漫游系統(tǒng)技術優(yōu)勢
720°全景技術不同于其他的建模技術生成的虛擬校園,它的特點是形式新穎,內容全面,開發(fā)成本相對較低,播放更為便捷,人們可以通過動態(tài)、交互式及沉浸式的體驗來獲取學校的第一感受,從而加深學生的印象。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,更有利于傳播。
四、720°校園全景漫游系統(tǒng)的實現(xiàn)方法——以贛州師范高等專科學校為例
(一)前期規(guī)劃
(1)拍攝地點規(guī)劃:在設計漫游系統(tǒng)時,對校園的環(huán)境一定要非常熟悉,在拍攝時,選定的地點一定要是學校的代表性建筑或特色點,我們選擇的地點有校園南門正門、校訓石、知行廣場、教學樓、圖書館以及美術樓,這幾個點的選擇標準,一個是具有獨特性、地標式建筑,另外一個是造型優(yōu)美,生成的全景圖美觀、大氣。
(2)拍攝的季節(jié)或時機:在拍攝全景圖的虛擬校園時,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),這個季節(jié)空氣通透,林木枝繁葉茂,天空云淡風輕,拍出來的素材較美;拍攝的時間一般選擇早晨九點鐘以前或者下午四點鐘以后,這個時機光線柔和,光感適中,建筑的立體感勾勒較強,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:學校介紹、招生信息、系部特色,盡可能地多收集,對于學校的特色專業(yè)或者優(yōu)勢項目,應成為全景校園的亮點。
(二)拍攝設備準備
全景攝影是由數(shù)碼相機及配套的設備拍攝制作而成,所需要的軟硬件設備較多,一般我們從以下幾個方面來準備:
(1)單反相機:為保證采集圖像的質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來進行圖像的采集,預算充足的話建議選擇全畫幅機身,因為它擁有更大的感光元件。
(2)航拍設備: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,沉浸感強烈。
(3)一鍵式全景相機:拍攝地面全景使用,通常是正反兩個魚眼鏡頭,一鍵拍攝后可自動生成寬高比為2∶1的全景圖。優(yōu)點:便攜、一鍵即可生成全景,不需要具備專業(yè)的攝影知識和后期。常見的品牌有小紅屋、Insta360全景相機、等品牌。
(4)鏡頭:利用魚眼鏡頭拍攝,可以獲取更大的視野,以便后期合成時效果更佳,常見的有佳能口、尼康口以及索尼口。
(5)全景云臺:云臺是可承載相機拍攝的一種裝置,全景云臺具備一個具有360度刻度的水平轉軸,可以保證在旋轉相機拍攝時,每張圖像都在一個點上拍攝,后期拼合的全景圖像就會很完美。國產品牌有杰圖全景云臺、720全景云臺等,質量可靠,價格也便宜。
(6)三腳架:選擇堅固輕便的碳纖維材質,能承受5kg以上重量的為佳。
(三)全景圖像拍攝流程
(1)相機的調整:拍攝的模式一般設定為M檔(手動擋),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,盡可能地保證圖像的清晰度。
(2)節(jié)點的控制:拍攝地面全景最重要的一步就是節(jié)點的控制,節(jié)點的快速確認。通過相機觀察底部快裝板的中間開口縫,然后左右調整延長板,至左右最大位置時基本無變化,即可確認節(jié)點到位,鎖定完成。
(3)旋轉拍攝:由于鏡頭節(jié)點固定在了云臺的旋轉軸心上,就可以保證在旋轉相機拍攝的時候每張圖像都是在一個點上拍攝,拼合的全景圖就會很完美。
(四)全景圖后期制作流程
將素材拍攝的素材導入到電腦中后,經過一定的后期,使用PTGui軟件將素材拼合成全景圖,將多組全景圖按地點命好名,通過互聯(lián)網(wǎng)平臺發(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源文件格式素材導入電腦,用Adobe Bridge篩選照片,導入把Camera Raw中打開,并后期處理,可批處理大量照片,導出為jpg格式文件歸納到相對應的文件夾中,并命好名稱。
(2)全景圖的生成:選用PTGui軟件接片,該軟件操作比較簡單,通過加載圖像、對準圖像、創(chuàng)建全景圖。通過源圖像、蒙版、控制點、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整,最終創(chuàng)建出發(fā)布用的1∶2比例的全景圖。
(3)后期補天補地:因為在拍攝的過程中,地面拍攝中,魚眼鏡頭會將腳架拍進了畫面,后期在Photoshop中利用蒙版工具將其修補掉,無人機的鏡頭視野有限,天空往往拍不全,因此需要把天空補全,同樣也是用Photoshop來進行修補。
(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,進入720云官網(wǎng),注冊賬號,在右上方點擊發(fā)布作品按鈕,默認“全景圖片”選項,點擊“上傳素材”選項,我們可以將后期處理好的全景素材上傳至網(wǎng)絡,上傳完成后確認,即可輸入作品標題,點擊“發(fā)布作品”,即可點擊發(fā)布。
(2)發(fā)布各大網(wǎng)絡平臺:點擊720云平臺的分享選項,既可以把720yun上傳百度地圖、攜程、口碑、飛豬平臺等各大網(wǎng)絡平臺。
(3)虛擬瀏覽系統(tǒng)的交互性的產生。此外,還可以在“編輯”目錄下,可以對全景的開場提示,開場封面、聯(lián)系電話/鏈接與導航、自動巡游等進行設置,也可以在全局開關中對“小行星開場”、作者、VR眼鏡、分享、視角切換進行設定,提示觀看者如何與全景互動,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、結語
本文對基于720云平臺的全景虛擬校園漫游系統(tǒng)設計進行了分析,闡述了基于720云平臺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計中的關鍵點,以及所涉及的制作方法,這些,是當前計算機人機交互和計算機圖像發(fā)展的新動向,本文通過對該技術運用在校園全景進行了探索和運用,實現(xiàn)了基于全景圖的漫游系統(tǒng)簡單實現(xiàn),這項技術,同樣可以用于校園內的實訓場所、建筑內部、展覽廳、圖書館等教學場所的虛擬現(xiàn)實展示和運用,此外還可以將該技術引入課堂,在黨建思政課程、學前教育與特殊教育專業(yè)實訓、旅游實訓管理等專業(yè)的教學上,將其運用結合在期中,在5G時代,這將完善學校的智慧校園建設的內容,也必將提升學校的影響力。
參考文獻:
[1]鄭偉.基于VR的校園全景圖虛擬漫游系統(tǒng)的研究[J].數(shù)碼世界,2017(12).550.doi:10.3969/j.issn.1671-8313.2017.12.483.
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[3]張青峰,吳發(fā)啟,周淑琴,牛秀峰,劉京.校園虛擬漫游設計初探[J].測繪科學,2005(06):125-127+9.
基金項目:該文系2019年度江西省教育廳科學技術研究項目(項目編號:GJJ191252)“基于全景圖的虛擬現(xiàn)實技術應用研究——以贛州師范高等??茖W校為例”研究成果
作者簡介:肖偉(1973—),男,漢族,江西于都人,本科,現(xiàn)為贛州師范高等??茖W校美術系講師,研究方向為視覺傳達設計。