劉秋平

（揚州市職業(yè)大學，江蘇 揚州225000）

0 前言

古城揚州位于長江三角洲的中心區(qū)域，是世界遺產(chǎn)城市、世界美食之都、世界運河之都及國家首批二十四座歷史文化名城之一。為了推動揚州文化的進一步發(fā)展，揚州市委根據(jù)省委要求，提出將揚州建設(shè)成“揚州人自豪、外地人喜愛、投資者關(guān)注、旅游者青睞”的“世界名城”的奮斗目標[1]。揚州要實現(xiàn)建設(shè)世界名城的目標，必須要做好面向世界的文化傳播，而基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D互聯(lián)網(wǎng)無疑是一種最合適、最便捷的網(wǎng)絡(luò)傳播載體。

1 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3 D互聯(lián)網(wǎng)的應用狀況及意義

近年來我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)在3D網(wǎng)絡(luò)的應用發(fā)展方面非常迅猛，VR技術(shù)應用的現(xiàn)實價值得到了政府部門與研究機構(gòu)的高度重視，大力開展了VR技術(shù)的應用研究，例如，從“九五”國家規(guī)劃開始，國家各類重大基金會及研究發(fā)展計劃等都將VR列入了重點科技研究項目[2]。為了緊跟虛擬現(xiàn)實技術(shù)的技術(shù)發(fā)展趨勢，國內(nèi)許多重點院校都積極投入VR領(lǐng)域的應用研究。國內(nèi)成功的案例如數(shù)字故宮和敦煌石窟項目通過虛擬現(xiàn)實重現(xiàn)與漫游相結(jié)合，由于一些技術(shù)瓶頸目前還并沒有做到對大眾的全面開放，但它為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實際應用的普及起了一定程度的鋪墊作用，隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，越來越多的人足不出戶就可以高度逼真地領(lǐng)略到文化瑰寶與自然景觀的魅力。

由于技術(shù)、成本及硬件等一系列因素的影響，基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D互聯(lián)網(wǎng)應用在國內(nèi)比較罕見，在城市文化傳播領(lǐng)域的應用近乎零，但隨著基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D互聯(lián)網(wǎng)應用價值的不斷提高，信息技術(shù)的不斷提高及硬件性能的突飛猛進使該應用的進一步發(fā)展成為現(xiàn)實，率先應用者無疑將成為這種文化傳播方式的最大受益者。

2 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3 D城市網(wǎng)站的構(gòu)建

本課題通過基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D政府網(wǎng)站的原型搭建，確定了基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D互聯(lián)網(wǎng)在城市官方網(wǎng)站應用的可行性，對基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D政府網(wǎng)站的應用研究做出了實質(zhì)性的進展，對3D網(wǎng)站的應用有一定的理論價值和現(xiàn)實意義。構(gòu)建基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D城市官方網(wǎng)站的原型需要按照以下步驟來實現(xiàn)。

2.1 網(wǎng)站的基本架構(gòu)設(shè)計

根據(jù)城市官方網(wǎng)站文化傳播的應用需求，可將網(wǎng)站設(shè)計成瀏覽器與服務(wù)器架構(gòu)，也就是通常所說的B/S架構(gòu)，全球的網(wǎng)絡(luò)用戶可通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器方便地訪問到城市官方網(wǎng)站的Web服務(wù)器，從而滿足信息訪問的要求。設(shè)計者還要根據(jù)網(wǎng)站的需求分析設(shè)計網(wǎng)站欄目及其內(nèi)容，制定網(wǎng)站開發(fā)流程及順序，本課題實現(xiàn)的城市官方網(wǎng)站可采取原有網(wǎng)站的重新開發(fā)的形式也可以對原有的二維網(wǎng)站進行改造。由于城市官方網(wǎng)站的功能與性能要求較高，在本課題的網(wǎng)站中由于虛擬模型的圖像處理對網(wǎng)站的硬件有較高的性能要求，虛擬模型數(shù)據(jù)庫也要求系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器達到較高的配置，所以必須最大限度地進行硬件資源的分配與管理。

2.2 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的景點、工藝品等三維模型在網(wǎng)頁虛擬展示的實現(xiàn)

自然與文化遺產(chǎn)無疑是城市文化的瑰寶，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將其逼真地展現(xiàn)出來，讓世界人民通過網(wǎng)絡(luò)全面地了解與分享城市的文化財富是實現(xiàn)城市文化傳播高效全面?zhèn)鞑サ挠行緩?。要在網(wǎng)頁上虛擬展現(xiàn)這些遺產(chǎn)中相關(guān)的景觀與工藝品可通過以下步驟來實現(xiàn)。

2.2.1 數(shù)據(jù)的采集

在基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D城市官方網(wǎng)站中涉及的景點及工藝品要完成虛擬模型首先要進行數(shù)據(jù)的采集，對于城市景點的數(shù)據(jù)（包括模型比例、貼圖、布局位置這三方面數(shù)據(jù)）只能通過現(xiàn)場采集來獲取素材，城市景點的面積非常大，而且建筑類型復雜，通過數(shù)碼相機采取無人機航拍取得全景數(shù)碼照片是非常方便和快捷的途徑。在具體的景點內(nèi)采集數(shù)碼照片應達到幾千張以上才能滿足基本需求，才能達到將景點中所有景觀囊括在內(nèi)并且全面地展現(xiàn)景點的全貌[3]。而對于場景中需要交互的景觀，可以先通過無人機航拍獲得建筑大致的輪廓數(shù)據(jù)與外形，然后通過訪問互聯(lián)網(wǎng)提供的衛(wèi)星圖得到建筑較精確的布局數(shù)據(jù)及外觀尺寸，再通過剪裁照片獲取景物外觀的貼圖數(shù)據(jù)，這些采集的數(shù)據(jù)是建模與貼圖步驟的數(shù)據(jù)來源。對于工藝品的建模要簡單很多，可采用與景點建模相同的方法，在此就不一一贅述了。

2.2.2 平面圖制作

對于3D城市官方網(wǎng)站中涉及的景點虛擬模型數(shù)據(jù)如果一次性加載入網(wǎng)頁，由于載入數(shù)據(jù)量太大將導致過于慢長地訪問等待時間甚至無法正常運行，要減少虛擬模型數(shù)據(jù)的一次載入量可采取將景點制作成直觀的平面圖紙的形式，再在圖紙的相應景觀標識處建立超鏈接的形式，這樣用戶可更自主選擇景點的景觀鏈接進行景觀的虛擬訪問。這樣不僅提高了網(wǎng)站的訪問速度，而且提高了網(wǎng)站的交互性，網(wǎng)站在保證功能正常實現(xiàn)的前提下提高了性能。開發(fā)者可從之前準備的大量數(shù)據(jù)進行分析從而形成有效信息來建立城市景點的二維平面圖。

2.2.3 虛擬現(xiàn)實模型建立與網(wǎng)站網(wǎng)頁實現(xiàn)

景點或工藝品的虛擬模型的建立在整個網(wǎng)頁的設(shè)計中工作量是非常龐大的，在之前采集的大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上采用3ds Max進行實體的建模工作，在建模的過程中要完成景點中的關(guān)鍵建筑模型、場景小品模型以及場景的背景模型（包括天空與地形環(huán)境模型）等模型的建立。在完成三維模型后，再將模型轉(zhuǎn)換為VRML代碼從而實現(xiàn)虛擬模型的建立，當然要提高虛擬模型的功能與交互性，還需設(shè)計相應虛擬交互代碼。在整個網(wǎng)站的設(shè)計中可采用先完成部分虛擬模型建立與測試，再進行擴展虛擬模型數(shù)量的開發(fā)模式，這種模式就是在軟件工程中提出的快速原型法，快速原型法實現(xiàn)了本網(wǎng)站開發(fā)由易到難、由簡到繁的飛躍。

2 構(gòu)建3 D城市網(wǎng)站的核心技術(shù)對實現(xiàn)提高文化傳播有效性的影響

2.1 虛擬模型數(shù)據(jù)庫技術(shù)提供了提高文化傳播有效性的數(shù)據(jù)保證

本課題中的虛擬模型的建立是采用3ds Max進行場景建模，為實現(xiàn)虛擬場景數(shù)據(jù)庫可以采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫來存儲、管理和優(yōu)化虛擬模型中的代碼數(shù)據(jù)以及網(wǎng)站二維交互控制所需的交互數(shù)據(jù)，采用了若干個表構(gòu)建了虛擬模型數(shù)據(jù)庫，其中虛擬模型元素表用以存放已建立的各虛擬場景基本元素的代碼。為滿足二維交互控制建立了節(jié)點表將三維的虛擬場景基本元素與二維平面圖上的節(jié)點進行一一對應，除此之外還建立了景點信息表將具體景點二維平面圖上的節(jié)點明細進行統(tǒng)一管理，隨著系統(tǒng)功能復雜性地提高還會為數(shù)據(jù)庫添加相應的數(shù)據(jù)表滿足功能的要求。

2.2 基于VR技術(shù)的3D網(wǎng)絡(luò)傳媒與影視傳媒等不同媒體傳播形式的資源共享為實現(xiàn)了城市文化最大化傳播提供了有效保障

隨著三維建模技術(shù)的發(fā)展，三維建模的模型被大量地應用于影視媒體，由于三維建模實現(xiàn)的模型不僅可以是現(xiàn)實世界真實的寫照，而且可以是虛構(gòu)的物體，使越來越多的歷史文化大片及科幻大片采用真人拍攝與3D場景合成的方式。本課題中采用了虛擬模型數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了虛擬模型的共享，通過虛擬模型的共享減小了虛擬模型制作成本。城市3D網(wǎng)站將反映本城市文化的虛擬模型數(shù)據(jù)庫提供給影視制作公司，提高了虛擬模型的使用頻率，擴大了城市文化傳播的廣度，使文化傳播的效率呈幾何級數(shù)增長。

2.3 5G網(wǎng)絡(luò)的廣泛應用為3D城市互聯(lián)網(wǎng)的文化傳播提供了的網(wǎng)絡(luò)保障

基于VR技術(shù)的3D互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度的要求非常高，3D互聯(lián)網(wǎng)中三維模型龐大的信息量對網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)無疑是前所未有的挑戰(zhàn)。而5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應用為移動終端便攜地訪問基于VR技術(shù)的3D互聯(lián)網(wǎng)提供了必要的網(wǎng)絡(luò)保障。

5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的首要特點就是網(wǎng)絡(luò)傳輸速度非?？欤?G網(wǎng)絡(luò)通信作為當前世界上最先進的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)之一，其在傳輸速度上的優(yōu)勢是之前的移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)所無法比擬的。其次5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)具備更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸能力，不會因為工作環(huán)境的場景復雜而導致傳輸不穩(wěn)定或者傳輸時間過長的不良現(xiàn)象發(fā)生。5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)所使用的高頻傳輸技術(shù)也是它顯著的優(yōu)點。高頻傳輸技術(shù)對保障5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)高性能數(shù)據(jù)傳輸起了非常重要的作用[4]。因此5G網(wǎng)絡(luò)的應用普及為3D城市互聯(lián)網(wǎng)應用提供了的網(wǎng)絡(luò)保障。

3 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3 D互聯(lián)網(wǎng)在揚州世界名城文化傳播中的影響

基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D城市網(wǎng)站對城市文化傳播是基于網(wǎng)絡(luò)傳播學的范疇的，目前網(wǎng)絡(luò)傳播已成為信息傳播的主導，但與此同時虛假信息泛濫、網(wǎng)絡(luò)病毒與黑客以及網(wǎng)絡(luò)犯罪等問題嚴重困擾著網(wǎng)絡(luò)傳播的發(fā)展。因而建立基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D城市官方網(wǎng)站，發(fā)揮政府在城市文化網(wǎng)絡(luò)傳播的主導作用是有十分重要的意義的。

人們提出現(xiàn)代的傳播學與種子傳播的方式是相通的，本課題建立的基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的城市3D網(wǎng)站雛形實現(xiàn)了與種子的自體傳播和種子的鳥傳播的相似的傳播方式。城市3D網(wǎng)站通過網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)了城市文化全球范圍的廣泛傳播，使網(wǎng)絡(luò)用戶通過訪問網(wǎng)站自主并深入地了解到城市的狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)傳播的方式使城市文化的傳播達到了一定的廣度。虛擬場景數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建使城市文化的傳播從網(wǎng)絡(luò)傳播到影視傳播的擴展成了可能性。讓影視制作公司共享虛擬場景數(shù)據(jù)庫中的虛擬場景，影視公司就像種子的鳥傳播中展翅飛翔的小鳥將城市的文化深深地植入全球觀眾的心中，實現(xiàn)文化傳播的深度。3D網(wǎng)站在商業(yè)網(wǎng)站領(lǐng)域中的異軍突起及計算機圖像技術(shù)在影視作品中普及與成功預示著基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D互聯(lián)網(wǎng)必定會在城市文化傳播中發(fā)揮更大的作用。

4 結(jié)語

隨著計算機圖像技術(shù)、5G網(wǎng)絡(luò)、三維模型數(shù)據(jù)庫技術(shù)等技術(shù)的進一步發(fā)展，3D互聯(lián)網(wǎng)將成為互聯(lián)網(wǎng)應用的主流，作為官方網(wǎng)站傳播城市文化的城市3D網(wǎng)站將為全球的網(wǎng)絡(luò)用戶提供自主地、生動地接觸城市文化的平臺，虛擬模型數(shù)據(jù)庫的共享將促使政府與影視媒體公司更深層次的合作，由此相信基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D互聯(lián)網(wǎng)將為揚州的世界名城文化傳播搭建一條通向世界人民的傳播大道，揚州博大精深的名城文化將在全球展現(xiàn)出永恒的魅力。