校园虚拟全景漫游系统实现分析

高竞 程鑫峰 丁晓楠 咸阳师范学院计算机学院

校园虚拟全景漫游系统实现分析

高竞 程鑫峰 丁晓楠 咸阳师范学院计算机学院

目前校园全景漫游系统，大部分基于flash开发，出现在浏览体验上需要安装相应插件，用户体验性差问题，文章通过对全景漫游系统概况、建模模式、技术支持以及功能实现进行了分析研究，认为采用HTML5和虚拟现实技术开发实现校园漫游系统是可行的。

校园 全景漫游 建模模式

1 引言

1.1 全景漫游系统概述

校园虚拟全景漫游系统是一种提高用户视觉体验的类地图系统。21世纪初期，随着个人计算机图像处理能力的显著提升，沙盘游戏逐渐出现，给当时的游戏用户耳目一新的游戏体验。但是游戏始终是虚拟，随着flash技术的越来越成熟，许多基于flash的现实全景建模系统出现，用户可以在互联网上欣赏到远在他处的建筑物、风景等。随后许多基于校园的全景漫游系统问世，给在校学生群体一种亲切感，再加之VR/AR技术的不断成熟，前端显示的感受提升成为发掘用户的新路径，全景漫游系统在表现形式上的发展将更进一步。

1.2 实现校园虚拟全景漫游系统的意义和作用

校园虚拟全景漫游系统不仅仅是一个展示给用户视觉体验的系统，它的未来是一个面向大学生，面向社会人群的社交平台。

前期系统实现的过程中，功能性成为我们支撑整个系统的开发点和落脚点，通过校园生活服务和其他使用功能性的开发，提升大学生在使用本系统上的粘性。整个系统将生活服务线上化，在线上让更多的大学生可以做到自己想做的事，利用AR/VR使用在系统中的优势，提升市场优势竞争力，让用户能真切的感受到“所见即所得”，从而产生信任感。该系统可以面向社区、街道、城市的系统，发挥可拓展的优势，与其他智慧系统（如智慧城市、公交系统等）相融合，带出更多的精彩与活力。

1.3 现阶段及未来发展趋势

自2006年前后HTML新标准的修改，2014年9月HTML5.0最终问世，互联网网页的交互和体验得到了极大的提升。随着虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的发展，基于HTML5实现VR/AR具有先天优势，渲染速度更快，兼容性更好。同时Node.js在HTML5上的应用，全景系统再也不仅仅是展示，点击等相互独立的功能集合，在页面上通过GPS获取用户位置，陀螺仪获取用户设备“姿势”，通过互联网将用户信息根据偏好展现在页面上，通过顺畅的交互、视觉体验，集中用户痛点问题解决，实现全景系统的功能性发展。

2 全景漫游系统建模模式

2.1 地图、三维地图建模模式

早期全景系统受制于各方面原因，无法做到大规模运算和图像处理，甚至在原有2D地图上进行强制Z轴插入，从而实现一种2.5D效果。例如哈尔滨工业大学校园全景系统。

2.2 精确建模模式

随着图像处理技术和图像处理软件的发展，如AutoCAD、Maya等，专业建模工程师对实际场地进行测量，绘制模型，精确度高，渲染效果好，但是展现给用户难度较大。例如许多采用AutoCAD进行建筑建模渲染等。

2.3 高分辨率拍摄拼接模式

通过360度摄像机对现实景物进行采样，利用图像拼接和图像融合技术，将原始图像进行处理，通过浏览器或相关软件展现给用户。代表产品：Google Earth、高德街景地图等。基于高分辨率拍摄拼接的全景系统对图像融合和技术算法要求高，现实环境难以捉摸，适应性较差，但是由于呈现载体为图片，大多数浏览器可以更快地加载和渲染，并且原始图片由于是实地采集，效果好，带给用户真实感强。

2.4 未来AR/VR模式

全景系统和类全景系统现在的不断发展，目前并没有普遍适用于AR/VR的开发软件或方案，但是未来AR/VR技术的实现给现在全景系统的发展提供了思路和解决方案。GPS、WiFi和蓝牙5.0提供了更加精确的用户定位，陀螺仪带给用户更流畅，随心所欲的体验，AR/VR在信息展示上的“主动性”等等，它们带来了目前来说最好的全景系统解决方案。

3 校园全景漫游系统功能实现分析

全景系统必须得在功能性上有所体现，产生产品价值，才能在互联网中生存下去。根据目前大学生在校园生活中遇到的问题和继续解决的痛点和关键点难题进行分析，从侧面分析系统功能，逐步渗透，完善功能。

初步通过对学生位置信息的采集，判断学校教学楼大概位置，融合全景系统，从时间、位置、行为中判断出用户上自习倾向，推送人数最少的自习室。通过点击推送，显示教学楼全景图片，将实时信息通过浏览器实时渲染在页面上，增强用户临场感。

对学校周边的商业服务（如餐饮、娱乐），根据行为、时间推送附近商家信息，通过AR成像，将优惠券散布在商家附近，当用户走近所处区域时获得优惠券，实现玩家感受现实的成就感。

对全景系统功能的开发不是现成系统的杂糅，功能实现重点和难点以及实现系统的拓展性、编辑性对系统推广来说尤为重要。例如：后台信息的主动显示，显示信息的优先级，繁杂信息展示在页面上的美感问题，商家接入系统的难易度，用户使用系统的易用性等都是需要前瞻的思考去解决的问题。

4 结语

随着大数据时代的来临，Internet的迅猛发展改变了校园电子化信息建设的经济环境，使得电子商务行业表现出强大的生命力，也开始让人们看到电子商务在国民经济中的重要作用。通过“校园全景漫游系统”，实现了学院本部校区生活校园平台的建设开发。生活校园的应用，可以为大学生提供一个丰富多彩的学习和了解学校的窗口，为学校的招生、宣传、规划、建设、管理等提供三维可视化的参考信息，丰富学生的生活，为用户提供三维可视化的虚拟环境，方便用户在短时间内获取需要的信息。

[1]张玲,付克兰,任华等.基于全景图的校园虚拟漫游系统设计[J].电子技术与软件工程,2016,1：98-99

[2]宋宝森.全景图像拼接方法研究与实现[D].哈尔滨工程大学,2011

[3]赵鹏程,胡庆武,刘仙雄等.面向IOS的移动端全景地图构建方法[J].地理与地理信息科学,2016,1:95-99

TP317

A

2016年咸阳师范学院（国家级/省级/校级）大学生创新创业训练计划资助项目(201610722022/2462/2016041)。

高竞(1996-)，男，陕西汉中人；程鑫峰（1994-），男，陕西韩城人；丁晓楠(1995-)，女，陕西白水人。三人为咸阳师范学院计算机学院学生。