全景漫游之虚拟空间交互式研究

周映辰 童宜洁

摘要：伴随着计算机技术的发展，视觉平面化正逐步进入视觉立体化，全景漫游技术在这一时代背景下发展壮大。全景漫游交互设计给人身临其境的感觉，并能在虚拟的环境下呈现虚拟空间中的所有图像信息，带给人们真实的交互体验。本文以咸宁嘉鱼开心农场为背景，通过农场展示平台建设方案的制定，通过视、听、触等感觉通道的调用，总结在全景漫游虚拟空间中如何打造一个兼具沉浸性、互动性的参观环境。

关键词：全景漫游;虚拟;交互式

中图分类号：TP391     文献标识码：A

全景漫游技术伴随着计算机技术的发展，将数字媒体技术，图形图像技术，网络技术，多媒体技术，传感技术等多种信息技术进行融合。全景漫游作为虚拟现实技术的一种实现方式，具有真实性、沉浸性的特点，运用场景的再现、音频的输出、文字图片等多媒体环绕的感受，带给观者身临其境的感觉，同时它还能实现多个场景的自由切换，具有较强的互动性和引导性。目前，全景漫游技术在房地产、景区、会所等多个行业得到广泛的应用。

1全景漫游技术在开心农场展示中的体验形式

开心农场项目位于嘉鱼县官桥镇官桥八组田野现代农业科技示范园区内。整个示范园场馆由神农探险馆、奇幻农庄H馆、奇幻创意农业馆三大馆组成。神农探险馆以神农氏传说和神农文化为背景，宝贝厨房等19个项目，人造雨林、荒漠等22个场景构成。该项目自成立以来，已吸引大量游客前去游玩。开心农场全景漫游就是利用当前流行的全景漫游技术结合场馆旅游开发的一种全新的体验方式。将场馆的场景、产品通过VR这种沉浸性、互动性的展示平台进行传播，对于增强场馆产品吸引力，提升区域文化品牌竞争力，具有较强的实践意义。

出于人们对农业场馆游玩的特性，游客的参观仅仅限于“看”这种形式，即“看产品”，这在很大程度上局限了人们对场馆农产品更深层次的认识，场馆的游玩最终变成走马观花时式的参观。本研究即从这一角度出发，提出了开心农场全景漫游互动展示平台建设方案。通过视、听、触等多感觉通道的调用，为游客打造一个兼具沉浸性、互动性的参观环境。本平台在建设过程中所使用的方法希望对其他场馆产品的开发同样适用。

1.1 沉浸式的体验形式

在场馆中通过VR虚拟设备的运用给观者提供半沉浸式的虚拟环境，使用高端计算机的图形图像处理器，带动多台投影机，通过投影所产生的交叉影像实现优质的高分辨率的影像效果，为参观场馆的观者提供一个具有真实感、立体感的交互环境，辅助参观者完成全方位、多角度的交互体验。

同时在开心农场的农产品种植馆里可加入虚拟现实的头盔显示器，这种系统能让参观者带上头盔后感受完全沉浸的虚拟环境，通过头盔上左右镜片所导入的不同信息差异达到真实场景的效果。在这个系统里观者除了体验农场品栽培、种植、加工的全过程，还能加载不同环境、不同时段的情景再现，并通过动作捕捉传感器的配合，带给参观者听觉、视觉、嗅觉、触觉等多感官的刺激，更加加强场馆的真实感。

1.2浏览式体验形式

在开心农场整个场馆的游玩中，更多运用的还是浏览式的体验方式，在不同的场馆中加入相关的触屏装置，观者在沿途的参观中通过触摸、点击、滑动等方式，将图片、文字、符号等二维平面信息转化为三维的效果。但是这种模式是较为早期的交互方式，在互动上显得较为机械，不能激发体验者的好奇心，因此我们可以在體验的过程中加入游戏内容，例如对某种蔬菜的种植，在显示屏上会显示从苗如土到成熟过程的步骤图，观者通过简单的闯关小游戏了解相关的种植知识，让原本较为枯燥参观添加更多的趣味性。 在展区中根据不同场馆的特点、规模和技术要求，有针对性的选择合适的展示平台和展示方式，全方位、多角度的展示场馆。

2虚拟空间交互实现的关键技术

2.1 场景仿真技术

开心农场整个场馆场景的搭建，通过材质、灯光赋予模拟出现实展品的效果。整个场馆的平面图采用常用的Auto CAD搭建，随后将建好的模型导入至3Dmax中建模，场馆的外部结构采用粗略建模完成，内部结构及布局则根据实地采集的真实照片进行精细建模、次精细建模方式完成，同时赋予材质和贴图。为了提高平台交互运行时的流畅度，对于重点需要展示的部分采用层级建模的方式，目的是为了当摄像机近距离接近物体时，能显示出物体精细的效果，而当摄像机远离物体时，显示模型粗模效果，这样能有效的降低资源损耗，提高平台运行速度。

2.2 交互设计

开心农场全景漫游平台的设置路径为：当用户进入场馆后，“准星对焦”设置为场馆的大门入口，待“准星对焦”完成后，入口的上方随即出现场馆文字介绍，用户可根据自己的需求进入不同的场馆。待文字消失后，摄像机开始移动，参观者（摄像机）可以直接到达任意场馆的中间位置（指定位置）开始参观，在参观过程中，展厅内可产生交互效果的物品在一定有效范围内默认为闪烁，当“准星对焦”于某一物品时，闪烁停止。用户可通过点击的方式选择有效物体，移动、旋转、放大、缩小、归位场馆中任意感兴趣的展品。参观者也可自主决定在场馆内的参观时间，当参观者参观完可回到中间位置（指定位置），摄像机再次开始移动，并根据用户的指令到达下一个想参观的场馆，也可退出平台。

全景漫游平台展示的主要目的是体验，用户在体验中全面了解开心农场，使参观者在漫游的过程中对所经历的事物和环境在生理和心理等方面得到升华。有效地提高对开心农场的理解和记忆，最终达到展示信息传递的最优化效果。