360°VR實景漫游系統(tǒng)開發(fā)

曹彥婷 徐海靜

摘要：VR實景漫游系統(tǒng)采用人機交互界面和虛擬導(dǎo)航的方式，讓受眾根據(jù)系統(tǒng)路線提示在虛擬景區(qū)中自由參觀，并且可在不同的景點之間自主漫游?，F(xiàn)著重介紹一款360°VR實景漫游系統(tǒng)的開發(fā)過程和關(guān)鍵技術(shù)，該系統(tǒng)基于某省級科研項目，結(jié)合VR技術(shù)、全景漫游技術(shù)、PTGui全景圖制作等技術(shù)，以蘇州漕湖農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園環(huán)境為虛擬空間，最終研發(fā)成功，并經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布投入實際使用。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);人機交互;實景漫游;全景圖

0? ? 引言

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，是利用計算機模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，并能實現(xiàn)實時互動，讓使用者如同身臨其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。

伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，全景漫游技術(shù)發(fā)展迅速，其融合了數(shù)字媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、傳感技術(shù)等信息技術(shù)，強調(diào)視覺的逼真感，能夠模擬使用者全景視角對事物進行展示，并提供沉浸式交互體驗。隨著VR技術(shù)的發(fā)展，全景漫游技術(shù)能夠更加全面地實現(xiàn)虛擬場景的再現(xiàn)，帶給人們一種身臨其境的真實感，因此全景漫游技術(shù)可以廣泛地應(yīng)用于旅游行業(yè)。

筆者結(jié)合科研課題《蘇州漕湖農(nóng)莊360°VR實景漫游系統(tǒng)開發(fā)》《園林技術(shù)專業(yè)沉浸式虛擬仿真實驗教學(xué)與共享平臺建設(shè)研究》和《基于“互聯(lián)網(wǎng)+APP”模式微知庫的課程資源設(shè)計與開發(fā)研究》，研發(fā)了360°VR實景漫游系統(tǒng)，其采用人機交互界面和虛擬導(dǎo)航的方式，可以讓受眾根據(jù)路線提示在虛擬景區(qū)中自由參觀，并在不同的景點之間自由切換，實時自主漫游。

1? ? 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)

以蘇州漕湖農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園環(huán)境為虛擬空間，完成漕湖農(nóng)業(yè)園360°VR實景漫游系統(tǒng)開發(fā)，包括一個總覽圖及六個子景點地圖的制作。當(dāng)系統(tǒng)進入全景地圖模塊時，界面顯示整個農(nóng)莊的平面圖，能夠讓游客了解整個農(nóng)莊的全貌和大致分布，方便游客規(guī)劃適合自己的景點游覽線路;點擊子景點，則進入相應(yīng)的子區(qū)域地圖，360°虛擬仿真呈現(xiàn)子區(qū)域?qū)嵕?，便于游客自主沉浸式游覽各個子景點，并可自由地在各子景點中跳轉(zhuǎn)，從而為游客提供了更加自由、便捷的服務(wù)。該系統(tǒng)可以在VR硬件設(shè)備中使用，也可以在Andrio手機和iOS手機上使用。

2? ? 系統(tǒng)實現(xiàn)

（1）筆者帶領(lǐng)團隊實地考察整個漕湖農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，利用單反相機、云臺、無人機航拍等完成了漕湖農(nóng)業(yè)園全部景點的影像采集;

（2）著重對樹莓種植區(qū)、市民菜園、多肉館、燒烤區(qū)、水上餐廳、水生蔬菜六個子景點進行360°全景拍攝采集，共拍攝圖片上萬張;

（3）用Photoshop圖片處理軟件處理所拍攝的照片，后期用PTGui（Panorama Tools）全景圖制作工具拼接圖像，完成了高質(zhì)量的全景圖。全景圖拼接如圖1所示。

（4）利用720云一站式專業(yè)全景等平臺，搭建VR全景漫游系統(tǒng)并經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。把六個子景點融合到全景總覽圖中，虛擬仿真實景漫游，并和用戶實現(xiàn)交互，為用戶提供全景模式和子景點模式自由切換以及各個子景點間自由切換的功能。漕湖農(nóng)業(yè)園360°VR實景漫游系統(tǒng)主界面全景總覽圖如圖2所示。

（5）考慮到用戶手機性能的差別，本系統(tǒng)設(shè)置了標(biāo)清和高清兩種顯示模式，同時添加了背景音樂、手機屏幕控制和VR模式等人性化功能設(shè)置，以便使用者能在各個硬件設(shè)備上快速運行。

3? ? 結(jié)語

我國已經(jīng)進入大眾旅游的時代，旅游已逐漸成為新的消費熱點，因此急需建立適應(yīng)大眾旅游和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的新模式。以往，傳統(tǒng)的旅游展示手段無非是靜態(tài)的平面圖片和動態(tài)的視頻，偶有三維模型展示，但也應(yīng)用不多。靜態(tài)圖片不能有效展示完整的場景，視頻的播放路線單一，且不能和用戶交互，三維模型雖然可以解決靜態(tài)圖片和動態(tài)視頻存在的問題，但其造價高昂，真實性也不如相機拍攝那么逼真。所以，如今，當(dāng)我們需要真實、全面、直觀地表現(xiàn)某一場景時，具備“走進去”功能的360°全景漫游技術(shù)無疑是最好的選擇，其人機交互功能也能滿足大部分客戶對展示方式的個性化要求。

因此，本系統(tǒng)結(jié)合目前流行的VR技術(shù)，開發(fā)了360°沉浸式實景漫游系統(tǒng)，采用“VR+旅游”模式，給旅游者提供了一個新穎的體驗渠道，可以讓人們在到達目的地之前就能先身臨其境地深入了解旅游景點。

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收稿日期：2019-12-17

作者簡介：曹彥婷（1980—），女，江蘇南通人，碩士，副教授，數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計專業(yè)教研室主任，研究方向：計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)。

徐海靜（2000—），女，河南駐馬店人，研究方向：虛擬現(xiàn)實技術(shù)。