劉杰 彭月 李國(guó)強(qiáng)
摘要:本文基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality),對(duì)視覺(jué)校園項(xiàng)目進(jìn)行分析與實(shí)現(xiàn)。項(xiàng)目以臨沂大學(xué)為例進(jìn)行校園建模,使用Sketchup、Unity3D和Lumion等相關(guān)軟件進(jìn)行操作,為用戶提供一個(gè)能夠直觀了解大學(xué)校園的終端,力求用當(dāng)前流行的媒體技術(shù),充分完美的傳達(dá)校園風(fēng)采風(fēng)貌,從而更好的提高學(xué)校的知名度。
關(guān)鍵詞:VR;虛擬現(xiàn)實(shí);Unity3D建模
“視覺(jué)校園”是一個(gè)三維可視化的、有聲有色的仿真校園景觀群,既可以為學(xué)校樹(shù)立良好的形象,宣傳校園文化,還可以作為校園規(guī)劃的輔助工具。本項(xiàng)目以真實(shí)的臨沂大學(xué)校園為整體藍(lán)本,用建模軟件成功的創(chuàng)建出學(xué)校的教學(xué)樓、圖書(shū)館、辦公樓、食堂、宿舍等建筑的虛擬模型,通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)將臨沂大學(xué)的建筑群體、園林景觀、地貌特征以一種新奇的傳媒介質(zhì)展示出來(lái)。
一、項(xiàng)目設(shè)計(jì)—總體設(shè)計(jì)流程
本項(xiàng)目的實(shí)施嚴(yán)格按照軟件工程的開(kāi)發(fā)流程進(jìn)行推進(jìn)。
本文設(shè)計(jì)的“視覺(jué)校園”系統(tǒng)首先進(jìn)行了用戶調(diào)研。當(dāng)前,學(xué)校的官方網(wǎng)站是最主要的校園宣傳的陣地,同時(shí)還是以校園圖片的展示為主,以簡(jiǎn)短的視頻為輔。校園圖片的展示,以美景為主,給用戶的感覺(jué)是不太容易形成對(duì)校園環(huán)境的一個(gè)整體認(rèn)知。特別是每年的招生季,學(xué)校也基本沒(méi)有其他的宣傳手段可以升級(jí)。所以,通過(guò)分析,如何以更真實(shí)的形式把校園環(huán)境展示出來(lái),是當(dāng)前校園宣傳的一個(gè)急切的需求。
二、所需技術(shù)簡(jiǎn)介
項(xiàng)目所需的視頻處理技術(shù)工具較多,SketchUp是一個(gè)極受歡迎并且易于使用的3D設(shè)計(jì)軟件,被稱作電子設(shè)計(jì)中的“鉛筆”。其創(chuàng)作過(guò)程不僅能夠充分表達(dá)設(shè)計(jì)師的思想,而且完全滿足與客戶即時(shí)交流的需要。利用此工具,設(shè)計(jì)師可以直接在電腦上進(jìn)行十分直觀的構(gòu)思,是三維建筑設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作的優(yōu)秀工具。
Lumion是一個(gè)實(shí)時(shí)的3D可視化工具,可以用來(lái)制作電影和靜幀作品,使用范圍涉及到建筑、規(guī)劃和設(shè)計(jì)領(lǐng)域,它也可以傳遞現(xiàn)場(chǎng)演示。它的強(qiáng)大功能在于能夠提供優(yōu)秀的圖像,可以將快速和高效工作流程結(jié)合在一起,從而為用戶節(jié)省時(shí)間、精力。
Unity3D是一款交互的圖型化開(kāi)發(fā)環(huán)境,可用于建筑可視化,三維視頻游戲及實(shí)時(shí)三維動(dòng)畫(huà)的綜合型游戲開(kāi)發(fā)工具。其編輯器可運(yùn)行在多種操作系統(tǒng)環(huán)境下:Windows和Linux,也可以可發(fā)布作品至Windows、Mac、iPhone、WebGL(需要HTML5)和Android平臺(tái),也可以利用Unity web player插件發(fā)布網(wǎng)頁(yè)游戲,支持Mac和Windows的網(wǎng)頁(yè)瀏覽。通過(guò)把建模后的作品發(fā)布到學(xué)校官網(wǎng)上,可以起到很好的宣傳效果。
三、技術(shù)實(shí)施
通過(guò)系統(tǒng)的可行性分析之后,自上而下進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先,我們使用測(cè)量工具全站儀、塔尺、鋼卷尺等測(cè)量工具實(shí)地的精確測(cè)量臨沂大學(xué)的每一棟樓、每一個(gè)建筑。然后用建模軟件Sketchup將臨沂大學(xué)的模型制作出來(lái),最后再將Sketchup中制作的模型導(dǎo)入到渲染軟件Lumion中進(jìn)行渲染,規(guī)劃校園漫游的線路,添加校園中的環(huán)境并最終渲染導(dǎo)出。一方面導(dǎo)出手機(jī)端和PC端apk供用戶下載使用;另一方面,將渲染出的視頻使用視頻編輯工具Adobe Premiere進(jìn)行剪輯,放在官網(wǎng)上可以下載或在線觀看,兩種形式相輔相成,提供全面的展示效果。
主界面是對(duì)系統(tǒng)良好的展示整體VR效果,包含大量的建筑體,構(gòu)建一個(gè)全三維的逼真的校園環(huán)境,還能夠放到校園網(wǎng)上,讓遠(yuǎn)程用戶下載或者直接觀看。有了視覺(jué)校園,學(xué)校的對(duì)外宣傳就不再僅僅局限于文字、圖片等傳統(tǒng)的宣傳方式,能夠更加直觀的展示校園風(fēng)采。
四、效果
利用VR技術(shù),本項(xiàng)目對(duì)臨沂大學(xué)的建筑群體、園林景觀、地貌特征以1:1真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,虛擬現(xiàn)實(shí)效果可以充分激發(fā)用戶的使用和觀看興趣,并在此過(guò)程中也了解校園的相關(guān)信息。圖1,圖2即為項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中的效果比較圖。
本項(xiàng)目根據(jù)臨沂大學(xué)實(shí)體一比一進(jìn)行3D建模,并且操作簡(jiǎn)捷,給臨大提供了一個(gè)面向廣泛、內(nèi)容豐富的VR介紹系統(tǒng),使用戶可以通過(guò)本系統(tǒng)方便、快捷、更具真實(shí)感的了解臨沂大學(xué)。每年的新生在入學(xué)前就可以全面的了解校園的布局,有趣的交互式信息傳遞,可以使其使用者足不出戶,即可了解該校園的所有信息。
五、結(jié)論
本系統(tǒng)基本上能夠滿足大眾的要求,但還存在一些不足之處,比如系統(tǒng)對(duì)設(shè)備配置要求較高等問(wèn)題,會(huì)在以后的時(shí)間繼續(xù)進(jìn)行修改和完善。
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基金項(xiàng)目:臨沂大學(xué)2019年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,項(xiàng)目名稱:視覺(jué)校園,項(xiàng)目編號(hào):X201910452122;
通訊作者:李國(guó)強(qiáng),臨沂大學(xué)副教授,研究方向:人工智能,分布式計(jì)算。