《基于全景技术的高校新生入学导向应用设计与实现》-工学论文，软件工程论文-论文范文参考-科学狗论文网

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基于全景技术的高校新生入学导向应用设计与实现

范文

杜世瑾++文福安

摘要：本文研究了以高校校园环境的全景图像为基础内容，在全景展示界面中针对高校新生入学所需的报到流程信息和生活信息进行优化设计，并以HTML5技术进行展示，实现了用户可以从多平台、多终端使用的高校新生入学全景导向应用系统。入学新生通过使用校园全景展示功能可以在陌生的校园环境中快速定位地理位置，并获取前往入学手续办理地点的全景指引与入学相关的温馨提示。通过网络展示高校校园全景，丰富了高校宣传的途径，能够提高高校的社会影响力。

关键词：全景技术；高校；新生入学；HTML5

中图分类号：TP391 文献标识码：A DOI： 10.3969/j.issn.1003-6970.2015.10.015

引言

全景展示技术也称为全景摄影或者虚拟实景，是一种基于静态图像在计算机平台上实现虚拟现实的一种技术，它是使用相机3600拍摄的一组或者多组照片通过无缝连接的方式拼接成一张全景图像，并通过计算机技术实现全方位互动式观看的真实场景还原展示方式。用户可以使用网络浏览器在电脑、智能手机、平板电脑上通过鼠标或者手指拖拽来控制浏览视角，可以实现水平3600旋转、垂直180。旋转观看全景画面，实现比较贴近现实世界视角的虚拟场景体验。

全景展示技术的特点在于它突破了传统三维技术的视角极限，免去了繁琐的三维建模渲染等工作，直接取景拍摄于真实场景，利用真实照片图像拼接再结合JavaScript脚本语言实现实景360。全方位展示，并可在全景展示中加入图片、视频、特效动画、音频、文字等多种媒体，使观者不仅可以获得整体的认识，亦可浏览观看其中某个场景、某个细节。3600全景可用于网络、多媒体触摸屏、大屏幕全屏投影、全景视频、三维产品展示等，被广泛应用在房地产楼盘展示、虚拟旅游、虚拟教育等领域。

近年来将虚拟现实技术应用于高校的信息化建设逐渐开展。不少高校使用三维建模、全景技术等手段建设虚拟校园，能够全方位地展示学校的各种软硬件环境。三维虚拟校园系统是校园信息化建设的重要组成部分，对大学的校容校貌的展示、扩大宣传、招生等具有非常重要的作用。全景校园是高校展示、宣传的一种崭新形式，它结合全景技术和网络技术，通过图像、文字、音频、视频等多媒体信息表现方式将高校还原于网络上，为学校提供了一个打破地域限制，展现学校规模、设施、师资的信息服务和展示窗口。

1 高校新生入学信息与全景校园结合展示的价值与意义

1.1 新生入学面临到的问题

高校新生入学的主要问题体现在大部分新生的生源地都不是高校所在地，他们即将步入的大学校园对其来说是陌生的。陌生的校园一方面能给新生带来新鲜感、好奇感，但是另一方面新生在办理入学报到手续的时候，面对涉及多个部门、复杂的报到流程，经常产生迷惑而需要得到帮助。

往年新生报到时，虽然手中会有报到流程指南、校园平面地图，但面对陌生的校园环境，往往不能高效地利用手中的资料有效地报。眼前的建筑、脚下的道路都是陌生的，看着新生入学指引资料中的报到流程，完全不知道该办理各种手续的地点在校园的什么位置，该入住的宿舍是在哪一幢公寓楼。

1.2全景技术应用于新生入学导向展示的优势

使用全景技术开发新生入学导向系统的优势主要体现在：

（1）全景图像制作成本低：校园环境照片拍摄及校园全景合成的难度和复杂度较低，全景更新周期短。

（2）全景图像真实感较高：全景图像以真实场景采集照片为基础，真实还原校园环境场景，相比三维建模和贴图渲染，减少了真实环境在虚拟过程出现的整体与细节的还原偏差。

（3）全景图像数据量较少：采用图形图像处理方式还原真实场景，图像文件可以进行压缩处理，在保证图像清晰度的同时可以尽量减小图像数据量。

（4）全景图像使用HTML5技术作为展示手段，用户可以跨平台、多终端进行全景浏览。

1.3 全景技术应用于新生入学导向展示的意义

全景技术在高校新生入学领域的创新应用开启了高校在网络展示、宣传以及新生报到工作等方面全新模式。新生通过电脑、手机等终端设备就可以远程了解、体验高校的真实环境，并可以通过全景漫游与新生入学报到流程相结合的方式，在模拟入学报到流程的同时，熟悉校园环境与校园建筑布局。达到以下目的：曾在PC上使用过此系统的新生真正步入校园时，消除学生对校园环境的陌生感，陌生的校园此刻变为熟悉的地点，可以迅速定位办理报到手续地点；或是在校园中使用手机浏览校园全景，通过使用者在校园内的实际位置与系统中全景位置的同步，凭借界面上的入学信息指引快速到达办理报到手续地点。

2 基于全景技术的新生入学导向展示设计与实现

2.1 导向系统设计思路

本文以北京邮电大学新生入学全景导向系统为例，采用360度全景漫游技术设计并实现了北邮校园全景展示和新生入学流程信息提示效果，其核心设计思路主要包括以下几个方面（如图1所示）。

（1）前期分析

a）考察校园的实际情况，了解环境条件，结合校园道路走向、建筑布局的实际情况进行全景拍摄计划并制定全景漫游构建方案；

b）设备准备与技术支持，依据场景实际情况和构建系统所需效果配备项目实施所需的相关拍摄设备和全景漫游制作软件，本文所使用的相关设备为佳能SDMarkll单反相机一台，佳能卡口8-15mmf/4L鱼眼镜头一枚、三脚架一台、JTS-Rotator全景云台一套；采用的全景制作软件为“杰图造景师9.0企业版”和“杰图漫游大师5.00企业版”；

c）与学校招生办、学生处负责新生入学工作的相关人员了解新生入学流程，为系统中入学导向交互功能进行调研。

（2）实施流程

a）根据校园道路走向和主要建筑物以及新生报到流程中涉及的办公地点的实际情况设计出全景图像拍摄方案，然后依据拍摄方案进行实地照片拍摄，然后使用“造景师”对拍摄的照片进行后期全景拼接；

b）收集与处理入学导向功能所需要的有关资料，如入学流程、办理入学手续须知、学校周边生活信息等；

c）利用“漫游大师”搭建新生入学全景导向系统模块框架，完成在线使用全景导向系统的图文、动画等资料的合成与构建。

2.2 导向系统制作方案

2.2.1 全景图像拍摄

·照片的获取

①将鱼眼镜头安装到单反相机上；

②安置、固定三脚架，保持三脚架水平；

③将全景云台安装在三脚架上；

④将单反相机架设在全景云台上；

⑤打开单反相机后，通过移动云台调整；根据天气、环境调整相机感光度、焦距、快门等参数；

⑥把相机调整到水平垂直状态；

⑦水平方向上顺时针每隔600拍摄一张照片，一共6张。垂直天花板方向、地面方向各拍摄一张，合成一张全景图像共需要8张照片；

⑧照片导入到电脑中。

·相机拍摄参数设置

①拍摄照片格式：选用RAW格式存储所拍摄照片，方便后期合成全景图像并处理图像。

②感光度（ISO）与曝光模式选择：由于是校园室外拍摄，如果天气晴朗，ISO可调至较小数值，调至50-200即可。相机拍摄模式选择M，可以设定好拍摄每组照片的各种相机参数固定不变。

③光圈设置：校园全景展示主要以建筑物、道路和周边环境为主，需要较大景深以保证全方位清晰的照片，所以应设置比较小的光圈进行拍摄，综合考虑主要拍摄校园中的道路、建筑外貌和周边环境，光圈（F值）设置为5.6-7较为合适。

④白平衡：可根据天气、拍摄环境调整白平衡设置，但每组照片白平衡设置要一致。

·拍摄注意事项

①为了保证全景展示效果，需要有较好的采光效果，一般在白天拍摄，无需使用闪光灯。

②拍摄人员需具有一定的全景拍摄技巧和水准，尽量使用M档进行拍摄。拍摄前设置适合拍摄地点的各种相机参数，如镜头焦距、对焦点、光圈、快门、感光度、曝光补偿等参数，在拍摄每组照片时需要保持各项拍摄参数固定不变，这样合成出来的全景图片过渡自然，没有明显的色差和焦点变化。

2.2.2 后期制作

·球面全景图的制作：

①运行“杰图造景师”。

②新建工程：文件一新建工程，导入之前拍摄的每组8张照片。在弹出的生成图像类型的对话框中，选择“全帧鱼眼照片”。

③照片拼接：点击拼合按钮，拼成球面全景图。

④移除三脚架：通过球形转立方体，获得立方体全景图，找到对地拍摄区域，即三脚架所在区域，可以通过Photoshop修图去除或者“造景师”的移除三脚架的功能。

⑤把处理过后的图像加载到造景师中，将立方体全景图转换为球面全景图，得到球形全景图。

·全景漫游效果制作：

①运行漫游大师。

②新建工程：在弹出的新建工程对话框中，选择工程模板，修改工程输出的文件位置。

⑧加载场景：添加一个球形全景。可以继续添加场景，将多个全景场景关联起来。

④添加热点：选择要操作的场景，在场景中选择添加热点，并修改热点的图标和文字提示属性。选中该热点，鼠标有键，在菜单中选择添加动作一切换场景。在弹出的对话框中选择要关联的全景场景与场景之间的过渡效果。修改关联场景的水平视野，作为转换到此场景中画面的视野角度。

⑤预览：预览设置好的热点，对全景画面中的不足之处进行修改。

⑥添加地图：地图一添加。导入校园平面图

⑦添加雷达：选中总的布局图，进入编辑地图的状态，鼠标右键一添加雷达，并对其的图标，文字提示、同步设置属性进行修改，进行同步设置，在弹出的内容对话框选择场景名称以及第一眼的视场。

⑧预览：对设置好的雷达进行预览，不足之处要加以修改。

⑨修改主窗口：在模板中自定义控制跳转场景的方向图标；修改场景名称，描述一图像，覆盖原始图像，场景尺寸模式选择最佳匹配模式；修改模板下方的全景场景预览图，载入新的全景场景；修改等待图像文件等等。把模板按照需求以及实际进行修改。

⑩添加新生入学导向信息：在全景界面添加新生入学流程交互按钮，点击出现新生入学流程步骤信息，对于入学流程中涉及到的入学手续办理地点，在文本中对该地点信息添加链接，点击后全景界面直接过渡到该地点的全景界面；雷达中的入学手续办理地点要进行醒目信息标注，方便用户直接点击该雷达地点，直接跳转到该地点全景界面。

⑩输出效果：发布一通用，输出格式的类型选择HTML5文件类型，点击发布，系统展示效果如图2所示。

3 预期效果

3.1 测试产品运行及兼容性

为了满足用户多系统、跨平台使用新生入学全景导向系统，我们对其使用HTML5格式输出产品并测试：

①使用IE、Fire fox、Chrome、搜狗、360等主流浏览器PC客户端对输出的工程进行测试；

②使用iPad、Android类平板电脑对输出的工程进行测试；

③使用主流手机对输出的工程进行测试。

3.2 根据测试结果进行产品测试实现预期效果

基于HTML5技术特性，具有很好的跨平台特性，经过测试，全景界面在各平台和浏览器中展现效果能够满足预期，但由于浏览器内核不同，对于HTML5中各种多媒体信息支持情况不尽相同，为了统一个浏览器、各平台的显示效果，不得不删减一些支持情况不一致的多媒体提示信息。其次PC显示器、平板电脑屏幕和手机屏幕的分辨率都不尽相同，需要对展示页面布局进行优化，使系统在不同分辨率上都能进行完整展示。

3.3 服务器部署，产品上线

架构与设置新生入学全景导向系统的服务器及网络连接地址，将开发好的系统与互联网相连，使新生可以通过互联网访问、使用系统，协助新生完成入学流程。

4 新生入学全景导向系统应用前景

当前，随着信息化建设不断深入校园，如何在网络上展示校园文化、为学生提供优质的信息服务都是高校急需解决的问题。新生入学全景导向系统以校园全景展示为基础，加入新生入学流程导向信息，是将校园文化展示与学生服务相结合的一次尝试，有效地利用了信息技术与网络媒体在网络上的展示优势，开创了高校校园数字化展示与学生校园服务的新模式，数字化校园建设是高职院校进行内涵建设的重要部分，对提升院校形象、管理与教学水平和办学能力，均有着重要的作用。目前系统中功能还比较单一，后期可以与校园周边生活信息、校园论坛等校园服务进行整合，进一步丰富校园数字化服务内容并提高校园服务质量。

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