燕山大學(xué)校園導(dǎo)游平臺(tái)建設(shè)

一、虛擬校園相關(guān)概念及理論基礎(chǔ)

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR）技術(shù)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代高科技手段生成逼真的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等一體化的虛擬環(huán)境，用戶借助特殊的輸入輸出設(shè)備，采用自然的方式與虛擬世界中的事物進(jìn)行交互，相互影響，產(chǎn)生親臨其境的感受和體驗(yàn)。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在校園中的應(yīng)用

近些年，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和網(wǎng)絡(luò)工程的持續(xù)發(fā)展，校園的信息化建設(shè)也在高速發(fā)展中，虛擬校園是校園文化建設(shè)中校園信息化建設(shè)的重要組成部分。隨著大學(xué)校園規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及學(xué)校的市場(chǎng)推廣和招生競(jìng)爭(zhēng)，三維虛擬校園系統(tǒng)將成為校園門(mén)戶網(wǎng)站不可缺少的重要板塊，對(duì)學(xué)校的對(duì)外形象宣傳、招生宣傳、信息化管理、校園文化建設(shè)將產(chǎn)生重要的影響。

二、國(guó)內(nèi)外虛擬校園發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國(guó)外虛擬校園發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)誕生的搖籃，其研究水平與所取得的成就在國(guó)際上無(wú)人望其項(xiàng)背。近十幾年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)除了在教育領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用之外，也在美國(guó)航空航天和軍事領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，在航空航天和軍事領(lǐng)域的一些成功應(yīng)用取得了巨大效益，而這些經(jīng)濟(jì)效益的取得吸引美國(guó)政府進(jìn)一步加大了對(duì)VR技術(shù)的研究支持力度。美國(guó)的VR技術(shù)在教育領(lǐng)域全面推廣，且已經(jīng)取得一定的成功。美國(guó)大學(xué)“虛擬校園”己經(jīng)面向全球開(kāi)放，比較著名的有University of Cincinnati、Stanford University、Cornell University等。

（二）國(guó)內(nèi)虛擬校園發(fā)展現(xiàn)狀

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展作為前提鋪墊的情況下，國(guó)內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)高速發(fā)展，逐步向發(fā)達(dá)國(guó)家水平靠攏。有了良好的發(fā)展基礎(chǔ)，國(guó)家有關(guān)部門(mén)及相關(guān)科研工作者對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的投入度越來(lái)越高。國(guó)內(nèi)高校作為主要科研基地，在研究的同時(shí)也在加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在校園自身的實(shí)際應(yīng)用，緊跟國(guó)際步伐，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)率先應(yīng)用在了科技研究、虛擬校園仿真、虛擬教學(xué)等方面。

三、建設(shè)校園導(dǎo)游平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

（一）直觀地了解學(xué)校

三維虛擬校園基于網(wǎng)頁(yè)模式，可用瀏覽器直接打開(kāi)，不需要任何輔助插件，用戶操作簡(jiǎn)單方便，通過(guò)對(duì)鼠標(biāo)的操作，選擇想進(jìn)一步了解的建筑或設(shè)施，在一定范圍內(nèi)任意放縮，了解自己需要的東西，從主觀視角觀察校園，校園中的各種公共設(shè)施都能得到有聲有色的呈現(xiàn)。

（二）方便學(xué)生

高校內(nèi)公共資源眾多，如教學(xué)樓、圖書(shū)館、宿舍樓、實(shí)驗(yàn)樓、食堂、超市及銀行等。通過(guò)三維虛擬校園，首先新生在入學(xué)前就可以全面了解學(xué)校的環(huán)境、辦學(xué)實(shí)力等，為盡快適應(yīng)新的生活環(huán)境和學(xué)習(xí)環(huán)境提供了極大的便利。其次，實(shí)時(shí)會(huì)議、講座等信息也可以更迅速地被用戶檢索到。最后，三維虛擬校園所實(shí)現(xiàn)的不只是對(duì)校園建筑、地理形態(tài)的仿真，也是對(duì)整個(gè)校園及其社會(huì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在網(wǎng)絡(luò)上的真實(shí)再現(xiàn)。

（三）有利于宣傳招生

網(wǎng)絡(luò)宣傳現(xiàn)已成為高校招生的常用手段，不僅已經(jīng)普及開(kāi)來(lái)，高校之間也形成了一定的競(jìng)爭(zhēng)，校園門(mén)戶網(wǎng)也為準(zhǔn)大學(xué)生選擇高校提供了一個(gè)重要得渠道。率先建立三維虛擬校園，并完善其功能，不僅有助于學(xué)校形象的提升，更有助于增進(jìn)準(zhǔn)大學(xué)生們對(duì)大學(xué)全方位的了解。

（四）地圖標(biāo)記功能

地圖標(biāo)記功能應(yīng)用廣泛，并且具有簡(jiǎn)潔便利的優(yōu)點(diǎn)，用戶可以在校園導(dǎo)游平臺(tái)上進(jìn)行地點(diǎn)或信息的標(biāo)注，隨后生成相應(yīng)網(wǎng)址鏈接，可以通過(guò)復(fù)制經(jīng)由其他APP發(fā)送給他人或者自己收藏，地圖上被用戶標(biāo)注的位置或事件可以直接被他人瀏覽，實(shí)現(xiàn)信息的即時(shí)共享和交互傳遞。

（五）校園設(shè)施評(píng)價(jià)體系

利用學(xué)號(hào)等學(xué)生在學(xué)校的唯一識(shí)別編號(hào)，建立校園設(shè)施及服務(wù)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，不僅有利于學(xué)生之間的即時(shí)信息共享，發(fā)動(dòng)廣大群眾對(duì)相關(guān)服務(wù)人員和管理人員進(jìn)行監(jiān)管，更有利于高層管理者對(duì)下級(jí)行政、教學(xué)等部門(mén)進(jìn)行管理和監(jiān)督，使工作更有效率地進(jìn)行，從而使校園公共設(shè)施更加人性化，相關(guān)服務(wù)體系更加完善。

四、燕山大學(xué)校園門(mén)戶網(wǎng)的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

（一）燕山大學(xué)校園門(mén)戶網(wǎng)的現(xiàn)狀

燕山大學(xué)校園門(mén)戶網(wǎng)于1998年始建，到2014年年底，已建立為兩個(gè)校區(qū)全面覆蓋、具有三層架構(gòu)的比較完善的大型校園網(wǎng)絡(luò)，已實(shí)現(xiàn)15000余臺(tái)用戶主機(jī)的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用。目前，燕山大學(xué)校園網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)已有20余個(gè)，建立起了較為完備的基礎(chǔ)服務(wù)體系和安全友好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

（二）燕山大學(xué)校園門(mén)戶網(wǎng)存在的問(wèn)題

盡管燕山大學(xué)校園網(wǎng)的搭建已經(jīng)取得了一定的成果，也極具實(shí)用性，但仍存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題：管理系統(tǒng)較為完善，但宣傳版塊略顯單薄;缺乏專業(yè)的校園導(dǎo)游系統(tǒng);信息更新不夠及時(shí);服務(wù)器承載力有限等。

（三）燕山大學(xué)校園導(dǎo)游平臺(tái)的建設(shè)策略

燕山大學(xué)校園導(dǎo)游平臺(tái)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是以燕山大學(xué)校園地圖為基礎(chǔ)，并將由Photoshop、3DMax、ArcGIS等軟件合成的校園場(chǎng)景的全景照片使用VRP軟件直接植入地圖母版之上，可以直接使用鼠標(biāo)選中建筑物或相關(guān)設(shè)施自動(dòng)播放其全景照片，并配以文字或音頻介紹，圖文并茂，改進(jìn)了原本畫(huà)面單調(diào)的不足，增加場(chǎng)景、校園建筑及公共設(shè)施的真實(shí)性，使瀏覽者對(duì)校園環(huán)境產(chǎn)生真實(shí)游覽的感覺(jué)。

完成燕山大學(xué)校園導(dǎo)游平臺(tái)建設(shè)的第一步是全景地圖的拍攝與合成，顧名思義就是將拍攝好的照片進(jìn)行拼接，將鏡頭360度旋轉(zhuǎn)拍攝的照片，拼接成一張環(huán)視視角的全景照片，使得生成全景展示圖的時(shí)候能還原當(dāng)時(shí)拍攝的真實(shí)景象。在實(shí)際取景的過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)采用Canon相機(jī)，盡量在人流較少的時(shí)間，選址實(shí)施拍照取景工作，對(duì)必要的辦公場(chǎng)所和機(jī)密級(jí)科研場(chǎng)所，取景時(shí)大范圍入手，直接選取建筑的外觀進(jìn)行拍攝，忽略細(xì)節(jié)。而后運(yùn)用相機(jī)自帶的一款photoswitch的軟件，將所拍攝的360度照片自動(dòng)拼接起來(lái)。但是，軟件自動(dòng)拼接的圖片大部分是彎曲的弧形或球形全景圖，并非我們所需要的平面直線型。于是我們選擇了進(jìn)行手工裁剪拼接，相對(duì)于軟件自動(dòng)的拼接，手工拼接有一大優(yōu)點(diǎn)就是可以制作出更加細(xì)致精美的全景圖片，可以隨時(shí)對(duì)拼接處進(jìn)行如角度、色調(diào)、明暗、尺寸等的細(xì)節(jié)調(diào)整，而不是不可控制的軟件自動(dòng)調(diào)整。

接下來(lái)是進(jìn)行導(dǎo)航圖的創(chuàng)建，在這個(gè)步驟中應(yīng)用VRP軟件直接進(jìn)行編輯。打開(kāi)VRP編輯器，進(jìn)入“編輯界面”→“創(chuàng)建新面板”→“導(dǎo)航圖”，創(chuàng)建新的導(dǎo)航圖，并添加圖片，返回“創(chuàng)建對(duì)象”面板，使用“G”快捷鍵，進(jìn)入“Top”視圖，點(diǎn)擊“U”快捷鍵，進(jìn)入到無(wú)透視正交狀態(tài)，放大圖片，在這里使用“高精度抓圖”工具，同時(shí)指定圖片輸出路徑，點(diǎn)擊“抓圖”按鈕，輸出圖片，接下來(lái)應(yīng)用PS軟件對(duì)圖片進(jìn)行美化、修整，將不需要的部分直接刪除，在完成上述操作后將圖片保存到指定位置，再把這張?zhí)幚磉^(guò)的圖片插入到導(dǎo)航圖。每插入一張新圖時(shí)重復(fù)此過(guò)程。進(jìn)入“編輯”面板，選擇已經(jīng)創(chuàng)建的導(dǎo)航圖，點(diǎn)擊“屬性”面板→“貼圖”屬性→“圖片”→“選擇”→“從Windows文件中”或“從VRP瀏覽器中”加入所要添加的圖片，插入到導(dǎo)航圖上，將“平滑模式”設(shè)置為“線性”，再點(diǎn)擊“恢復(fù)貼圖長(zhǎng)寬比”，這樣輸出的圖片的比例和導(dǎo)航圖是相同的，同時(shí)在導(dǎo)航圖屬性面板里自定義導(dǎo)航圖名稱，最后設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接。這樣就基本完成了校園導(dǎo)游平臺(tái)的框架構(gòu)建，為豐富其功能，我們還將加入一些具有實(shí)際功能的鏈接入口。

這樣的校園導(dǎo)游平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了校園風(fēng)貌展示、校園設(shè)施功能介紹、校園信息交互查詢、校園公共服務(wù)設(shè)施評(píng)價(jià)及鼠標(biāo)選點(diǎn)并進(jìn)行地圖的縮放等功能，不僅更加直觀地體現(xiàn)校內(nèi)環(huán)境，也方便了在校師生及校外人士瀏覽校園風(fēng)貌，查詢校園信息。

五、結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)研究以旅游管理專業(yè)綜合改革為先導(dǎo)，由燕山大學(xué)旅游管理、工業(yè)工程、電子商務(wù)及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在旅游管理專業(yè)教師的指導(dǎo)下自主完成，秉承術(shù)業(yè)有專攻的專業(yè)培養(yǎng)與實(shí)踐鍛煉理念。在研究過(guò)程中，各相關(guān)學(xué)科交叉滲透，又和諧統(tǒng)一，構(gòu)建了基于實(shí)際應(yīng)用的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，不僅推動(dòng)了燕山大學(xué)的校園文化建設(shè)，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，還為燕山大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建提供案例，更深入貫徹落實(shí)了教學(xué)改革的CDIO教學(xué)理念，可以充分體現(xiàn)CDIO教學(xué)理念在文科教學(xué)改革中的運(yùn)用，為旅游管理專業(yè)綜合改革提供案例。

（作者單位：燕山大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院）