基于NAVVIS技術(shù)的數(shù)字化校園建設(shè)

李風(fēng)賢

摘要：本文探討了數(shù)字化校園建設(shè)的意義，分析我國目前數(shù)字化校園建設(shè)中存在的突出問題，并提出相應(yīng)的解決方案。基于NAVVIS技術(shù)的數(shù)字化校園建設(shè)，利用室內(nèi)外導(dǎo)航定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)校園的數(shù)字化。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化校園;NAVVIS技術(shù);現(xiàn)狀與發(fā)展

中圖分類號：TP393.18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）04-0221-01

0 引言

在當(dāng)今信息技術(shù)飛速發(fā)展的時代下，教育信息化浪潮席卷全球，日益滲透到全球各個領(lǐng)域，特別是國外發(fā)達(dá)國家大力倡導(dǎo)教育數(shù)字化、信息化，因此，教育教學(xué)資源的信息化已成為當(dāng)今教育大發(fā)展的主要趨勢。數(shù)字化校園的建設(shè)不僅是學(xué)校信息化程度的重要指標(biāo)，也是學(xué)校綜合實(shí)力的真實(shí)體現(xiàn)，更是提高學(xué)校管理體制的一項(xiàng)重大變革。建設(shè)數(shù)字化校園作為21世紀(jì)教育工作的一項(xiàng)重要舉措，任務(wù)十分艱巨。

1 數(shù)字化校園建設(shè)的意義

數(shù)字化校園建設(shè)是當(dāng)今信息化時代下實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的基礎(chǔ)性工程，是經(jīng)濟(jì)條件下學(xué)校發(fā)展的大勢所趨，也是學(xué)校向邁向一流學(xué)校的必由之路。建設(shè)數(shù)字化校園，通過NAVVIS地內(nèi)外導(dǎo)航定位技術(shù)和地理信息技術(shù)的數(shù)字化校園建設(shè)，利用NAVVIS設(shè)備對校園的室內(nèi)外進(jìn)行三維掃描，以NAVVIS的硬件、軟件和手機(jī)端APP形成一整套解決方案，可以為數(shù)字校園的建設(shè)以及管理不斷地提供十分有價值的增值服務(wù)。通過對學(xué)校教育相關(guān)的信息進(jìn)行采集、融合，分析、應(yīng)用，搭建數(shù)字化平臺，實(shí)現(xiàn)校園電子教務(wù)管理、科研管理、教學(xué)資源管理、學(xué)生信息管理、后勤與服務(wù)管理的全方位整合，從而達(dá)到信息化增值服務(wù)的目的。例如：當(dāng)前許多學(xué)校的數(shù)字化系統(tǒng)，比如教學(xué)應(yīng)用管理系統(tǒng)、學(xué)生檔案管理系統(tǒng)等，就是通過校園的數(shù)字化建設(shè)將學(xué)校各個部門有機(jī)的聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)各部門數(shù)據(jù)之間的共享。同時，通過系統(tǒng)自我學(xué)習(xí)功能進(jìn)行不斷的豐富和改進(jìn)，完成所有學(xué)校當(dāng)前系統(tǒng)的升級，從而實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)信息化和數(shù)字化[1]。除此之外，通過對積累數(shù)據(jù)的分析，實(shí)時掌握學(xué)校情況，為領(lǐng)導(dǎo)層的各項(xiàng)決策提供強(qiáng)大的科學(xué)依據(jù)。數(shù)字化校園的成功建設(shè)將會在提高學(xué)校管理水平，學(xué)校綜合實(shí)力以及學(xué)生綜合能力上起著重大的作用。

2 當(dāng)前我國數(shù)字化校園建設(shè)中存在的問題

2.1 過于注重各學(xué)院系統(tǒng)建設(shè)、忽視學(xué)生綜合實(shí)力建設(shè)

學(xué)校是培養(yǎng)人才的搖籃和重要基地，數(shù)字化校園的基本功能就是對整個學(xué)校，從教學(xué)數(shù)字化、管理數(shù)字化、應(yīng)用數(shù)字化到綜合管理應(yīng)用數(shù)字化。學(xué)生獲取知識的途徑幾乎都來源于課堂，而學(xué)生對于課堂知識是否接受或者接受度又有多少評估能力較弱。學(xué)生綜合實(shí)力提升相對來說較慢。目前相當(dāng)多的高校將宣傳放置在第一位，但對學(xué)生綜合實(shí)力建設(shè)卻沒有引起必要的重視。

2.2 建設(shè)手段太過于常規(guī)、沒有融于三維元素

目前，國內(nèi)大多數(shù)數(shù)字化校園建設(shè)都僅僅拘泥于常規(guī)，涉及到得三維元素太少，無法全面了解學(xué)校的常規(guī)信息。例如：以前進(jìn)入某學(xué)校的數(shù)字化校園窗口，更多的是看到學(xué)校的一些電子窗口、教學(xué)窗口以及整個學(xué)校的平面圖，基本了解不到具體的涉及到三維的信息，如：學(xué)校所有攝像頭的接入，電子圍欄的接入、圖書館的數(shù)字化，實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字化等。

2.3 國內(nèi)數(shù)字化校園在三維創(chuàng)建及漫游方面缺陷存在一定的缺陷

目前，國內(nèi)的數(shù)字化校園建設(shè)中基本都是基于二維平臺來做，很少涉及到三維平臺，但要做到與時俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新，我們就必須要打開二維的面罩，走進(jìn)三維的世界，全面了解掌控更多的信息;其次，目前在二維平臺中我們?nèi)鄙賹?shí)施漫游的功能，精準(zhǔn)的查收到某個點(diǎn)的坐標(biāo)及屬性信息，因此，存在一定的“信息盲區(qū)”，這就給學(xué)校的管理及教學(xué)帶來了極大的不便。

3 利用Slam技術(shù)對數(shù)字化校園建設(shè)實(shí)施對策研究

3.1 統(tǒng)籌規(guī)劃，對校園進(jìn)行三維掃描、打造三維數(shù)字化校園

不同于傳統(tǒng)的數(shù)字化校園模型建立的是，數(shù)字化校園建設(shè)采用得是室外靜態(tài)掃描或者移動掃描測量，室內(nèi)的數(shù)據(jù)采集采用得是帶有三維激光掃描儀和高分辨率的全景相機(jī)的手推車，NAVVIS技術(shù)采用的M3手推車。M3手推車采用6臺高分辨率相機(jī)，傳感器像素1600萬，尺寸大小17.3*13.0mm，7.5mm魚眼定焦鏡頭;3臺激光掃描儀，水平可視角270°，角度分辨率0.25°，每臺激光掃描儀發(fā)射43200點(diǎn);自帶其他傳感器包括WiFi、藍(lán)牙、磁力儀、慣性測量單元等等，采集全景影像與點(diǎn)云數(shù)據(jù)的同時，也采集地磁數(shù)據(jù)[2]。

NAVVIS技術(shù)采用的是Linux系統(tǒng)，通過命令輸入的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動處理。在我們掃描完成后，將數(shù)據(jù)發(fā)布到網(wǎng)頁瀏覽前會進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動處理，數(shù)據(jù)處理包括兩部分，一是將捕捉的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成地圖、點(diǎn)云、或者全景圖像，這一步也稱為后處理。二是為indoorviewer準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，并為瀏覽器生成數(shù)據(jù)，也稱為web處理。

3.2 手機(jī)端及系統(tǒng)定制開發(fā)

數(shù)據(jù)發(fā)布到indoorviewer之后，會在indoorviewer里面添加導(dǎo)航服務(wù)器算法后，我們就可以利用手機(jī)APP進(jìn)行室內(nèi)空間的導(dǎo)航。同時，發(fā)布之后，我們可以根據(jù)需要將indoorviewer與學(xué)校的OA系統(tǒng)，以及資產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)深度對接，indoorviewer是網(wǎng)頁端的瀏覽器，是URL形式，在其他軟件中開一個窗口加進(jìn)去[3]。

數(shù)字化校園建設(shè)的基礎(chǔ)是高效、先進(jìn)和統(tǒng)一的數(shù)字化校園環(huán)境，首先應(yīng)該成立專業(yè)的數(shù)字化校園建設(shè)工作團(tuán)隊(duì)尤為重要，并根據(jù)實(shí)際的校園環(huán)境建成統(tǒng)一的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信息和管理規(guī)范;其次，校園的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)站等設(shè)備應(yīng)該加快轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)學(xué)校所有部門、各個場所的互聯(lián)互通，夯實(shí)校園的數(shù)字化硬件基礎(chǔ);再次，要規(guī)范學(xué)院數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的各種資源并對資源進(jìn)行及時的更新維護(hù)，用以保障數(shù)據(jù)的真實(shí)性和權(quán)威性;此外，在保證校園網(wǎng)絡(luò)安全的前提下，搭建統(tǒng)一的身份認(rèn)證和信息化資源平臺，實(shí)現(xiàn)各種資源和各種數(shù)據(jù)的實(shí)時共享。

4 結(jié)語

總之，數(shù)字化校園建設(shè)作為一項(xiàng)龐大的、系統(tǒng)性基礎(chǔ)性的工程，數(shù)字化校園的應(yīng)用，將會實(shí)現(xiàn)學(xué)院全部室內(nèi)外空間的數(shù)字化。通過取得校園建筑物內(nèi)部的全景與點(diǎn)云數(shù)據(jù)，建立全景瀏覽圖，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁端與手機(jī)端的瀏覽和導(dǎo)航，必將成為數(shù)字化校園建設(shè)的重要工程，二者缺一不可。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱豐磊.基于網(wǎng)格計(jì)算的數(shù)字化校園模型構(gòu)建分析與探討[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2005（07）：150-151.

[2] 曾偉.基于移動技術(shù)的高校數(shù)字化校園移動教學(xué)實(shí)踐平臺設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（1）：19.

[3] 董曼清.基于EPON技術(shù)的數(shù)字化校園建設(shè)方案[D].北京郵電大學(xué)，2010.