全景漫游之虛擬空間交互式研究

周映辰 童宜潔

摘要：伴隨著計算機技術的發(fā)展，視覺平面化正逐步進入視覺立體化，全景漫游技術在這一時代背景下發(fā)展壯大。全景漫游交互設計給人身臨其境的感覺，并能在虛擬的環(huán)境下呈現虛擬空間中的所有圖像信息，帶給人們真實的交互體驗。本文以咸寧嘉魚開心農場為背景，通過農場展示平臺建設方案的制定，通過視、聽、觸等感覺通道的調用，總結在全景漫游虛擬空間中如何打造一個兼具沉浸性、互動性的參觀環(huán)境。

關鍵詞：全景漫游;虛擬;交互式

中圖分類號：TP391 ????文獻標識碼：A

全景漫游技術伴隨著計算機技術的發(fā)展，將數字媒體技術，圖形圖像技術，網絡技術，多媒體技術，傳感技術等多種信息技術進行融合。全景漫游作為虛擬現實技術的一種實現方式，具有真實性、沉浸性的特點，運用場景的再現、音頻的輸出、文字圖片等多媒體環(huán)繞的感受，帶給觀者身臨其境的感覺，同時它還能實現多個場景的自由切換，具有較強的互動性和引導性。目前，全景漫游技術在房地產、景區(qū)、會所等多個行業(yè)得到廣泛的應用。

1全景漫游技術在開心農場展示中的體驗形式

開心農場項目位于嘉魚縣官橋鎮(zhèn)官橋八組田野現代農業(yè)科技示范園區(qū)內。整個示范園場館由神農探險館、奇幻農莊H館、奇幻創(chuàng)意農業(yè)館三大館組成。神農探險館以神農氏傳說和神農文化為背景，寶貝廚房等19個項目，人造雨林、荒漠等22個場景構成。該項目自成立以來，已吸引大量游客前去游玩。開心農場全景漫游就是利用當前流行的全景漫游技術結合場館旅游開發(fā)的一種全新的體驗方式。將場館的場景、產品通過VR這種沉浸性、互動性的展示平臺進行傳播，對于增強場館產品吸引力，提升區(qū)域文化品牌競爭力，具有較強的實踐意義。

出于人們對農業(yè)場館游玩的特性，游客的參觀僅僅限于“看”這種形式，即“看產品”，這在很大程度上局限了人們對場館農產品更深層次的認識，場館的游玩最終變成走馬觀花時式的參觀。本研究即從這一角度出發(fā)，提出了開心農場全景漫游互動展示平臺建設方案。通過視、聽、觸等多感覺通道的調用，為游客打造一個兼具沉浸性、互動性的參觀環(huán)境。本平臺在建設過程中所使用的方法希望對其他場館產品的開發(fā)同樣適用。

1.1 沉浸式的體驗形式

在場館中通過VR虛擬設備的運用給觀者提供半沉浸式的虛擬環(huán)境，使用高端計算機的圖形圖像處理器，帶動多臺投影機，通過投影所產生的交叉影像實現優(yōu)質的高分辨率的影像效果，為參觀場館的觀者提供一個具有真實感、立體感的交互環(huán)境，輔助參觀者完成全方位、多角度的交互體驗。

同時在開心農場的農產品種植館里可加入虛擬現實的頭盔顯示器，這種系統能讓參觀者帶上頭盔后感受完全沉浸的虛擬環(huán)境，通過頭盔上左右鏡片所導入的不同信息差異達到真實場景的效果。在這個系統里觀者除了體驗農場品栽培、種植、加工的全過程，還能加載不同環(huán)境、不同時段的情景再現，并通過動作捕捉傳感器的配合，帶給參觀者聽覺、視覺、嗅覺、觸覺等多感官的刺激，更加加強場館的真實感。

1.2瀏覽式體驗形式

在開心農場整個場館的游玩中，更多運用的還是瀏覽式的體驗方式，在不同的場館中加入相關的觸屏裝置，觀者在沿途的參觀中通過觸摸、點擊、滑動等方式，將圖片、文字、符號等二維平面信息轉化為三維的效果。但是這種模式是較為早期的交互方式，在互動上顯得較為機械，不能激發(fā)體驗者的好奇心，因此我們可以在體驗的過程中加入游戲內容，例如對某種蔬菜的種植，在顯示屏上會顯示從苗如土到成熟過程的步驟圖，觀者通過簡單的闖關小游戲了解相關的種植知識，讓原本較為枯燥參觀添加更多的趣味性。 在展區(qū)中根據不同場館的特點、規(guī)模和技術要求，有針對性的選擇合適的展示平臺和展示方式，全方位、多角度的展示場館。

2虛擬空間交互實現的關鍵技術

2.1 場景仿真技術

開心農場整個場館場景的搭建，通過材質、燈光賦予模擬出現實展品的效果。整個場館的平面圖采用常用的Auto CAD搭建，隨后將建好的模型導入至3Dmax中建模，場館的外部結構采用粗略建模完成，內部結構及布局則根據實地采集的真實照片進行精細建模、次精細建模方式完成，同時賦予材質和貼圖。為了提高平臺交互運行時的流暢度，對于重點需要展示的部分采用層級建模的方式，目的是為了當攝像機近距離接近物體時，能顯示出物體精細的效果，而當攝像機遠離物體時，顯示模型粗模效果，這樣能有效的降低資源損耗，提高平臺運行速度。

2.2 交互設計

開心農場全景漫游平臺的設置路徑為：當用戶進入場館后，“準星對焦”設置為場館的大門入口，待“準星對焦”完成后，入口的上方隨即出現場館文字介紹，用戶可根據自己的需求進入不同的場館。待文字消失后，攝像機開始移動，參觀者（攝像機）可以直接到達任意場館的中間位置（指定位置）開始參觀，在參觀過程中，展廳內可產生交互效果的物品在一定有效范圍內默認為閃爍，當“準星對焦”于某一物品時，閃爍停止。用戶可通過點擊的方式選擇有效物體，移動、旋轉、放大、縮小、歸位場館中任意感興趣的展品。參觀者也可自主決定在場館內的參觀時間，當參觀者參觀完可回到中間位置（指定位置），攝像機再次開始移動，并根據用戶的指令到達下一個想參觀的場館，也可退出平臺。

全景漫游平臺展示的主要目的是體驗，用戶在體驗中全面了解開心農場，使參觀者在漫游的過程中對所經歷的事物和環(huán)境在生理和心理等方面得到升華。有效地提高對開心農場的理解和記憶，最終達到展示信息傳遞的最優(yōu)化效果。