蘇州“運(yùn)河十景”跨時(shí)空虛擬旅游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王會(huì)燕 孫錫文 費(fèi)翔 劉天風(fēng) 張雨薇

摘 要 全景技術(shù)能夠創(chuàng)新旅游景點(diǎn)的呈現(xiàn)方式，豐富用戶的欣賞體驗(yàn)，且開發(fā)時(shí)間段，成本低。文章闡述了蘇州“運(yùn)河十景”跨時(shí)空虛擬旅游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及開發(fā)過程。該系統(tǒng)通過跨時(shí)空的方式，借助全景技術(shù)，沉浸式展示了運(yùn)河沿線的10個(gè)旅游景點(diǎn)，用戶能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行觀展，方便參與評(píng)論和分享，可以自由控制觀看位置和角度，實(shí)現(xiàn)在蘇州運(yùn)河沿線的10個(gè)景點(diǎn)的跨時(shí)空虛擬自主漫游。

關(guān)鍵詞 虛擬漫游；虛擬旅游；全景技術(shù)

中圖分類號(hào) G122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-0360（2021）22-0018-03

基金項(xiàng)目：江蘇省創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目“運(yùn)河十景VR虛擬展覽系統(tǒng)開發(fā)”（編號(hào)：202111054004Y）；蘇州市職業(yè)大學(xué)研究性課題“文旅視域下的平江路文化街跨時(shí)空VR虛擬展覽系統(tǒng)開發(fā)”（編號(hào)：SZDYKC-210602）。

“十四五”非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)規(guī)劃強(qiáng)調(diào)，非遺是中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要組成部分。保護(hù)好、傳承好、弘揚(yáng)好非遺，對(duì)于延續(xù)歷史文脈、堅(jiān)定文化自信、推動(dòng)文明交流互鑒、建設(shè)社會(huì)主義文化強(qiáng)國(guó)具有重要意義[1]。

蘇州作為大運(yùn)河沿線唯一以古城概念申遺的城市是大運(yùn)河文化帶建設(shè)的重要節(jié)點(diǎn)，選取運(yùn)河10個(gè)景點(diǎn)，建設(shè)好“運(yùn)河十景”是建設(shè)好大運(yùn)河文化帶“最精彩一段”的重要內(nèi)容。蘇州“運(yùn)河十景”包括吳門望亭、寶帶橋、滸墅關(guān)、楓橋夜泊、平江古巷、虎丘塔、水陸盤門、橫塘驛站、石湖五堤、平望·四河匯集[2]，這些景區(qū)有著悠久的歷史與極大的欣賞研究?jī)r(jià)值。

全景漫游技術(shù)能夠在較低成本下為用戶帶來較好的非遺欣賞體驗(yàn)。它融合了數(shù)字影像采集、圖形圖像處理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬交互技術(shù)等多種信息技術(shù)手段，提供具有真實(shí)感、沉浸感的互動(dòng)體驗(yàn)。

近年來，多地成功建立線上虛擬展示系統(tǒng)等，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶720°自由瀏覽與交互，為非遺的展覽提供了新的傳播方式。如“九江非遺展示館”展廳，通過虛擬漫游讓市民零距離接觸九江古韻、江湖傳說等眾多的非遺盛景。湖南省文化和旅游廳共同創(chuàng)建的云上湖南非遺館，讓群眾足不出戶就能欣賞湖湘文化、感受非遺魅力[3]。 “守望相助——56民族非遺”虛擬展廳，通過在線的方式展示了56個(gè)民族，171項(xiàng)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，見證了民族共同繁榮的盛景。防控疫情期間，為了更好滿足人民群眾的精神文化需求，咸陽(yáng)市的非遺展示館推出“360°全景線上展館”，展示了關(guān)中泥塑、旬邑剪紙等多項(xiàng)獨(dú)特的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項(xiàng)目。

通過文獻(xiàn)查閱和走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，蘇州運(yùn)河沿線景點(diǎn)目前還缺少線上虛擬漫游系統(tǒng)。蘇州作為大運(yùn)河文化帶建設(shè)的重要節(jié)點(diǎn)城市，也是大運(yùn)河沿線唯一以古城概念申遺的城市，沿線的景點(diǎn)文化傳播至關(guān)重要。因此，為了更好的傳承江南文化，課題組設(shè)計(jì)與制作跨時(shí)空線上虛擬漫游系統(tǒng)，彌補(bǔ)運(yùn)河沿線景點(diǎn)在線上虛擬傳播方面的不足。

虛擬漫游系統(tǒng)是基于全景技術(shù)，采用采用B/ S模式，結(jié)合視頻、聲音、圖像等素材，用戶通過瀏覽器，或借助VR眼鏡，實(shí)現(xiàn)真實(shí)環(huán)境的零距離、交互式、沉浸式的體驗(yàn)[4]。漫游系統(tǒng)架構(gòu)分為3層，如圖1所示，分別為數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)服務(wù)層和數(shù)據(jù)展示層。

每層具體功能如下：

1）數(shù)據(jù)層。該層為整個(gè)全景漫游系統(tǒng)提供文本、圖片、聲音、視頻等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被上傳在本地或異地存儲(chǔ)設(shè)備上，數(shù)據(jù)服務(wù)層可方便調(diào)用與訪問。或上傳至漫游平臺(tái)中，供漫游平臺(tái)展示訪問。

2）數(shù)據(jù)服務(wù)層。該層包含Web服務(wù)器和全景漫游平臺(tái)，提供全景漫游數(shù)據(jù)的管理與發(fā)布功能。本文漫游系統(tǒng)選用IIS類型作為Web服務(wù)器。利用720云全景漫游平臺(tái)，完成全景漫游場(chǎng)景路線布置，交互熱點(diǎn)、導(dǎo)航的添加制作等關(guān)鍵步驟。

3）數(shù)據(jù)展示層。該層主要基于HTML5和B/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)全景漫游系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展示，并在瀏覽器、手機(jī)等移動(dòng)終端顯示。用戶可通過鼠標(biāo)、移動(dòng)智能終端觸摸屏，自動(dòng)瀏覽或手動(dòng)瀏覽720°全景漫游系統(tǒng)。也可借助VR眼鏡，沉浸體驗(yàn)漫游場(chǎng)景。

在跨時(shí)空虛擬旅游系統(tǒng)中，跨時(shí)空是指時(shí)間的跨度。一般分為年代的跨度、季節(jié)的跨度和晝夜的跨度。如在百度地圖全景街景中，利用年代的跨度記錄了城市部分街景的變化。本文中所指的跨時(shí)空是指晝夜的跨度，通過白天和黑夜兩個(gè)時(shí)空展示蘇州“運(yùn)河十景”的景色。

跨時(shí)空虛擬旅游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)包括：路線設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、全景漫游制作四個(gè)部分。

3.1 路線設(shè)計(jì)

蘇州運(yùn)河10個(gè)景點(diǎn)，沿運(yùn)河以南北的方向分布在蘇州。為方便展示，繪制蘇州“運(yùn)河十景”的插畫作為漫游系統(tǒng)的首界面。

旅游路線設(shè)計(jì)需符合大多數(shù)人參觀瀏覽的習(xí)慣。首先需要全面了解蘇州運(yùn)河歷史文化背景，確定蘇州運(yùn)河每個(gè)景點(diǎn)的采集位置，如虎丘塔、點(diǎn)頭石、寶帶橋、安德橋、石碑石亭、蘇州狀元故居、蘇州全晉會(huì)館等，然后科學(xué)合理規(guī)劃，設(shè)計(jì)虛擬漫游路線，突出其主要文化宣傳功能。

3.2 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

交互式漫游系統(tǒng)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備包含，景點(diǎn)的文本搜集，圖像采集，視頻素材采集。在文本采集時(shí)，通過閱讀文獻(xiàn)和書籍，深度挖掘“運(yùn)河十景”的歷史文化元素，講好蘇州故事。借助無人機(jī)、單反數(shù)碼相機(jī)、全景云臺(tái)等設(shè)備采集蘇州運(yùn)河10個(gè)景點(diǎn)的白天和夜晚的漫游系統(tǒng)場(chǎng)景圖片素材。圖像采集時(shí)需進(jìn)行相機(jī)角度設(shè)置，云臺(tái)拍攝節(jié)點(diǎn)調(diào)整，尋找拍攝最佳視點(diǎn)位置。同時(shí)，采集街景美圖，街邊美食等信息。

采集視頻素材時(shí)，需要熟悉拍攝現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，做好與景點(diǎn)街區(qū)相關(guān)部門的協(xié)調(diào)與溝通，機(jī)位的擺放，鏡頭角度的拍攝，燈光的布置等。使用Premiere、DaVinci Resolve、Affect effects軟件進(jìn)行視頻后期制作，為漫游系統(tǒng)做好素材準(zhǔn)備。

3.3 全景圖制作

應(yīng)用Adobe Lightroom對(duì)采集的境圖像進(jìn)行統(tǒng)一處理，包括圖片的曝光、色調(diào)、白平衡、高光、陰影等。應(yīng)用PT Gui制作全景圖。PTGui可提供可視化界面來實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的拼接，從而創(chuàng)造出高質(zhì)量的全景圖像。受拍攝自然條件光照等影響，圖像拼接前需要對(duì)重合區(qū)域進(jìn)行亮度微調(diào)，使其清晰過渡；在進(jìn)行夜景圖像拼接時(shí)，需要對(duì)采集的圖片添加控制點(diǎn)提高拼接的精度，使得全景圖更為清晰真實(shí)的展現(xiàn)場(chǎng)景環(huán)境。

3.4 漫游制作

1）全景圖片分類整理。對(duì)一個(gè)景點(diǎn)的多個(gè)拍攝點(diǎn)的全景圖像進(jìn)行重命名和分類，上傳至全景漫游后臺(tái)素材庫(kù)。

2）視角設(shè)置，背景音樂添加。每一個(gè)場(chǎng)景需要設(shè)置進(jìn)入場(chǎng)景的最佳視角和瀏覽視角范圍。最佳視角可以是標(biāo)志性建筑，景點(diǎn)名稱等。一個(gè)場(chǎng)景的最大視角范圍為水平360°和垂直方向的360°共720°，或根據(jù)需要設(shè)定指定的視角范圍。添加背景音樂可增加虛擬漫游瀏覽的趣味。添加背景音樂時(shí)，需要選擇背景音樂應(yīng)用到的指定場(chǎng)景，或者選擇全部場(chǎng)景。解說音頻需應(yīng)用到對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景中。漫游系統(tǒng)中可嵌入解說視頻，模擬導(dǎo)游講解效果。

3）漫游熱點(diǎn)設(shè)置。漫游熱點(diǎn)類型包括全景切換、超鏈接、圖片、視頻、文本、音頻、圖文熱點(diǎn)等。漫游熱點(diǎn)能夠讓用戶與場(chǎng)景中的圖文，聲音、視頻，或者下一個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行交互。在設(shè)置場(chǎng)景交互熱點(diǎn)時(shí)，可以設(shè)定一個(gè)最佳游覽路線，用戶通過全景熱點(diǎn)的切換游覽整個(gè)景點(diǎn)。

3）多終端測(cè)試。漫游系統(tǒng)完成后，對(duì)VR和全景兩種觀看模式進(jìn)行手機(jī)、iPad移動(dòng)終端和電腦終端測(cè)試。

依托江蘇省創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，利用“學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新孵化中心”開展研究，深度挖掘蘇州“運(yùn)河十景”歷史文化元素。運(yùn)用全景技術(shù)開發(fā)運(yùn)河10個(gè)景點(diǎn)虛擬展覽系統(tǒng)。用戶能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行觀展“運(yùn)河十景”風(fēng)采，方便參與評(píng)論和分享，可以自由控制觀看位置和角度，實(shí)現(xiàn)在運(yùn)河沿線的10個(gè)景點(diǎn)虛擬自主漫游。

蘇州“運(yùn)河十景”標(biāo)志性建筑和標(biāo)志性景點(diǎn)選擇：

吳門望亭：選取望虞河水利樞紐、北太湖、望亭運(yùn)河公園、百詩(shī)碑廊、展覽館、望亭驛站、望亭發(fā)電廠等。

寶帶橋：選取寶帶橋世界文化遺產(chǎn)標(biāo)識(shí)，石亭、石碑、石獅以及博物館等標(biāo)志性建筑。

滸墅關(guān)：選擇文昌閣、跨運(yùn)河南北雙橋、董公堤及三里亭、滸墅關(guān)老街區(qū)（舊俞家弄、寺橋弄）等。

楓橋夜泊：選擇唐燈、一枝園、吳門古韻戲臺(tái)、江村橋、楓橋鐵鈴關(guān)、驚鴻渡指月橋等。

虎丘塔：選取千人石、二仙亭、點(diǎn)頭石、劍池、虎丘塔等。

水陸盤門：盤門陸門、盤門甕城、瑞光塔、水城門等。

橫塘驛站：選取驛亭、唐寅園、彩云橋、晉源橋等。

石湖五堤：選取行春橋、老街、余莊、石湖蠡島、石堤百獅橋、上方山、楞伽塔等。

平望·四河匯集：安德橋、小九華寺、濕地公園、慈航普渡等。

平江古巷：選取古巷（如圖2所示）、鈕家巷潘宅、文學(xué)山房舊書店、全晉會(huì)館等。

在虛擬漫游、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，實(shí)現(xiàn)蘇州“運(yùn)河十景”旅游景點(diǎn)的資源數(shù)字化、虛擬化。在疫情期間，采用線上的形式展示蘇州歷史人物和蘇州運(yùn)河沿線歷史文化元素，對(duì)豐富蘇州運(yùn)河沿線景點(diǎn)的宣傳形式，擴(kuò)大宣傳面，講好蘇州運(yùn)河故事，傳承江南文化有著重要意義。

結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，創(chuàng)新蘇州“運(yùn)河十景”傳播形式。將蘇州“運(yùn)河十景”的文化元素與數(shù)字媒體技術(shù)結(jié)合，將文化故事、美圖、語(yǔ)音介紹等文化元素與跨時(shí)空虛擬漫游系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)文化景點(diǎn)的跨時(shí)空線上虛擬漫游體驗(yàn)。使其傳播具有個(gè)性化、精準(zhǔn)化、互動(dòng)化、智能化，從而拓展蘇州“運(yùn)河十景”傳播的廣度和深度。

參考文獻(xiàn)

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[3]華聲在線，我省推出首個(gè)云上非遺館VR全景技術(shù)開啟逛展新體驗(yàn)[EB/OL].[2020-08-01].https：//baijiahao. baidu.com/s？id=1673789202347450999&wfr=spider& for=pc.

[4]王會(huì)燕，鮮學(xué)豐，張震，等.基于全景技術(shù)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)中心漫游系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，30（4）：41-44.

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