基于虚拟现实技术的视觉校园

刘杰 彭月 李国强

摘要：本文基于虚拟现实技术（Virtual Reality），对视觉校园项目进行分析与实现。项目以临沂大学为例进行校园建模，使用Sketchup、Unity3D和Lumion等相关软件进行操作，为用户提供一个能够直观了解大学校园的终端，力求用当前流行的媒体技术，充分完美的传达校园风采风貌，从而更好的提高学校的知名度。

关键词：VR;虚拟现实;Unity3D建模

“视觉校园”是一个三维可视化的、有声有色的仿真校园景观群，既可以为学校树立良好的形象，宣传校园文化，还可以作为校园规划的辅助工具。本项目以真实的临沂大学校园为整体蓝本，用建模软件成功的创建出学校的教学楼、图书馆、办公楼、食堂、宿舍等建筑的虚拟模型，通过虚拟现实将临沂大学的建筑群体、园林景观、地貌特征以一种新奇的传媒介质展示出来。

一、项目设计—总体设计流程

本项目的实施严格按照软件工程的开发流程进行推进。

本文设计的“视觉校园”系统首先进行了用户调研。当前，学校的官方网站是最主要的校园宣传的阵地，同时还是以校园图片的展示为主，以简短的视频为辅。校园图片的展示，以美景为主，给用户的感觉是不太容易形成对校园环境的一个整体认知。特别是每年的招生季，学校也基本没有其他的宣传手段可以升级。所以，通过分析，如何以更真实的形式把校园环境展示出来，是当前校园宣传的一个急切的需求。

二、所需技术简介

项目所需的视频处理技术工具较多，SketchUp是一个极受欢迎并且易于使用的3D设计软件，被称作电子设计中的“铅笔”。其创作过程不仅能够充分表达设计师的思想，而且完全满足与客户即时交流的需要。利用此工具，设计师可以直接在电脑上进行十分直观的构思，是三维建筑设计方案创作的优秀工具。

Lumion是一个实时的3D可视化工具，可以用来制作电影和静帧作品，使用范围涉及到建筑、规划和设计领域，它也可以传递现场演示。它的强大功能在于能够提供优秀的图像，可以将快速和高效工作流程结合在一起，从而为用户节省时间、精力。

Unity3D是一款交互的图型化开发环境，可用于建筑可视化，三维视频游戏及实时三维动画的综合型游戏开发工具。其编辑器可运行在多种操作系统环境下：Windows和Linux，也可以可发布作品至Windows、Mac、iPhone、WebGL（需要HTML5）和Android平台，也可以利用Unity web player插件发布网页游戏，支持Mac和Windows的网页浏览。通过把建模后的作品发布到学校官网上，可以起到很好的宣传效果。

三、技术实施

通过系统的可行性分析之后，自上而下进行结构设计。首先，我们使用测量工具全站仪、塔尺、钢卷尺等测量工具实地的精确测量临沂大学的每一栋楼、每一个建筑。然后用建模软件Sketchup将临沂大学的模型制作出来，最后再将Sketchup中制作的模型導入到渲染软件Lumion中进行渲染，规划校园漫游的线路，添加校园中的环境并最终渲染导出。一方面导出手机端和PC端apk供用户下载使用;另一方面，将渲染出的视频使用视频编辑工具Adobe Premiere进行剪辑，放在官网上可以下载或在线观看，两种形式相辅相成，提供全面的展示效果。

主界面是对系统良好的展示整体VR效果，包含大量的建筑体，构建一个全三维的逼真的校园环境，还能够放到校园网上，让远程用户下载或者直接观看。有了视觉校园，学校的对外宣传就不再仅仅局限于文字、图片等传统的宣传方式，能够更加直观的展示校园风采。

四、效果

利用VR技术，本项目对临沂大学的建筑群体、园林景观、地貌特征以1：1真实数据进行建模，虚拟现实效果可以充分激发用户的使用和观看兴趣，并在此过程中也了解校园的相关信息。图1，图2即为项目执行过程中的效果比较图。

本项目根据临沂大学实体一比一进行3D建模，并且操作简捷，给临大提供了一个面向广泛、内容丰富的VR介绍系统，使用户可以通过本系统方便、快捷、更具真实感的了解临沂大学。每年的新生在入学前就可以全面的了解校园的布局，有趣的交互式信息传递，可以使其使用者足不出户，即可了解该校园的所有信息。

五、结论

本系统基本上能够满足大众的要求，但还存在一些不足之处，比如系统对设备配置要求较高等问题，会在以后的时间继续进行修改和完善。

参考文献：

[1]高焕堂.如何建设校园VR/AR素材整合平台[J].电子产品世界，2019，26（03）：33-35.

[2]梅雅鑫.SA：韩国5G用户数已达300AR/VR或成5G手机特色业务[J].通信世界，2019（Z1）：19.

[3]吴强.3D建模与成型：E-SUN机器人出版来源：Peking University Library Catalog复旦大学出版社2018.

基金项目：临沂大学2019年大学生创新创业项目，项目名称：视觉校园，项目编号：X201910452122;

通讯作者：李国强，临沂大学副教授，研究方向：人工智能，分布式计算。