船舶全景漫游系统

摘要：通过研究全景漫游技术与船舶外观和设备实况相结合，提出了采用交互界面设计的一套船舶全景漫游系统。该系统综合了船舶工程、数字图像处理和计算机图形学等多个相关学科内容的新兴信息技术，拼接全景相机拍摄的多组照片和视频，并利用计算机技术实现全方位互动式观看的展示方式。最后就船舶全景漫游的前景进行展望。

关键词：船舶;全景漫游;虚拟现实

引言

随着信息技术、互联网技术的高速发展下，手持设备，移动终端设备不断丰富。传统的图片和视频表现型式，不能满足人们在信息上的视觉需求，通过全景技术拍摄的三维真实场景照片和视频，能够让用户真正融入到场景中，给人以身临其境的真实感受。

全景（Panorama）技术是一种基于图像绘制技术生成真实感图形的虚拟现实（Virtual Reality）技术，是目前全球范围内迅速发展并逐步流行的一种视觉新技术，它与视频、音频、图片等传统的流媒体最大区别是“可操作，可交互” [1]。全景是把相机环360°拍摄的一组或多组照片拼接成一个全景图像，通过计算机技术实现全方位互动式观看的真实场景还原展示方式[2-3]。

1 全景漫游发展现状

最近几年间，谷歌、Facebook、微软、三星等国际著名科技公司都将虚拟现实看作是科技发展的突破口，对于虚拟现实相关产业展开研发。关于虚拟现实的相关应用研究已经涉及到许多领域，如游戏、旅游、教育等，当前虚拟现实头戴设备和全景摄像机较为火热，这两种设备使用户体验到了完全沉浸感。

国内各大重点科研院所也加入相关研究之中。在北京、上海、南京等城市实现了文化领域的全景漫游服务，用户通过互联网就可以在家中漫游名胜古迹，如故宫、敦煌莫高窟以及明孝陵等已经支持全景虚拟漫游。腾讯、全景客等众多大型网络营运商纷纷加入全景虚拟现实的行列。其中，腾讯已在部分一线城市实现了全景虚拟道路漫游，创立了SOSO街景。还有一些中小型企业或博览馆也纷纷制作具有自我特色的全景门户平台。

本文针对滚装船舶开展船舶全景漫游系统的研究。结合船舶外观和关重设备内容，提出采用交互界面设计的一套船舶全景漫游系统设计思路。

2 船舶全景漫游系统总体设计

系统综合了船舶工程、数字图像处理、多媒体技术、计算机图形学和传感技术等多个相关学科内容的新兴信息技术。其是把全景相机拍摄的多组照片和视频通过拼接等一系列处理后利用計算机技术实现全方位互动式观看的展示方式。

2.1 船舶场景模块设计

根据船舶内容，研究确定场景模块所包含的内容和功能。漫游系统中的场景应该有一定的层次，要有主场景与次场景之分，同时漫游系统要提供多样化的用户体验，保证场景在跳转的过程中清晰流畅，增强场景学习的真实感。场景模块即为学习的场景，是学习者探究活动的场所，可以通过鼠标自主实现画面的旋转，增强学习者的参与度。场景模块设计流程从照片获取、全景照片合成、场景设计等几个方面组成。

2.2 船舶交互热点模块构建技术研究。

全景漫游系统中添加了许多热点功能，通过点击这些热点可以实现相对应的动作，具体内容有：场景跳转、网页链接、图文音像资源查看。在场景跳转方面，交互热点模块的设计给予学习者以穿越的感觉，通过点击相应的热点就可实现船舶场景的变换，便于学习者选择场景。在资源查看方面，交互热点的设计就类似于寻宝的过程，学习者可以通过点击场景中的热点进行资源的查看，只有找到符合的热点才会显示相应的需求信息。全景漫游系统中交互热区与交互热点功能相同，其作用主要是鼠标经过时会显示出相对应的文字提示，以便于学习者了解该设备的基本情况。漫游系统交互热点设计图中以箭头为交互热点。

2.3 船舶场景导航模块构建技术研究

在全景漫游系统设置了导航缩略图，帮助学习者可以快速了解整个船舶场景的内容情况，并且每一个缩略图上都备注有相应的文字介绍，学习者可以点击缩略图，直接跳转到相对应的场景中进行查看，实现场景资源的快速导航。

2.4 船舶多媒体应用模块技术研究

为了让系统使用者有更好的学习体验，根据多媒体认知理论，在全景漫游系统中加入了多媒体应用模块，即为多媒体资源，主要为使用者提供场景音视频介绍、主要装载设备的相应文字展示与图片展示学习，多种感官形式的资源有利于学习者对信息的接受，使学习者更充分的了解相关信息。多媒体应用模块是根据船舶场景主题、确定学习目标以及探究过程进行设计，使得整个资源的设计更加满足学习者的需求。

2.5 船舶全景漫游系统应用

船舶全景漫游系统可实现真正意义上的跨平台实现，以计算机网络技术、虚拟仿真技术、计算机信息处理技术和计算机显示技术为基础，结合已有的一些多通道传输实例和方案，将每种类型、格式的数据进行区分编号，得到一个优化整理后的数据信息，进行多平台数据融合，使全景漫游系统能够流畅运行在计算机系统、平板电脑和手机端。分屏漫游导航功能分左右屏，支持通过简易VR眼镜配合手机观看，为使用者提供了更为真实的视觉体验。

3 结语

本文基于全景漫游技术，设计了全景漫游用于滚装船舶的思路，该系统采用的是真实场景所拍摄出的照片所拼接处的全景图像，更具真实感地还原场景的所有细节，在船舶机舱这种设备众多、布置复杂的场所，使用全景漫游技术可以有效的还原船舶的真实场景信息，使人更加直观地了解船舶布局，有着良好的应用前景。

参考文献

[1]王绪宛，雷蕾.基于三维全景图的校园漫游系统 [J].微型电脑

[2]范国渠.高校数字化校园整体构建策略与实施[D].济南：山东师范大学，2009.

[3]孙燕霞.给予全景的三维虚拟校园的研究与实现[D].长春：东北师范大学，2015.

[4]郭长青，曹芳。三维全景技术在景区介绍中的应用[J].地理空间信息，2009.

作者简介：陈军;男;1991.12;浙江省温岭市;汉族;硕士;无;船舶。