基于VR/AR的融媒體展示系統(tǒng)的研究——以雄安新區(qū)為例

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的虛實(shí)結(jié)合和交互式展示方式得到了更多人的青睞，并且在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。將融媒體、VR/AR技術(shù)應(yīng)用到城市建設(shè)領(lǐng)域中也成為一種趨勢(shì)和新熱點(diǎn)。因此，本文針對(duì)于VR/AR技術(shù)在搭建融媒體展示系統(tǒng)中的研究，在深入介紹VR/AR技術(shù)的同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及使用的關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了分析。

一、VR/AR 技術(shù)

 （一）VR 技術(shù)

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用各種技術(shù)手段形成趨近于真實(shí)的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感受，并將其統(tǒng)一到一定范圍，人們可以利用專業(yè)設(shè)備與虛擬場(chǎng)景中的事物互動(dòng)，從而得到身臨其境的真實(shí)感，沉浸于一個(gè)完全虛擬的世界。VR技術(shù)的發(fā)展，為各類高科技應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造可能，將會(huì)有效的推動(dòng)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的信息化發(fā)展。

（二）AR 技術(shù)

 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是基于虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展起來(lái)的，是一種把現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界緊密銜接起來(lái)的新技術(shù)，是以交互性和構(gòu)想性等為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面。通過(guò)AR技術(shù)，能將難以模擬和感受的信息，如視覺(jué)、聲音和觸覺(jué)等,運(yùn)用成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)手段模擬仿真后進(jìn)行組合和疊加操作，并將模擬仿真的信息與現(xiàn)實(shí)內(nèi)容一一對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實(shí)的高度統(tǒng)一，并且在現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)之上增加更多的信息元素。

二、基于VR/AR的融媒體展示系統(tǒng)

（一）VR/AR虛擬全景展示

VR虛擬全景展示是新媒體互動(dòng)平臺(tái)，是融媒體的重要表現(xiàn)形式。利用VR 呈現(xiàn)的場(chǎng)景全部是由計(jì)算機(jī)合成的虛擬畫(huà)面，再加上AR技術(shù)，允許用戶看到除真實(shí)世界之外，還有融合于真實(shí)世界之中的虛擬對(duì)象。以雄安新區(qū)為例，以新區(qū)的奧威路為主干道，運(yùn)用航拍技術(shù)，全景式俯瞰雄安,立體化展示雄安；又采用魚(yú)眼鏡頭、360度全景攝像機(jī)和全景無(wú)人機(jī)等對(duì)雄安新區(qū)進(jìn)行三維建模，逼真地模擬現(xiàn)在和未來(lái)。之后利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維的虛擬空間，提供用戶關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等方面的模擬，可以在觀察三維空間內(nèi)事物時(shí)更加及時(shí)、無(wú)限制。

VR虛擬展示還配備有構(gòu)想的虛擬記者帶領(lǐng)用戶漫游的新穎模式，以達(dá)到用戶進(jìn)行位置移動(dòng)時(shí)，電腦迅速做出反應(yīng)，將精確的3D世界影像呈現(xiàn)，產(chǎn)生臨場(chǎng)感的效果。該技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)，增強(qiáng)了浸沒(méi)感，多感知性和交互性。在融媒體展示系統(tǒng)中可以自由移動(dòng)、隨意觀看，沖擊力強(qiáng)，使用戶獲得身臨其境般的真實(shí)感受。

（二）VR/AR+新聞

融媒體展示平臺(tái)打破了傳統(tǒng)媒體平臺(tái)單一的輸出模式，采用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與媒體展示相結(jié)合的模式，提供給用戶前所未有的預(yù)先體驗(yàn)效果。用戶可以按照自己的喜好，自主的選擇所要了解的有關(guān)雄安新區(qū)的各方面內(nèi)容，不僅如此，也可以自主地選擇不同的視角來(lái)實(shí)現(xiàn)全方位的瀏覽雄安。用戶生產(chǎn)內(nèi)容，并且自主的選擇查看內(nèi)容和參與互動(dòng)，例如評(píng)價(jià)新聞、發(fā)表自我觀點(diǎn)、與其他用戶相互交流等。通過(guò)前期全方位體驗(yàn)，大大的提升了用戶的瀏覽興趣，而且能夠通過(guò)互動(dòng)參與其中，強(qiáng)調(diào)了用戶的個(gè)性化內(nèi)容呈現(xiàn)。

而在傳統(tǒng)新聞報(bào)道的生產(chǎn)和傳播過(guò)程中，媒體本身的主角地位使得其對(duì)新聞本身進(jìn)行了深度處理和有效加工，新聞的內(nèi)容、闡述角度和呈現(xiàn)方式等一定程度上帶有權(quán)威媒體的主觀立場(chǎng)，由于信息的不對(duì)稱性，廣大用戶被動(dòng)的接受，成為內(nèi)容的旁觀者。而雄安新區(qū)融媒體展示系統(tǒng)采用了VR/AR+新聞的新穎模式，使用戶可以直接“進(jìn)入”到雄安新區(qū)新聞報(bào)道的第一現(xiàn)場(chǎng)，以“第一人稱”視角來(lái)親歷雄安新區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的氛圍與新聞信息，大大增強(qiáng)了用戶的自主性，變被動(dòng)為主動(dòng)，讓用戶在游覽雄安新區(qū)過(guò)程中感受真實(shí)和新奇。

（三）融媒體展示系統(tǒng)下的沉浸式體驗(yàn)

融媒體展示平臺(tái)融合了海量有關(guān)雄安新區(qū)的信息，以多種形式傳遞資訊，例如：圖片、視頻、音頻等。用戶從單一的文字閱讀模式中解放出來(lái)，取而代之的是豐富多彩的融媒體體驗(yàn)，新聞的可讀性大大增強(qiáng)。

1.虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)應(yīng)用下的沉浸式體驗(yàn)

隨著VR技術(shù)的發(fā)展，沉浸式體驗(yàn)的理念也不斷和VR技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用在雄安新區(qū)新聞報(bào)道和相關(guān)熱點(diǎn)消息中，形成具有雄安新區(qū)特色的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)融合報(bào)道，其中通過(guò)一些VR相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)融合報(bào)道產(chǎn)生沉浸式體驗(yàn)。沉浸式地進(jìn)入虛擬世界消費(fèi)內(nèi)容，比如新聞、電影、風(fēng)景等，甚至還可以如VR游戲中一般與內(nèi)容進(jìn)行交互，隨時(shí)追蹤你的眼球、行走、動(dòng)作等方面的內(nèi)容，給用戶身臨其境的感覺(jué)。

2.媒體融合下的沉浸式體驗(yàn)

融媒體展示平臺(tái)采取多媒體融合技術(shù)以更加生動(dòng)與多元的形式創(chuàng)造了沉浸式的新聞場(chǎng)景。雄安新區(qū)借助多媒體融合技術(shù)而創(chuàng)新出的具體全時(shí)性、時(shí)效性極強(qiáng)、信息量全面、互動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)的新型媒體，將雄安新區(qū)的新聞、文化等更加全面、及時(shí)的展現(xiàn)給用戶。而且用戶不必拘泥于新聞報(bào)道中的敘述順序、單純地接受普適的信息。可根據(jù)自己的喜好和興趣進(jìn)行選擇，打破了傳統(tǒng)的線性新聞呈現(xiàn)規(guī)律，增強(qiáng)了新聞報(bào)道的吸引力。

三、技術(shù)分析應(yīng)用

（一）虛擬全景展示

1.VR創(chuàng)建場(chǎng)景技術(shù)

首先根據(jù)需求創(chuàng)建場(chǎng)景內(nèi)容，以及場(chǎng)景切換方式與路徑，同時(shí)確定交互邏輯；在通過(guò)草圖表完成現(xiàn)場(chǎng)景示意后，根據(jù)示意圖進(jìn)行3D建模；根據(jù)3D模型制作交互動(dòng)畫(huà)以及VR里交互動(dòng)畫(huà)PNG序列和2D界面元素切圖；之后，將動(dòng)畫(huà)渲染成360度的全景瀏覽圖，構(gòu)建球面的呈現(xiàn)效果，通過(guò)PS軟件來(lái)優(yōu)化球面圖，并使用前端語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯；最后，在VR場(chǎng)景中進(jìn)行邏輯測(cè)試，通過(guò)UtoVR播放器進(jìn)行輸出測(cè)試，過(guò)程中不斷豐富和完善場(chǎng)景內(nèi)容。

2.AR創(chuàng)建場(chǎng)景技術(shù)

AR技術(shù)是指在真實(shí)場(chǎng)景信息的基礎(chǔ)上，分析真實(shí)場(chǎng)景和相機(jī)的位置信息，并進(jìn)行綜合判斷，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)生成虛擬景物。具體來(lái)講，就是圖形系統(tǒng)首先根據(jù)相機(jī)的位置信息和真實(shí)場(chǎng)景中的定位標(biāo)記來(lái)計(jì)算虛擬物體坐標(biāo)到相機(jī)視平面的仿射變換，然后按照仿射變換矩陣在視平面上繪制虛擬物體，最后直接通過(guò)SHMD現(xiàn)實(shí)或與真實(shí)場(chǎng)景的視頻合并后，一起顯示在普通顯示器上。

（二）VR+新聞

VR+新聞實(shí)現(xiàn)了用戶從第三人稱的“被動(dòng)觀看”向第一人稱的“深度沉浸、主動(dòng)參與”的轉(zhuǎn)變。這樣切實(shí)、逼真的“親臨現(xiàn)場(chǎng)感”，一方面會(huì)在很大程度上放大新聞現(xiàn)場(chǎng)給用戶帶來(lái)的感官上的刺激，給人身臨其境的感覺(jué)；另一方面，VR+新聞對(duì)整個(gè)新聞場(chǎng)景的再現(xiàn)會(huì)形成對(duì)報(bào)道對(duì)象的強(qiáng)烈認(rèn)知。VR與新聞的結(jié)合，是使用VR輸出設(shè)備為載體進(jìn)行新聞作品的再加工和傳播，構(gòu)建身臨其境的體驗(yàn)效果。麥克盧漢提出“媒介是人的延伸”,VR技術(shù)給用戶帶來(lái)身臨其境的感覺(jué)，給新聞傳播注入了新的模式。VR與傳統(tǒng)新聞結(jié)合，高度的融合了圖片、文字、聲音、影像、互動(dòng)和體感等全媒體信息，新聞呈現(xiàn)更符合互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展，也更符合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的用戶閱讀習(xí)慣。

（三）VR技術(shù)產(chǎn)生沉浸式體驗(yàn)

1．VR渲染技術(shù)。在構(gòu)建三維融媒體展示系統(tǒng)時(shí)使用VRay渲染器渲染的一種方式，可以使渲染質(zhì)量和渲染時(shí)間非常平衡，即在盡量短的時(shí)間內(nèi)渲染出比較高質(zhì)量的圖片。系統(tǒng)采取將整體渲染畫(huà)面分區(qū)的模式，從中央到兩邊使用不同分辨率，降低GPU渲染的壓力，提高VR視覺(jué)保真度。

2．VR屏顯技術(shù)。主要用來(lái)打造逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，提高沉浸感。VR顯示屏幕主要有OLED、LCD兩種類型，其中OLED采用有源陣列有機(jī)發(fā)光以達(dá)到低余暉的效果，而LCD采用的背投光源顯示，每個(gè)像素被動(dòng)發(fā)光，較易產(chǎn)生嚴(yán)重余暉。另外，使用更大的視場(chǎng)角，帶來(lái)包圍式的VR體驗(yàn)。

3．VR定位技術(shù)。通過(guò)更加自立體化顯示和精準(zhǔn)的VR定位技術(shù)使得用戶產(chǎn)生的自身身體運(yùn)動(dòng)融入到虛擬環(huán)境中，VR沉浸式體驗(yàn)感更強(qiáng)。

四、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用深刻的改變了我們的工作和生活方式。近年來(lái)，VR/AR技術(shù)的興起也在科技界掀起一股熱潮，受到更多人的關(guān)注，VR/AR技術(shù)已經(jīng)成為近年來(lái)發(fā)展速度最快的信息技術(shù)。本文在對(duì)融媒體展示系統(tǒng)的研究中，通過(guò)對(duì)聲音仿真、二維導(dǎo)航、三維漫游等方面的研究和設(shè)計(jì)，構(gòu)建雄安新區(qū)全景和虛擬主持人講解。從中也充分展現(xiàn)了VR/AR在構(gòu)建過(guò)程中的重要應(yīng)用，加上三維建模、場(chǎng)景管理、系統(tǒng)集成、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)的深入研究、探討和應(yīng)用，構(gòu)建融媒體展示系統(tǒng)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、融媒體技術(shù)的應(yīng)用為雄安新區(qū)城市建設(shè)進(jìn)行的創(chuàng)新服務(wù)，提供了新途徑，為用戶提供了了解雄安新區(qū)的全新視角。

本文來(lái)源：《視聽(tīng)》：http://xwlcp.cn/w/xf/9501.html