攝影技術網絡虛擬實驗平臺的設計與開發

宋南

摘 要：近年來，應國內教育系統的要求，虛擬實驗在我國的應用逐漸增多，許多高校紛紛響應，普遍開設了相應的課程，進行相關技術的培訓。將虛擬現實技術科學地引用到攝影建設平臺，可以大大提高學生的學習興趣，并為其提供適宜的學習環境及設備資源，保障學生獲取知識學問及相關技術的高質量性。因此，對于攝影技術網絡虛擬實驗平臺的設計與研發是一項重要的工作，本文就針對虛擬實驗平臺在攝影技術課程上的應用進行了詳細的討論。

關鍵詞：攝影技術；虛擬實驗；設計

中圖分類號：TB89 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2017）07-0040-02

Abstract：In recent years， according to the requirements of the domestic education system， the application of virtual experiment in our country has gradually increased. Many colleges and universities have responded. They have opened corresponding courses and carried out related technical training. The virtual reality technology reference to the photography platform， can greatly improve the students' interest in learning， and learning environment and equipment resources suitable for the high quality of security for students to acquire knowledge and related technology. Therefore， the design and development of the network virtual experiment platform for photography technology is an important work. This paper discusses the application of virtual experiment platform in photography technology course.

Key Words：photography technology； virtual experiment； design

在這個信息化的時代里，許多數碼產品開始進入到人們生活及工作中，并扮演重要的角色。相機的使用在近些年來更是屢見不鮮，其給人們的生活工作帶來了許多正面的能量，使一些工作告別繁瑣，走向便捷，也方便了大眾的生活娛樂。在教育方面，學會如何使用相機也成為當代大學生的一門必修課程，于是很多高等院校一一開設了攝影技術這門課程。我們說，攝影技術作為一門專業性和藝術性極強的課程，必然是需要一些良好的設備作為學習的基礎，然而，現階段對于高等院校來說專門為一門課購置設備的資金必然是有限的，在這種情況下，將網絡虛擬實驗平臺應用于該課程的教學中是再合適不過了，本文將就虛擬實驗平臺的概念及其建立展開討論。

1虛擬實驗的簡要概況

虛擬實驗，其實在我們日常生活中它是很容易被發現的，就是現階段十分流行的VR。簡單地說，這種虛擬實驗就是利用一些特定的技術，讓實驗的操作及結果真實逼真地呈現在電腦上，從而取代傳統的“去實驗室做實驗”的方法。虛擬實驗利用現代計算機技術，將一般知識以獨特的形式展現出來，且具有較強的三維效果，增大了學者的學識獲取量和學習效率，提高對學生的教學質量及技術傳授質量。此外，虛擬實驗可以進行遠程傳控，學生即使不在同一地域空間，也能接受相同質量的教學輔導。現階段，虛擬實驗在國外已經廣泛地運用到了教育中，一些發展中國家也漸漸增加對此技術的重視度，在我國，虛擬實驗技術也正在普及，許多高校根據自身的發展前景以及專業需求建立相應的技術平臺，這極大地促進虛擬實驗在我國教育方面的普及。

1.1虛擬實驗的優點

虛擬實驗作為一個新潮的科技，在目前看來是有諸多好處的。在這里我們只提兩大點：第一，虛擬實驗的使用會在很大程度上減小高校的壓力，無論是在校用資費上還是在場地上，都得到了很大程度的緩解。學校除了日常撥給課題組的實驗經費外，大量器材的購置費用也被節約了下來，另外，實驗室的占地問題也迎刃而解，且減小了實驗器具的損壞率，為學生實驗課程高質量進行打下基礎；第二，虛擬實驗平臺給人們提供了一個條件適宜的實驗環境，并營造技術氛圍，它不受時間和空間的限制，因此方便各個區域的學生進行技術學習活動，并且不存在危險性，無論是教授亦或是學生，都可以在任何時間任何地點去使用它。虛擬實驗既方便教師教學，也可以提高學生學習技術知識的效率，是高校教學一項重要的授課措施。

1.2建立攝影技術網絡虛擬平臺重要性

攝影技術對于任何專業來說，都無疑是一門富有專業性和藝術性的課程，對于學生來說學習這個課程是很重要的，而要想學好當然需要不斷地反復地練習。然而，現在的情況是高校根本負擔不起學生的“要求”。現在很多高校在開設這門課程的時候連設備都沒有被齊全，這樣就去教授學生是對學生的不負責任，對攝影技術這門課程的不尊重。情況稍好點兒的學校會有自己的設備，然而也只是上課的時候拿出來讓同學們觀賞一下，用當下的流行詞來說就是“曬”一下。

當然對于上述現象我們應該抱有理解的態度，畢竟購置專業的攝影設備需要很大一本資金，不是每一個學校都能承擔的起的。再說一下上面我們提到的“曬”設備的情況，則是因為專業設備的維護也是需要一批經費的，學校在不能在不確保學生能夠正常使用的情況下，怎么放任學生去“練習”，更何況大量的使用也會導致設備壽命的縮短。

綜合上面的種種情況，現階段我們急需要一項研究成果來替代傳統的實驗。虛擬平臺它可以借助電子技術將實驗過程和仿真結果真實的呈現出來，通過這項技術，學生可以更好地去練習，從而得到真正的實踐，對學校來說這再好不過，不但培養了人才，還節省了購置設備所需的資金和放置設備的空間。

2攝影技術網絡虛擬平臺的建立

2.1實驗場景模型的建立

在創建實驗場景模型的時候，我們需要對攝像機和攝影機的零件分開創建，在創建過程中要注意標注名稱，并且零件的名稱一定要是真實的，它與現實中的攝像機和攝影機是不同的。同時我們在建立模型的時候還需要關注這兩個模型之間的交互功能。此外，模型的建立一定要嚴格遵守“使用最少面”的原則，要在保證模型真實程度的同時使用盡量少的面。

在進行多媒體教室模型創建時，是對攝影實驗室內環境的構建，學者需要在多媒體教室內完成調節焦距和光圈快門兩個實驗，此環境要做到極高的逼真度，才能使學者全身心的投入到教學中，激發學生的技術潛能，并大大提高其學習興趣與活動參與力。多媒體內的物質擺設等不需要出現交互，所以不必獨立創建。在模型構建的過程中，要充分考慮到如何縮短烘焙渲染時間，盡量減少場景中的模型數量，從簡避繁，使環境創建更加合理有效。一些模型可以直接用貼圖代替，這樣在不影響整體布局的同時，增加了環境的真實性。

相應的，在進行室外環境實驗的創建時，如虛擬校園模型創建，一般不以校園漫游為主要的實驗目的，所以只是單方面地實現對校園部分場景的構建。若進行校園漫游設計，則需要投入更多的技術與實踐，滿足對校園整體模型的構建需求。在進行校園素材紋理采集的工作中，要對校園里模型相應的物件、建筑等進行多角度拍攝，以作具體的參考材料，同時，圖片還可以用以貼圖形式的模式構建素材。此外，還要對校園建筑物等進行實地測量，以保證模型構建的真實性，在這一過程中，可以發揮CAD文件的重要作用，這樣既保障了數據的準確度，又提高了模型構建的效率。最后創建簡模，以節約系統資源，提高利用率，獲取更高的建模效益。

2.2實驗場景模型的優化

要想要實驗場景模型能長久地被使用下去就需要不斷地優化更新，而對于我們這個虛擬平臺來說，它更新的方向必然是高真實性以及高效性。對此我們具體可以向三個方向靠近：第一，盡量做簡模。這樣可以優化系統空間，節約資源占地，提高簡模運行效率，適當地減少場景面數，節約文件容量，同時縮短了工作時間，提高了工作質量，令模型創建的質量有基礎保障；第二，減少模型數量。模型數量的多少決定工作量的大小，適當地減少模型數量，可以減少后期烘焙時間，提高工程運行速度，使建模工作簡約而精致；第三，在建模過程中盡量使用三角面，且要是等邊三角形。等邊三角形所形成的曲面較為光滑，不會出現鋸齒、紋理模糊的現象，且有利于實時渲染，使工作更加有效，模型質量更高。

前兩點都是為了減少面的使用，提高系統工作效率，第三點是利用等邊三角形構成曲面更加的光滑的作用，使圖像呈現更加清晰有效。

2.3實驗場景的烘焙

烘焙就是利用燈光效果，經過特殊處理后導入VRP編輯器中，從而得到一個具有仿真光影效果的過程。在烘焙過程中，我們需要注意，使用的貼畫一定要是合適大小的，在一定程度上大的貼畫可以是紋理更加清晰，然而大的貼畫也會降低渲染的速度，甚至還會出現內存不足的現象。

2.4相機模型庫的實現

相機模型庫也是一個重要的部分，它需要包含當下市面上常用的專業設備，以此來滿足學生和老師上課的需求。并且我們還需要將每一款相機的型號及相關參數均表明置于虛擬平臺之上。做好知識引導工作，為其營造良好的學習、授課環境，以方便同學們隨時查閱，達到高效率學習。

2.5實驗項目的整合

當所有工作都做完之后，我們需要一個界面來對各個模塊進行統一地整合，就如零散的拼圖整合在同一個體系中，每個構建完成的模型都需要進行合理的整合工作。這樣可以方便日后的查找使用，在不影響整體效果和質量的前提下，要考慮除去某些模塊，以保障模型精簡有序。此外，還需要在首頁添加使用說明，這樣就更加方便了學生與教師的使用，使學習更加便捷高效，同時為學生和教師創造有效的學習和教學途徑。

3結語

由于攝影技術的專業性，它對設備的要求就會很高，由于各項因素的限制，我們不可能給每一個學生都配上一個高標準的單反，但若想要學生學有所成，掌握并精通一定的攝影技術，那虛擬平臺便會一直被沿用下去。當然我們也需要在使用的過程不斷地完善VR技術，提高其技術使用價值，對高層技術學問進一步做出研發并普及，從而令學者體驗更加優質、真實、節約的視覺盛宴，獲取更高質量的技術學識。如今攝影技術網絡虛擬實驗平臺得到了普遍關注，但是在國內其技術的設計與研發仍然存在一些待解決的問題，在一定程度上阻礙其更高層次地發展與進步。在相關問題得到解決后，虛擬實驗平臺必將創造技術新峰，高校攝影技術會得到質的提升，其教學質量也會取得更高的進步。技術的研發是永無止境的，作為新時代的學者要積極參與研發活動，為更高更遠的技術跨越做出貢獻。

參考文獻

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