網絡三維虛擬校園仿真平臺設計構想

蘇冉 徐婷婷 孫程 龍濤

摘? 要：當前學校之間的激烈競爭以及教育資源的不均衡配置使得社會對學校有著大量的信息需求，隨著信息時代的來臨，人們習慣于利用移動終端獲取信息，而網絡信息的魚龍混雜也使得信息的真實性遭到公眾的質疑。在這種背景下，3D校園有著廣闊的發展前景。我們的項目致力于打造虛擬立體化校園，搜集、整合各個高校的資訊，通過圖片、視頻、3D建模以及VR等技術將院校信息展示給用戶，更側重傳遞真實的信息，實現資訊的共享。實事求是地為用戶提供全方位信息是我們的研發初衷。

關鍵詞：3D校園;虛擬現實技術;校園仿真平臺

中圖分類號：TP391.9? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）07-0137-03

Abstract：With the fierce competition among schools and the unbalanced allocation of educational resources，society has a large amount of information demand for schools. With the advent of the information age，people are used to using mobile terminals to obtain information. And the mixed network information also makes the authenticity of the information questioned by the public. In this context，3D campus has a broad prospect of development. Our project is dedicated to creating a virtual three-dimensional campus，collecting and integrating information from various colleges and universities，showing college information to users through new technologies such as pictures，videos，3D modeling and VR，focusing on the transmission of real information and realizing the sharing of information. It is our original intention to provide users with all-round information from facts.

Keywords：3D campus;virtual reality technology;campus simulation platform

1? 研發3D校園的意義

隨著社會競爭壓力的增大，大部分家長都會竭盡所能地為孩子提供更好的學習成長條件，創造更好的學習成長空間，因而社會對學校有著大量的信息需求。而信息時代的來臨使人們獲取信息的方式發生了質的變化，人們逐漸習慣于利用移動終端獲取信息。當前網絡信息魚龍混雜，信息的真實性受到公眾的質疑，這也給有擇校需求的家長和學生們造成了一定的困擾。加之部分區域學校設置不合理、教育資源的配置跟不上，學校教師資源的匱乏，導致現階段擇校難現象的產生。這就為研發和推廣3D校園創造了機會。

多媒體技術、人機接口技術、傳感技術等多項技術的融合，使得虛擬現實技術（VR）不再是空想，人們可以通過對視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬來實現對虛擬三維空間的感知，使人們產生身臨其境之感。而虛擬現實技術在教育領域正得到廣泛應用并發揮著重要作用，例如模擬校園環境供游客參觀、通過交互式遠程教學實現遠距離持續教育以及提供各項人性化服務功能讓用戶全面了解院校教學教務、校園生活各方面的信息等等。

2? 項目發展規劃

技術方面，最初我們立足于基本信息導入和APP軟件平臺的完善，形成軟件的基本架構，其次要做到校園信息3D化。而后展開推廣，進行平臺優化和提升，同時進行3D建模設計，逐步完善模型并實施推廣，將校園進一步3D具象化，根據3D建模形式改變平臺的信息瀏覽方式，使用戶體驗得到提升。近幾年，VR技術興起，我們計劃隨著團隊技術的提升和VR的發展，進行VR建模，使用戶在家就可以感受漫步校園，真正實現“讓校園近在眼前”。

內容信息方面，根據當前市場需求，首先著重開發高等院校的信息提供，而后根據軟件運行情況和用戶擁有量，逐步開發專科院校、初高中院校的信息提供，拓展用戶群。

具體分為以下幾個階段：

平臺開發階段：在本階段，根據預想功能和預期目標，完成3D校園APP平臺的搭建，導入基本數據信息，反復測試平臺的各種功能，并預留能夠擴展的空間，逐步完善平臺功能;同時完成與各大高校的接洽工作，盡可能獲得高校內部信息，提升信息的可靠性和全面性，保證技術線和信息線兩條線并行。

初級運營階段（完善信息3D概念）：在平臺開始運營階段，以校園信息3D化為當前目標，在不斷完善院校信息的同時，探索信息展示的最佳途徑，為用戶提供更好的使用體驗。同時開始進行軟件的宣傳推廣，根據軟件的運營狀態和用戶數量的增加對軟件進行適當的調整和提升，嘗試增加專科院校和初高中校園信息部分。

成長階段（3D校園模型引入）：此階段開始進行校園3D模型的建立、引入和推廣。將校園的校區布置進行3D建模，形成立體空間，同時更改信息展現形式，對信息進行分類并將其放入相應的區塊內，通過點擊相應的區塊進行展示。例如：點擊師資團隊可以出現教師的基本信息及公開課視頻，點擊歷年錄取即可顯示招生簡章及高校歷年分數線等信息，點擊學校論壇即可展示學生對各種校園活動的交流等等。采用逐步建模推出的方法，與信息推出一致，由高校到專科院校再到初高中的順序進行使用，完成3D校園的真正構想。

突破階段（VR校園模型引入）：當VR技術基本可以達到普及或者相對成熟的時候，可以開始進行VR校園模型的建立與引入。此階段著重還原校園真實場景，使用戶在家即可感受到漫步校園的真實體驗，比如點擊進入教室就可以看到老師正在授課，點擊基礎設施中的操場就可以看見有學生漫步操場的身影。將3D校園的概念進行提升，進一步做到“讓校園近在眼前”。

成熟發展階段：對目前的軟件進行完善和創新，同時可根據當下團隊掌握的技術，拓展至其他類似項目，嘗試形成產業線和品牌。

3? 3D校園的設計

3.1? 功能設計

3.1.1? 展示校園景致

通過收集各個高校的校內拍攝實景照片，并結合校園平面圖以及CAD工程圖，將優美的校園風景真實完整地呈現在用戶面前，讓用戶全面了解學校的四季地圖、樓宇景觀以及機構設置等。在三維虛擬技術的支持下，3D校園更注重體驗性。基于校內地圖，采用3D建模技術和引擎技術構建虛擬校園，將真實校園以3D高仿真效果虛擬展現，用戶可以暢游校園，仿佛置身其中[1]。

3.1.2? 模擬教學功能

高校教育資源的配置、教學質量的評價以及教師學術水平的高低等，這些都是家長和學生在擇校上會考慮的重要因素。為滿足公眾的需求，3D校園會在平臺上通過虛擬現實技術提前向學生展示學校的課堂教育，讓用戶切實體驗到院校抽象化的教學水平，在對課堂學習氣氛有了主觀感知后增強對學校的了解，在此基礎上尋求真正符合自己要求的學校。

3.1.3? 實現資訊共享

實事求是地為用戶提供全方位信息是我們的研發初衷。在與各大高校取得合作后，收集高校的各種基本信息，包括政策指標、相關規定以及重要資訊等，在將這些信息加以整合后通過軟件傳遞給用戶，當用戶對多所高校有信息需求時，3D校園的優勢就得以體現，為用戶提供了便利，節省了多余的信息搜尋成本。同時3D校園也提供了一個高校與社會交流的平臺，3D校園不僅是為學生和家長這些有擇校需求的用戶服務，同時也在與學生“面對面”的交流中為高校吸引優質生源，并結合學生的建議切實發展學校教育，實現互利共贏。

3.2? 模塊設計

3D校園的業務主要是將信息進行有效的整合，系統真實地傳遞給用戶。經過我們的初步設想，我們將軟件的功能結構進行如下布局（以安徽財經大學為例）：

廣場模塊：這一模塊主要推送當前學校的相關新聞、基本信息和熱門討論等，如圖1所示，實時更新，使用戶掌握當前最新擇校相關動態。

院校模塊：這部分主要提供院校學術方面的相關信息，方便學生和家長比較學校的學術水平，例如公布學校學風紀律、政策文件、招生信息以及教師授課視頻等等，如圖2所示。

校園模塊：它與院校模塊的區別主要在于這部分提供的是校園生活方面的相關資訊，如：學校基礎設施、周邊環境以及團學活動等，如圖3所示，讓用戶對學生未來的學習生活環境有更具體的了解，同時無形之中也展示了學校的文化魅力，加大了宣傳力度。

消息模塊：這部分構建了用戶和院校招生辦、用戶和用戶、用戶和在校學生之間信息交流的平臺，如圖4所示，多方位的視角為用戶打造近在眼前的校園，增強院校信息的可信度和參考價值。

后期為提升用戶的體驗感，可能會在此基礎上對軟件界面圖做出調整更新。

4? 3D校園的發展前景

隨著中國互聯網用戶群的日益龐大，互聯網產業正扮演著市場經濟的重要角色。與此同時，為了滿足日益龐大的用戶群體，電子產品得到迅速發展。手機更是逐漸成為人們生活中必不可少的一部分。近年來，智能手機品牌不斷擴大，功能逐漸完善，人們獲取信息的渠道更多元，這就為移動應用的發展提供了良好的條件。而在現今這個科技發達的知識型社會，國家對教育事業也越來越重視。具體體現不僅包括教育工具的全面化，同時也包括對受教育人群的扶持和門檻的降低，所以有越來越高比例的人群在接受教育。近幾年，高考報名人數均多于900萬，考研人數更是高達200萬。同時擇校需要一個家庭的參與，這是一個相當巨大的客戶群體。在這樣的環境下，3D校園的發展前景十分廣闊。

在對3D校園深入研究的過程中，我們將發掘出更多人性化的功能以服務于大眾，同時也會與更多高校取得合作并加強交流，實現信息的共享。移動終端的介入為用戶提供了便利，但與此同時也要求3D校園要更適應手機等移動設備的技術特點，這也是3D校園要尋求的技術突破[2]。

3D校園融合了多媒體技術、3D建模、VR以及傳感技術等多項科學技術，這些技術需要我們進行長期的研究學習。因而遺憾之處也就在于因當前技術水平的局限性，項目組無法制作出成品的軟件，但若經實踐證明其操作的可行性，在條件允許的情況下，我們將以服務外包的形式承包給相應的開發商，將想法付諸實踐。

參考文獻：

[1] 吳淑娟，肖芳.湖南文理學院3D虛擬校園的設計研究 [J].中國教育技術裝備，2015（4）：42-43.

[2] 韓慶年.國外高校3D虛擬校園設計與應用述評 [J].中國教育信息化，2012（9）：17-21.

作者簡介：蘇冉（1997.11-），女，漢族，安徽安慶人，本科在讀，研究方向：貿易經濟。