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全景展示技术在数字化科普教育基地中的应用

星星启蒙网 www.qmxxk.com来源:网络 作者:侠名

【摘  要】面对科普教育基地存在的客观制约因素及网上科普教育基地存在的问题,我中心启动了“数字化教育基地”项目。该项目以Flash动画、全景虚拟现实技术、带有数学模型的互动展品展示技术为依托,以现有科普教育基地内容为基础,将科普教育基地数字化并构建以科普展览为主的网上展示系统。
【关键词】全景展示  数字化  科普教育基地 

ABSTRACT:

Keywords:


为实施“科教兴国”战略和提高公众科学文化素质,广泛动员社会科普资源参与科普工作,充分调动社会各方面科普工作的积极性,积极推进科普工作的社会化、群众化、经常化,1999年,中国科协开展了第一批全国科普教育基地创建工作。目前,中国科协命名的全国科普教育基地共计188个。我省也已建立了省级科普教育基地66个。
一、科普教育基地发展现状
科普教育基地是依托事业、企业单位以及其它社会组织的力量建立的科普阵地。它是弘扬科学精神、普及科学知识、传播科学思想和科学方法的重要载体,是科普事业的重要组成部份。在各有关全国性学会,各省、自治区、直辖市科协的共同努力下,全国各级、各类科普教育基地的建设得到较快发展。但是由于其自身客观因素如地理位置、开放时间、参观费用等约束,在很大程度上限制了它的人流量,受众面较小。
此外,89%的全国科普教育基地在科普工作中采用了展示形式;18%的全国科普教育基地在科普工作中采用了声像形式;53%的全国科普教育基地在科普工作中采用了室外展览的形式。高达31%的单位只采取展示形式。可以看出,目前大部分科普教育基地的科普工作形式较为传统和单一。
二、“网上科普教育基地”发展现状
1.“网上科普教育基地”的出现
随着互联网的高速发展,网民数量惊人,加上搜索功能强劲,上网交流、网上获取信息越来越成为社会大众喜欢的手段和途径。到网络对于科普教育基地宣传的重要性不言而喻。“网上科普教育基地”应运而生。在这里“网上科普教育基地”主要是指实体科普教育基地以宣传和服务为主要内容而开办的网站。这类网站主要以图文资料为主,介绍自己基地的相关情况及近期举办的各类宣传咨询、图片展示活动,是科普教育基地面向大众的另一扇门户。
2. “网上科普教育基地”的优势
① 加强了科普教育基地自身的宣传力度。
科普教育基地的宣传力度及范围都相当有限。各地具体有哪些科普教育基地、分别属于什么类别、什么时间开放、近期有什么展览展出,像这样的具体信息,并不是每个人都清楚的。“网上科普教育基地”的产生,大大提升了各个科普教育基地在网民中的认知度,并在一定程度上发展了潜在的参观人群,同时为普及科普知识提供了一个崭新的平台。
② 突破了参观科普教育基地时空上的限制。
  “网上科普教育基地”突破了固有的时空限制。无论你在哪里,无论在什么时候,你都可以通过网络搜索进入自己感兴趣的“网上科普教育基地”,进行浏览,获取相关信息。整个过程方便、快捷。
③ 丰富了科普教育基地宣传的形式和内容。
“网上科普教育基地”不受场地、持续时间等的限制,活动资讯、图片等任何想要提供给用户的科普资料都可以输入其中。通过诸如视频、图文介绍使具体的活动内容在网上得到了进一步的延伸和扩展,为用户提供了更全面、更丰富的服务内容和形式,方便观众进一步了解与科普教育基地相关的信息,既包括它的背景,也包括其展品本身的原理、现象等。即使观众没有时间参观科普教育基地的展览,也可能通过“网上科普教育基地”完成其整个参观过程。
另一方面,“网上科普教育基地”既可以针对现实中的各种活动进行网上展出,也可以开发出新的教育活动,丰富教育内容,为用户提供更全面、更专业的服务。
3.“网上科普教育基地”的存在的缺点与不足
“网上科普教育基地”的产生对科普教育基地宣传能力的增强起到了一定的作用,但是我们也应该看到它存在的一些缺点和不足。
总体来说,绝大多数的“网上科普教育基地”还是仅限于文字和图片宣传,设计制作上趋于平淡,服务功能和交互性差,导致普遍访问量小,社会影响弱,对网民尤其是年轻网民的吸引力不强。
第十七次《中国互联网络发展状况统计报告》调查结果显示,我国网民中18~24岁的年轻人所占比例最高,达到35.1%,其次是25~30岁的网民占19.3%,网民在年龄结构上依然呈现出低龄化的趋势。网络科普不可回避地要重视年轻人的需求和喜好,尤其是在宣传形式上。在二维动画、三维游戏风靡网络的今天,单一的图片和文字已经不能吸引起人们尤其是青少年的注意力了。如何更好的宣传科普教育基地成为我们需要思考和解决的一个问题。
三、全景展示技术在“数字化科普教育基地”中的应用
1.什么是“数字化科普教育基地”
   面对“网上科普教育基地”存在的缺点与不足,我中心牵头并结合社会力量参与,依托三维全景虚拟现实技术,启动了“数字化科普教育基地”。
   “数字化科普教育基地”运用三维图形、全景图象展示、Flash动画等技术,以图形图像技术、全景虚拟现实技术、带有数学模型的互动展品展示技术为依托,以现有科普教育基地内容为基础,将科普教育基地数字化并构建以科普展览为主的网上展示系统。该系统将彻底改变现实科普教育基地在时间、地点、传播方式上的束缚,摆脱 “网上科普教育基地”的单一宣传模式,使用户可以全天候、足不出户的在互联网上游览各个科普教育基地,在生动、逼真的三维全景虚拟环境中学习科普知识。
2.什么是全景展示
全景(英文名称是 Panorama)是把相机环360 度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。用户可以通过鼠标的上下、左右旋转任意选择自己的视角,任意放大和缩小,如亲临现场般环视、俯瞰或者仰视。
3.全景展示技术应用的优点
①因为是以实拍照片为依据制作的三维全景展示,与传统的虚拟现实相比更具真实感,使人能够更清晰、直观的看到各个科普教育基地的场景、所展出的物品,还原现实中的具体影象,可信度高。
②导航地图的运用,使整个游览更具方位感、也增加了用户的选择性,变“给你看什么就看什么”为“我想看什么就看什么”,从而最大限度地满足个性需求。
③相对于一般在网络上看到小尺寸场景,我们推出了全屏虚拟浏览模式使网上浏览达到了一个较佳的虚拟展示效果。
④全景展示文件较小,网上下载速度较快,对用户的硬件要求不高。普通家用电脑均可流畅运行。
⑤在制作上,全景展示开发周期短、制作成本比普通三维虚拟技术要低得多。
4.“数字化科普教育基地”制作现状
①“数字化科普教育基地”导航制作
收集浙江省科普教育基地信息,利用FLASH二维动画技术制作导航动画。整个导航动画分为loading部分及导航界面及导航内容三部分。在导航界面里我们以浙江省11个地市(区)为划分单位,以浙江地图为介质,用户可以点击浙江地图内的各个板块,进入相应的地市(区)。在每个地市(区)内,我们把科普教育基地按省级、市级划分。用户通过下拉菜单可以很方便、清楚的知道该地区有哪些科普教育基地,并得到我们提供的该地市(区)介绍内容。鼠标移动到任一科普教育基地条目,就能在地市(区)地图上找到它的位置所在。用户点击任一科普教育基地条目,即进入到具体的“数字化科普教育基地”中,体验全景展示技术带给我们的震撼。
②全景图制作
选择杭州西溪国家湿地公园、嘉兴科技馆、杭州海底世界为数字化科普教育基地试点,采用高清晰度全景拍摄的方式,利用专业数码单反拍摄设备和细致的拍摄方式,确保专业摄影质量。其中鱼眼镜头的运用,使照片视角达到183度,在1米的距离以上,景深可达无限远;可使被摄体在画面中显示出非常鲜明的纵深透视效果。把拍摄全景照片利用软件进行智能化无缝拼接,形成全景图象。最后通过全景展示技术将它合成处理,发布为3D全景展示文件。
5.全景展示技术应用中存在的不足
全景展示技术仍然存在缺憾,比如视点单一,只能在场景内部实现漫游,不能进行诸如知识竞答、科普游戏等交互式操作等。为此,我们把“数字化科普教育基地”项目分为两个阶段,第一阶段即为现在的运用全景展示技术完成的科普教育基地三维全景展示,第二阶段则是采用三维全景、虚拟现实造型语言、3DS MAX技术,通过添加虚拟人、虚拟漫游路线、交互式操作等方式创建科普教育基地交互式虚拟漫游效果。用户可随意选择交通线路中的热点和导航路线,并通过鼠标键盘在虚拟人的带领下漫游整个“数字化科普教育基地”,观看各种三维虚拟展品,进行知识竞答、科普游戏等交互式操作,全方位的了解科普教育基地概貌,在游览、游戏的过程中提高自己的科普知识。
四、结束语
“数字化科普教育基地”是我中心对如何打响科普教育基地品牌,如何有效服务,使科普教育基地工作上一个新水等实际的问题的一次尝试和摸索。在整个研究和制作过程中,我们得到了各数字化科普教育基地试验点单位的大力支持,同时现阶段的成果也得到了他们的认可,取得了很好的社会反响。
在未来的工作中,我们将进一步加大投入力度,增强服务,完善现有成果,把“数字化科普教育基地”工作做得更丰富、更有效、更有影响力,努力打响“数字化科普教育基地”品牌。
参考文献:
[1] 中国科普研究所,2006中国科普报告,科学普及出版社,2006年11月
[2] 廖红,科技馆、网上/虚拟科技馆与中国数字科技馆,中国科学技术馆06年10期
[3] 张茂军,虚拟现实系统,科学出版社,2001年。

 

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