维普资讯 http://www.cqvip.com 成都航空职业技术学院学报 Ｊｏｕｍａｌ ０ｆ口ｌｅＩ１ Ａｅ￣ｍｕｔｉｅ ２Ｏ０７年６月第２期（总第７１期） Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｅｈｎｌｅ￣Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｖｏ１．２３ Ｎｏ．２（ＳｅＩｉａｌ Ｎｏ．７１）２Ｏ０７ 三维全景技术在建筑设计教学中的应用 杨 荣 冯梅 赵世伟 陈婉如４ （１．绵阳市建筑设计院，四川 绵阳６２１０００； ２．３．４．成都航空职业技术学院，四川 成都６１００２１） 摘要：针对建筑设计学科及教学对象的特点，分析三雏全景技术在建筑设计教学中的优势，重点探讨 如何运用三维全景技术制作与发布全景图以实现虚拟漫游，从而为建筑设计教学提供一种新而有效的教学 手段。 关键词：建筑设计 建筑设计教学 三维全景技术虚拟漫游 中图分类号：ＴＰ３９１．７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—４０２４（２１￣Ｙ＇／）一１７—０４ 建筑设计作为建筑学专业的重要课程，其思维 ９０度，垂直７０度）或双眼余光视角（大约水平１８０ 方式具有双重性：逻辑性和形象性。形象思维要求 度，垂直９ｏ度），乃至３６０度完整场景范围的照片。 学生有丰富的想象力和灵活开放的思维，体现在具 随着数字影像技术和Ｉｎｔｅｍｅｔ技术的不断发展，三维 有正确的空间感和形式感，具有较强的空间形体构 全景是用数码相机环３６０度拍摄的一组照片拼接成 思能力及总体环境设计能力。但是，我国现行的建 一个全景图像，可以用专门的播放软件在互联网上 筑学专业招收对象都是理科学生，长期的数理化训 播放全景图像，用户可以通过鼠标上下左右旋转来 练，使他们更习惯于逻辑思维而不善于形象思维。 选择自己的视角，任意放大和缩小，如亲临现场般环 因此，在建筑设计教学中，培养初学者的形象思维能 视、俯瞰和仰视。 力尤为重要，如何行之有效地进行建筑设计教学是 （一）三维全景技术与其他技术相比的优势 一个很值得研究的课题。 三维全景技术以其先进的交互性和真实性，给 多媒体技术的发展为建筑教育的改革提供了良 建筑提供了全新的表现形式。与三维建模、二维图 好的契机，基于三维技术的教学改革及研究已成为 片等表现形式相比，其优势主要体现在以下几方面。 当今高校建筑教育的热点。其中，三维全景技术能 １．真实感强ｉ全景图像是基于真实图片而制作 ３６０度全方位展示建筑的形体空间与周边环境，学 生成的，是对真实场景的再现，相比三维建模生成的 生可以通过鼠标漫游，仿佛将自身置于建筑当中，并 对象更真实可信。 且它以较低的制作成本获得一定程度的虚拟漫游体 ２．交互性好：与平面图片相比，全景图像能表达 验，对表达建筑内部空间以及城市街道、广场等空间 更多的图像信息，用户可以任意观看，对局部进行放 的展示十分有效，为建筑设计教学提供了新的手段。 大、缩小，易于控制，交互性能好。 一、三维全景技术在建筑设计教学中的优势 ３．沉浸感强：全景图像是经过对图像的透视处 三维全景技术（Ｐａｎｏｒａｍａ）是目前全球范围内迅 理来模拟真实三维实景，沉浸感强烈，给用户带来身 速发展并逐步流行的一种视觉新技术。三维全景又 临其境的感觉。 称全景图像，是指大于双眼正常有效视角（大约水平 ４．制作方便：全景图像是通过全景合成软件对 收稿日期：２０ｑ６—０９—２９ 作者简介：杨荣（１９７１一）。男，工程师。国家一级注册建筑师。从事建筑设计工作；冯梅（１７９５一），女。助教。从事计算机辅助教学与研 ・ １７ ・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 三维全景技术在建筑设计教学中的应用 一系列连续照片缝合而生成，软件操作方便，相比三 维建模来说，其制作周期短，且制作成本较低。 ５．易于发布：全景图像可以ＪＰＧ、ＭＯＶ等文件格 式。这些文件相比３Ｄ ＭＡＸ生成的三维模型小，因 而在当今网络带宽还不甚理想的情况下，传输非常 方便，且发布格式多样，适合各种形式的应用。 （二）利用三雏全景技术进行建筑设计教学的优 点 １．教学内容以三维方式动态展现，生动形象，教 学印象深刻，更能提高学生学习兴趣，有助于学生建 立正确的空间感，促进总体环境设计能力，培养形象 思维能力。 ２．教学资源容量大，理论上可以无限链接，师生 都可以快速方便制作教学素材，资源库能够随时更 新。 ３．教学中的交流是交互的、多向的，学生可以按 自己的需求对局部放大、缩小，实现虚拟漫游。 ４．教师、学生与教学素材三者之间的关系是网 状的，便于因材施教，时空限制较少，有助于学生进 行自主学习或协作学习。 ５．教学效率高，教学形式多样，减少教师的工作 量，避免重复劳动。 二、三维全景图的制作与发布 （一）三维全景图的制作 制作三维全景图的流程如下： Ｉ拍摄全景照片ｌ—Ｉ合成全景图ｌ １．拍摄全景照片 制作全景圈的前提是拍摄全景照片，可使用普 通的光学相机印用胶卷拍摄，冲洗出的照片需经扫 描转化成ＪＰＧ文件格式以便进行下一步处理；也可 以使用方便快捷的数码相机，特别是现在许多数码 相机，如Ｎｉｋｏａ ＣＯＯＬＰＩＸ ５２００型，提供有全景拍摄模 式，设置为全景模式的时候，相机取景器会帮助用户 确定拍摄照片的边界重叠范围。 全景照片和其他类型的照片拍摄的时候有很大 的差异，制作一个３６０￣全景画，水平方向大约需要 ｌ２张相片，张数取决于您使用的相机种类与镜头， 拍摄时相邻照片的边界至少需要重叠１５％。一般 采用这种方式生成的是柱面全景照片。 下面以柱面全景照片拍摄为例，进行简要说明： ・ １８・ 拍摄设备：相机、三角架。拍摄时将相机固定在 三角架上，以相机镜头为轴平转一周进行拍摄，拍摄 中应该保持相机水平，尽量避免相机平转过程中偏 斜或俯仰；相邻两张照片边界部分重叠，一般在９一 ｌ３张左右即可，可根据相机焦距来选择，如３５ｒａｍ 为７—９张，１０５ｒａｍ为２４张。 拍摄技巧：拍摄全景照片时，建议利用三角架将 相机固定，且让相机保持水平于地面。相机最好选 择固定于脚架的旋转中心与相机的旋转轴心是在同 一垂直线上。拍摄时以相机为轴心旋转，而非以人 为轴心旋转。如下图，Ａ是错误的，Ｂ才是正确的。 要制作垂直方向达１８０度的全景图，则需分别 将相机上仰４５度和下俯４５度环一周拍摄，如图Ａ 所示。若环一周拍摄为ｌ２张，如图Ｂ所示，则整个 场景的拍摄需要３６张。 Ｂ ０。 ３０ ０。 ９０。 ２４ ——／１ ｃｎ。 ２．合成全景图 目前全景图编辑制作软件非常多，如３ＤＶｉｓｔａ Ｓｔｕｄｉｏ、ＰｉｇＭ￣ｅｒ、Ｐａｎｏｒａｍａ Ｔｏｏｌｓ、Ｉ／ｌｅａｄ Ｃｏｏ１３６０一杰图 造景师软件等等。这些软件都提供有试用版，网上 可进行免费下载。但许多软件的试用版不提供最后 的生成、发布全景图功能，因此笔者推荐使用ＲＥ． ＡＬＶＩＺ Ｓｔｉｔｃｈｅｒ ４．０。该软件配备相应的破解程序，可 支持全景图的保存与发布。下图便是ＲＥＡＬＶＩＺ Ｓｔｉｔｃｈｅｒ ４．０的操作界面，整个窗口从上到下依次分 为菜单栏、工具栏、合成编辑窗口、源图片窗口和状 态栏。要生成全景图，只需要打开所有的图片，这些 图片会按顺序自动放入源图片窗口，然后依次将这 维普资讯 http://www.cqvip.com 三维全景技术在建筑设计教学中的应用 些图片拖入合成编辑窗口，进行缝合便可生成。同 现虚拟漫游。 时，该软件还提供热区设置功能，便于场景切换，实 （二）三维全景图的发布 技术把建筑的整体外观和内部的空间，如门厅、大 根据最后所生成的全景图文件格式的不同，其 堂、会所以及周边环境，如广场绿地、庭院、水景都可 在网上发布的方式也略有差异。一般来说，全景图 以表现得淋漓尽致。采用虚拟现实技术表达建筑， 为ＪＰＧ和ＭＯＶ居多，前者采用全球通用的技术发 一个典型的表现方式是漫游系统：用户进入一个虚 布，但需要ＪＡＶＡ Ａｐｐｌｅｔ支持；后者可直接用Ｑｕｉｃｋ— 拟世界，通过鼠标或者键盘等输入设备的操作，在其 Ｔｉｍｅ播放器实现虚拟漫游，是基于ＱＴＶＲ的一种虚 中进行漫游，对建筑以及其周边的环境进行观察。 拟现实。 虚拟现实技术综合了人的视觉、听觉，甚至触觉和嗅 使用ＰＴＶｉｅｗｅｒ ＪＡＶＡ Ａｐｐｌｅｔ技术，网页代码中必 觉，可以身临其境，全方位地感知建筑设计效果。 须写明浏览窗口的大小和浏览全景图片的名称： 教师利用三维全景技术制作建筑设计学科的教 ＜印ｐｌｅｔａｒｅｈｉｖｅ ｐｔｖｉｅｗｅｒ．ｊａｒ ｃｏｄｅ ｐｔｖｉｅｗｅｒ．ｃｌａｓｓ 学素材，生动形象地展示出建筑本身的形体空间与 ｗｉｄｔｈ＝３００ ｈｅｉｇｈｔ＝１５０＞ 周边环境，无论是用于课堂教学还是网上教学，都能 ＜ｐａｍｍ ｎａｌＴｌｅ＝ｆｉｌｅ ｖａｌｕｅ＝”ｐａｎｏ．Ｊｐｇ”＞ 使学生身临其境地感受３６０度的真实场景，有助于 ＜／ａｐｐｌｅｔ＞ 他们对建筑形式的理解，提高了教学效果。学生利 使用ＱＴＶＲ技术，网页代码中除定义窗口大小 用三维全景技术进行学习时，可以培养他们的摄影 和全景图片名称外，还要写上插件的地址，具体如 能力，增加素材的收集方式，在加工、处理信息的过 下： 程中，提高自身的信息素养。 ＜ＥＭＢＥＤ ＳＲＣ＝”ｐａｎｏ．ｍｏｖ”ＣＯＮＴＲＯＵＪＩｃＲ＝” 因此，在学习建筑设计、社区环境设计等时，用 ＴＲＩ ’Ｗ删＝”６４０”ＨＥＩＣＨＴ＝”４９５”ＳＣＡＬＥ：” 三维全景技术制作几个典型的场景，让学生体会不 Ｔｏｎ１ ’ＶＳＰＡＣＥ＝”０”ＰＬＵＧＩＮＳＰＡＧＥ＝”ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ． 同的建筑形式、建筑表现与建筑手法，无论是课堂教 ａｐｐｌｅ．ｅｏｍ／ｑｕｉｅｋｔｉｍｅ／ｄｏｗｎｌｏａｄ／”＞ 学，还是网络教学，学生可以真切感受到建筑的存 在，实现虚拟漫游。 三、三维全景技术在建筑设计教学中的应用 可以说，将三维全景技术应用于建筑设计教学 作为一种表现力强的虚拟现实技术，三维全景 （下转第２４页） ・ 】９・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 组织图——一种提高英语阅读教学效率的途径 起讲评。这时最好也让这几个学生讲解下他们自己 对文章大意的理解。如果有错误，教师要立刻纠正。 最后，教师和学生们一起共同完成这篇文章的组织 图。我们同样以”Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｓｅｘ—ｒｏｌｅ Ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎｓ” Ｍａｌｅ Ｆｅｍａｌｅ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ １ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ２ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ３ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｌｏｇｉｃａｌ Ａｇｇｒｅｓｓｉｖｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｎｔＩｕｉｔｉｖｅ Ａｆｆｅｃｔｉｏｎａｔｅ 这篇文章为例，这篇文章主要是对比在人们的传统 观念下，人们对男性和女性性格的不同期望。因此， 最好采用对比表来归纳文章的大意。 三、结语 综上所述，英语阅读教学非常重要，教师应尽力 通过各种办法调动学生的英语阅读兴趣，教会学生 如何阅读。而将组织图运用到英语阅读教学中就是 种行之有效的方法。这种方法不仅可以调动学生 一的英语阅读兴趣和积极性，还以一种简单、直观的方 式给学生们揭示了文章的主旨和结构，潜移默化地 提高了学生们的英语阅读能力。 参考文献： ［１］胡春洞，戴忠信．英语阅读论［Ｍ］．南宁：广 西教育出版社，１９９８． ［２］教育部高等教育司．高职高专教育英语课程 教学基本要求［Ｓ］．北京：高等教育出版社，２ＯＯＯ． ［３］Ｌｉｎｄａ Ｒｏｂｉｎｓｏｎ ｒｅｌｈｇ．博采英语一阅读（３） ［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００１． （责任编辑侯（上接第ｌ９页） 中，是对信息技术与建筑设计课程整合的一大补充， 燕） 时，将三维全景技术作为一种工具、媒体用于教学 时，为了建立学生对建筑空间与体量、光与影的概 念，也可进行实地拍摄、制作三维全景图，使三维全 景技术作为构建自主、探究学习环境的重要要素来 支持学习。 参考文献： 将丰富教育教学中的教育技术理论体系。在现代教 学设计思想的基础上，根据建筑设计的学科特点及 传统教学存在的弊端，三维全景技术的应用，将使建 筑设计的教学形式更加多样化，有助于高校建筑学 专业的教学改革。 四、结论 建筑设计教学中使用三维全景技术，将有助于 ［１］郑启颖，杨华．多媒体建筑教学初探［Ｊ］．高 等建筑教育，２００３，１２（３） ［２］唐星焕．虚拟现实技术在建筑专业教学中的 增强教学效果，培养学生的建筑设计感。但并不是 所有的场景都要用三维全景技术来表现，象有些直 接用平面图片就能表达教学内容的，就不必使用三 应用［Ｊ］．湘潭师范学院学报（社会科学版），２００３，２５ （３） ［３］丁明明，王琰，董傲霜．全景图像技术研究进 展［Ｊ］．沈阳工业学院学报，２００４，２３（４） （责任编辑胡成林） 维全景技术。实际上，三维全景技术的出现，有效地 解决了教师既要再现真实场景又要制作三维教学素 材的困难，利于他们收集素材，丰富教学资源。同 ・２４・