基于地图技术的虚拟校园技术分析

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摘要：本文探讨了基于地图技术Web虚拟校园技术的基本情况，包括实现过程、技术特点、运行效果，并通过调查分析，指出地图技术还有很大发展空间，是未来开发虚拟校园的主流技术。

关键词：Web虚拟校园；地图技术；Flash

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）14-0165-02

一、引言

数字化校园是以数字化信息和网络为基础，在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用，使数字资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。

虚拟校园是数字校园工程的重要组成部分，是虚拟现实技术的一个重要应用，理想的虚拟校园可以提供三维虚拟环境，可支持对现实大学的建设规划、教学管理、学生生活服务以及开展其它校园活动辅助工作等。可以说，虚拟校园将是未来校园数字信息化的一个重要发展方向。

Web虚拟校园的优势在于它的三个突破：（1）突破了人们地域上的局限；（2）突破了人们在时间上的局限；（3）突破了普通地图图片只能观察校园平面结构，不能查看建筑等实体设施的功能局限。

Web虚拟校园使人们可以足不出户，就能随时随地面对三维立体校园场景，获得对校园结构及设施更直观、更清晰、更深刻的了解和体验。Web虚拟校园的应用，在扩大学校宣传、提升学校的形象方面起了很好的作用。

目前，Web虚拟校园技术主要有三种：一是Flash技术，二是地图技术，三是插件技术。通过其中任意一种技术，即可实现在网页内浏览校园三维图形总体布局以及局部详细影像的功能。

二、地图技术

（一）基本情况

随着互联网地图技术的流行，一些高校开始借用这一技术，将校园三维场景以网络地图的形式提供给浏览者。其技术核心是将整个校园图片分为若干等份的小图，当用户查看、拖动、缩放时，网页程序会根据屏幕上地图可见区域的需要，调出应显示的各个小图，并象铺地板一样，将各小图“拚凑”成视觉上是完整的一幅大图。网页后台程序还会根据需要，在地图上添加相关地点标注及链接。

采用地图技术的高校有哈尔滨工业大学三维虚拟校园（http：///）、西安电子科技大学三维虚拟校园（http：///）等。

（二）实现过程

使用地图技术虚拟校园的实现过程基本可分为四个步骤。前两步和使用Flash技术的制作过程相同，后两步为：

1.分割校园结构图形。一般是先通过三维制作软件，根据未来校园实景的缩放倍数，将三维校园结构生成几种分辨率由高到低几个档次的图片。再将每一幅图片分割为多个分辨率为300*300的子图。这样当网页需要显示某个放大倍数的校园某个区域时，只需从服务器上获取相应的几个子图片并拼接成完整局部图即可。

2.设计网页。这项工作主要包括：创建网页，设计校园网地图显示、缩放、拖动的前台JavaScript程序。

设计基于Ajax和数据库的地图热点、地图标注和超链接的后台添加程序。

（三）技术分析

1.技术特点。在技术本身层面上，地图技术和Flash技术都属于网页制作技术，属于互联网二维图片显示技术。

2.应用效果。Flash技术和地图技术有着较明显的差异：

3.运行效率及运行效果差异。Flash技术由于需要加载完整大地图信息，因此，在初次打开网页时，往往需要等待若干秒，但随后操作流畅，并且可实现无级缩放。

采用地图技术的网页在初次展示校园场景时速度较快，但由于完成一次缩放地图需要重新加载一次整页图片，因此，缩放速度大打折扣。并且不能实现无级缩放。因此，可以说，总体运行效率和效果上Flash技术要好于地图技术。

4.地图扩展功能差异。Flash技术生成的是一个独立的Flash文件，它在和数据库结合应用方面和地图技术相比，不够灵活、不够丰富、扩展性差，每次更新三维地图Flash文件，基本上都需要专业人员参与。

地图技术一般都有后台数据库支持，这使得地图网页上显示的数据能够随时增删改，而且信息量可以说不受限制，也无需专业人员参与。

三、Web虚拟校园调查

2011年12月底，依据“中国教育和科研计算机网（）>>教育资源>>中国大学”中提供的高校名字及网址，逐一查阅了1330所高校的网站。鉴于网络原因及某些高校网站未知的原因，部分高校的虚拟校园相关网页未能打开。

对被调查网站虚拟校园应用的统计结果如下：

在1330所高校中，共有53个高校的网站应用了Web虚拟校园技术，占被调查的所有高校的4.36%。其中有30个网站采用的是Flash技术，12个网站采用的是地图技术，6个网站采用的是插件技术，各种技术所占比例如图1所示。

四、虚拟校园的出路

从实现技术上看，目前Flash技术还是主要的虚拟校园开发技术。然而，Flash技术已到尽头，主要表现在：

首先，微软公司的决定可能给了Flash最致命的一击：该公司将在其新一代操作系统Windows 8上有限支持Flash。

其次，HTML5标准技术的迅速发展，使得Flash本来要实现而未能实现的功能在HTML5标准的网页中体现的非常完美，从而进一步导致了Flash技术的淘汰。

再次，随着PC在Internet连接设备中所占的份额越来越小，大部分网站也将会因为主要侧重于移动设备，逐渐进行更新，从而不再需要Flash。

3D插件技术在移动设备应用越来越广泛的今天又不能适应各种设备的特定需要，因此，采用地图技术，尤其是兼容HTML4和HTML5标准，是未来的高校虚拟校园发展的最佳选择。

随着互联网地图技术的流行，一些高校开始借用这一技术，将校园三维场景以网络地图的形式提供给浏览者。其技术核心是将整个校园图片分为若干等份的小图，当用户查看、拖动、缩放时，网页程序会根据屏幕上地图可见区域的需要，调出应显示的各个小图，并象铺地板一样，将各小图“拚凑”成视觉上是完整的一幅大图。网页后台程序还会根据需要，在地图上添加相关地点标注及链接。

采用地图技术的高校有哈尔滨工业大学三维虚拟校园（http：///）、西安电子科技大学三维虚拟校园（http：///）等。

参考文献：

[1]张更路，等.Flash技术在虚拟校园中的应用[J].电脑知识与技术，2012，（10）.

[2]毛学刚，李明泽，范文义.三维虚拟校园的设计与实现[J].测绘信息与工程，2008，33（1）.

[3]申蔚，夏立文编著.虚拟现实技术[M].北京希望电子出版社，2002.

[4]江辉仙，张文开，林广发，黄万里.基于VRGIS的虚拟校园三维仿真技术应用[J].福建师范大学学报（自然科学版），2006，（02）.

[5]张青峰，姚红生，燕慧婷，范芹芹，雷毅，李少良.基于MultiGenn Creator & VRP构建校园虚拟现实平台的理论与实践[J].测绘科学，2010，（01）.

作者简介：张更路（1961-），男，河北唐山，教授，硕士，研究生导师，研究方向：信息系统开发。