《交互式全景VR影像制作实验》是《新媒体与用户研究》课程中的实验教学项目。在同济大学艺术与传媒学院，暨上海市卓越新闻传播人才教育培养基地（2014-2017），以及2018年上海市宣传部与同济大学的部校共建项目的支持下，依托同济大学艺术与传媒学院媒体实验与实践中心的下属实验室，包括：虚拟现实实验室、信息可视化实验室、用户研究实验室、新媒体编辑部等多个实验室共同完成实验教学。

       数字媒体时代的到来对于新闻、广告、网络传播人才的培养提出了更新、更高的要求，原本以文字为主的新闻已经越来越不符合时代发展的需求，甚至人们已经不再满足于“图文并茂”而已，而是希望能够以更加丰富的感官体验获取更加真实、生动、全面的信息。“全媒体”的概念正是在这一背景下营运而生的。
       “全媒体”指媒介信息传播采用文字、声音、影像、动画、网页等多种媒体表现手段（多媒体），利用广播、电视、音像、电影、出版、报纸、杂志、网站等不同媒介形态（业务融合），通过融合的广电网络、电信网络以及互联网络进行传播(三网融合)，最终实现用户以电视、电脑、手机等多种终端均可完成信息的融合接收（三屏合一），实现任何人、任何时间、任何地点、以任何终端获得任何想要的信息。
       从上述定义可以发现，对于新闻学科而言，全媒体不仅是传播技术与传播渠道的拓展，更是表达形式的极大丰富。更直白地来说，在全媒体时代新闻受众不仅要求能够从电脑、电视、手机等各种终端上不间断地获得最新的媒介资讯，更希望获得的资讯不仅包含文字图片，还包含声音、影像、动画，并且希望这些内容不仅是线性的（即观众只能被动观看），而且是可以交互的（观众可以选择以自己喜欢的方式观看自己感兴趣的内容）。
       而交互式全景VR影像恰是集时代发展之大成者。一方面，它通过最前沿的影像摄制与处理技术，能够将以摄制者为中心的周遭环境完整地记录下来，满足了观众对于新闻内容全面、丰富、真实的需求；另一方面，这种形式的VR媒介对于运行平台并没有太高的性能指标要求，所以不仅可以在台式电脑屏幕上观看，也可以在笔记本、手机，甚至智能电视上观看，满足了传播渠道多样性的要求；最后由于交互技术的介入，观众不再是信息的被动接受者，他们可以根据自己的意愿选择所希望观看的图文、影像内容，大大提升了观看体验与传播效果。
       因此，在全媒体传播大行其道的今天，一位符合行业需求与时代特点的新闻工作者仅满足于掌握文字编辑、照片拍摄、影像摄制的能力仍是不够的，有必要在学习阶段了解最前沿的学科发展、掌握最先进的媒体技术，而交互式全景VR影像正是其中特色最为鲜明的代表之一。为此，我院特开设了名为“交互式全景VR影像制作实验”的实验教学项目，其实验目的总括起来就是：帮助新闻传播学科领域的学生理解交互式全景VR影像的基本概念与原理、掌握交互式全景VR影像制作的基本方法与流程，让他们初步具备独立制作交互式全景VR影像的能力。

（1）全景VR的概念、运用、特点与原理
       VR（虚拟现实）的概念覆盖面较广，而VR作品的种类与呈现方式也很多，而全景VR只是其中之一。学生在进行实践之前应当对其基本原理有所了解，做到不仅“知其然”，而且“知其所以然”。因此，本实验中首先要向学生介绍全景VR的基本概念、目前主要的运用场合、与其它形式的VR相比存在哪些优缺点，以及其实现的基本原理等方面的知识。
（2）全景VR拍摄设备的使用方法与注意点
       本实验项目所使用的全景VR拍摄设备Insta360 One（或Insta360 Pro）均是基于多摄像头分视角同时捕获影像，并通过软件进行后期标定、匹配、融合来实现全景影像制作的。需向学生介绍Insta360 One（或Insta360 Pro）相机的基本结构、主要功能与操作方式，并且介绍全景VR拍摄过程中包括取景、构图、锁定曝光、锁定白平衡等各方面应当注意哪些问题。
（3）全景VR影像拼接方法
       本实验项目利用PTGui Pro进行多画面拼接。将向学生介绍如何将已完成拍摄的素材导入PTGui，并对其进行匹配、校准与拼接，并且将向学生介绍如何判断影像拼接的质量是否符合输出要求，以及一旦发生问题应当采用怎样的思路加以甄别和解决。
（4）全景VR后期处理方法
       本实验项目所拍摄的影像包括图片和视频两类，针对这两个不同的类别，选择使用Adobe Photoshop和Adobe After Effects / Adobe Premiere进行后期处理。需要注意的是，参与本实验项目的学生应已掌握这三款软件的基本使用方法，因此这里将仅就如何利用这三款软件解决全景拍摄所产生的常见问题进行有针对性的介绍，而并不会对软件的基本使用方法进行说明。
（5）交互功能开发与作品发布
       本实验项目使用Pano2VR这款软件进行交互功能的开发，学生应掌握如何利用此软件将合成好的全景影像制作成能够在不同平台上观看的全景VR媒体作品，并且应当掌握在其中添加热点交互功能的方法，即允许观众通过热点触发的方式获取进一步的信息资讯或跳转到下一个虚拟场景。

（1）拍摄设备：Insta360 one / Insta360 Pro

       Insta360 one是Insta360（深圳岚锋创视网络科技有限公司）推出的全景照片/视频拍摄设备。它具备高达7K（约2400万像素）的照片拍摄能力，.4K UHD 全景VR视频拍摄能力，以及4K全景直播功能，除了适配手机和平板电脑外，ONE还能通过多元化配件独立使用，同时可实现高速录制慢动作影像，实现子弹时间的电影效果，手机自由剪辑全景视频和智能物体追踪，并内置六轴电子防抖。
Insta360 Pro是Insta360 One的升级专业版，它由6个鱼眼镜头组成，具备360全景、360全景3D两种呈现方式，8K超清画质，支持照片、视频、直播推流3种拍摄模式，采用独特光流无缝拼接技术。原片拍摄与实时视频可同时进行，实现长时间不间断的虚拟现实影音录制与直播，运动防抖优化升级，支持高速摄影，带来独特的画面表现力。
在本实验项目中，可根据品质需求的不同可以选择使用两者其一完成全景照片/视频的拍摄。从培养学生360视频拍摄能力的角度而言，两款不同的设备并不存在本质区别。
（2）全景拼合软件：PTGui Pro
 

       PTGUI是荷兰的New House公司为全景拼接工具Panorama Tools制做的一个用户界面软件，是目前功能最为强大的全景制作工具。使用PTGui可以快捷方便地制作出360X180度的“完整球型全景图片”（Full spherical panorama）。软件能自动读取底片的镜头参数，识别图片重叠区域的像素特征，然后以“控制点”（control point）的形式进行自动缝合，并进行优化融合。在软件的全景图片编辑器有更丰富的功能，支持多种视图的映射方式，用户也可以手工添加或删除控制点，从而提高拼接的精度。软件支持多种格式的图像文件输入，输出可以选择为高动态范围的图像，拼接后的图像明暗度均一，基本上没有明显的拼接痕迹。
在本实验项目中，学生将使用该软件将Insta360设备拍摄的影像文件进行无缝拼接，从而制作出符合360全景VR标准的文件。
（3）图像处理软件：Adobe Photoshop
 

       Adobe Photoshop是由美国Adobe公司出品的家喻户晓的图像处理软件，它擅长对位图进行各种修正与润色，在数字媒体相关领域几乎是人人都必须掌握的基本工具之一。对于本实验项目而言，其最重要的作用是对于拍摄后的图片文件进行修饰与润色，比如进行色偏修正，或对画面中的局部缺陷进行修补。
（4）视频加工软件：Adobe Premiere / Adobe After Effects

       Adobe After Effects与Adobe Premiere均是由美国Adobe公司出品的的视频处理软件，只是在侧重点上略有差异。After Effects更加擅长特效与合成，也即对现有视频资料进行加工处理，使之呈现出拍摄时难以达到的视觉效果，而Premiere则更加擅长剪辑，也即将现有的视频素材根据导演的设计要求进行非线性编辑，使分散的片段成为一个完整的叙事主体，或使得过于冗长的原始素材变得更为简洁凝练。在本实验项目中，由于学生拍摄的最终成果并非只有图片，亦包括影像素材，因此需要使用这两款软件对视频文件进行后期加工与处理。
（5）交互开发软件：Pano2VR
 

       Pano2VR是一个全景图像转换应用软件，简而言之，其功能就是可以把全景图像转换成HTML5、Flash、QuickTime所支持的交互格式，通过本地文件或在线网页的形式加以传播。当然，Pano2VR的功能不仅限于帮助用户生成可以旋转观看的全景影像或视频，它还能让用户根据自己的需求添加交互功能。常见的交互功能是“热点”，即允许用户在全景图的基础上添加若干图标，当观众以点击等方式激活图标时，便可以播放视频、添加图文信息，或者直接跳转到其它场景。
在本实验项目中，学生将使用Pano2VR作为主要的交互开发工具，完成可以在不同平台上观赏的交互式全景VR作品。

（1）讲授法
       在本实验项目中，有一部分理论知识学生需要事先进行学习，包括全景VR的基本概念、目前主要的运用场合、与其它形式的VR相比存在哪些优缺点，以及其实现的基本原理等。这部分内容将采用大班上课的方式，由任课老师结合电子课件进行讲述，实施效果以学生充分理解这些理论知识为准。
（2）演示法
       本实验项目中，对于全景拍摄设备的运用将采用演示法进行。本教学环节中，学生将被分为10人左右的小组，围绕在任课教师周围观看老师介绍设备的使用方法。实施效果以学生明确记忆设备使用方法与操作步骤为准。
此外，对于软件操作方式的讲解也将通过演示法进行，本教学环节将在机房中以大班教学的方式完成。任课教师将利用事先准备好的拍摄素材，现场演示如何进行影像的融合与修正，实施效果以学生掌握全景VR相关软件的使用方法，并能独立完成全景VR制作流程为准。
（3）现场教学法
       在完成了上述教学环节后，任课老师将以现场教学的方式进行一次完整的全景VR制作演示，包括从设备调整、取景拍摄，到影像拼合、后期处理，交互设计的完整过程。最终实施效果要求学生基本能够厘清作品制作思路。
（4）项目教学法
       本实验最终教学环节要求学生独立完成全景VR影像制作项目。学生应以3人一组为单位，根据专业课程的知识点完成自主选题，并且轮流完成各个实验环节的制作工作，最终要求学生能够融会贯通地应用全景VR制作相关的硬件设备与软件工具，能够独立完成高质量的交互式全景VR制作。

（1）实验方法描述：
       VR全景导览实验项目（以同济大学嘉定校区为例）
       为了使观者对所导览的区域有一个主动的、直观的、全方位的认知，并能通过互动来实现一些应用功能，所以实验通过航拍、全景影像制作、交互设计等方式来构建并呈现校园较完整的视觉面貌。其中涉及的主要实验方法为：1）多点采样法——航拍全景图片是一张张完成的，需要后期拼接，在不同位置拍摄素材因先天环境情况导致后期拼接的效果并不一样，有好有坏，所以在拍摄时需要在不同环境、透视位置、光线条件下进行多次、反复拍摄。采样点越丰富，后期选择的余地就越大。2）比较法——在全景制作过程中，需要进一步对照片拼接软件自动生成的360度全景影像进行手动精确调整，调整过程中需要尝试不同的拼接位置、拼接方式的优劣，有时需要做出比较取舍，比如地平线水平位置、主体对象的透视度等都需要通过反复调整参数生成不同的图片后不断比较才能取得很好效果。3）替换赋予法——后期做交互模块时，因为工作量问题所以无法对每一个交互热点单独设置，所以在软件中采用“皮肤”模块的方式，构建一些“皮肤”然后赋予到相关元素组上，使得这些元素原本参数被替换成有统一风格特征、交互属性的参数，这样不但面目整齐，也大大提高了工作效率，修改起来也很便利。
       这些方法是构成VR全景导览实验的有效途径和关键手段。

（2）学生交互性操作步骤说明：
       该项目有清晰的操作过程和步骤，具体如下：
01）实验项目计划总体方案讨论、拍摄区域划分、分组和工作任务的设计、分派。

02）界面设计规划，包括平面设计（界面、图标、交互导航模块等）；结构路径设计（包括链接关系、交互功能等）；输出平台接口

03）航拍全景素材，选择适合的天气、环境条件进行拍摄。
04）兴趣点全景拍摄，包括室内外具体地点的全景视频、图片。
05）航拍素材拼合，将无人机拍摄的每个点的几十张照片在全景拼接软件PTGuiPro中进行处理，形成初步的360度图片。
步骤1

步骤2

步骤3
 

步骤4

06）全景图片补天，因为无人机拍摄的缘故，无人机上部的天空无法被拍到，所以需要用其他的天空素材来替换原有天空，这个拼接工作在Adobe Photoshop里面完成，需要做到和原素材完整一体。
 

（全景补天前）

（全景补天完成后）
07）交互合成的初步关联，在实现交互功能的软件Pano2VR中，将所有全景图和素材导入，进行初步的链接处理，形成全景导览中不同地点、位置的基本链接关系。

08）导航模块”皮肤”的设计制作（Pano2VR中使用），用Adobe Illustrate设计制作。

09）将”皮肤”素材导入Pano2VR，进行系统命名（命名环节很重要，命名不合适、元素太多，会引起管理和交互混乱），并进行交互性属性赋予，完成导航图标功能的设置。

10）细化链接关系，并导入导览所需的兴趣点素材（全景视频、图片等），形成较为完整的导览结构。
 

11）查错、检验链接关系、交互属性并测试。

12）进行输出打包，适合不同平台的接口的设置（网站、APP、多媒体展示）。

（1）理论知识掌握情况：
       本实验项目结束后，将以在线测试卷的形式测试学生对于理论知识的掌握情况，学生需在机房进行在线答题，题型包括单选题和多选题，总计10题，总分100分。该部分占总成绩20%。
（2）实践知识掌握情况：
       学生对于实践知识的掌握情况主要依据实验报告进行考察。学生在实验过程中被要求以书面和电子文档的形式对实验流程进行记录，并且在每一环节完成后均需进行总结。任课老师将依据最终提交的实验报告考察其对于实践知识点的掌握情况，该部分占总成绩30%。
（3）实践能力获得情况：
       任课老师将根据学生最终提交的作品考核学生是否通过听讲观摩和参与实践获得了预期的实践能力。实践作品以三人一组为单位完成，根据其它专业课程要求进行自主选题，并需完成VR全景制作的完整过程并提交正式发布的媒体作品。任课老师根据最终作品品质以及该小组三名成员的贡献进行评分，该部分占总成绩50%。