全景智慧城市
结课论文
基于VR的智慧商场研究
学校：中北大学
专业：软件工程
班级：
学号：
姓名：
指导教师:
二〇一七年十一月十六日
摘要：随着政府和企业在智慧城市行业的大力建设，在未来的二十年内甚至更短的时间，依托智慧城市建立的行业将会成为最热门的行业，在这些产业将会建立完整的产业链，让我们的城市变的更和谐，人们生活变的更美好。在智慧城市建立的过程中，会涌现出一大批企业，他们将会给这个行业发展做出很大贡献。在经过企业，市场的多轮选择淘汰后，会打造出一条条完整的产业链条，到那时将会达到智慧城市的最为辉煌的时期。我们能做的就是从智慧城市的顶层设计的角度出发，来为一些具体行业做一些前期的规划，进行合理的预期，使智慧城市发展的更健康，更有前途。我将叙述VR领域在智慧城市建设的一些方面。
关键字：智慧城市，VR，运作模式
目录
作为智慧城市专业的学生，我们对智慧城市需要有全面，具体的认识。宏观的讲：智慧城市是一个庞大，宏伟的工程，它涉及到城市建设的各个方面，它可以包括我们认识领域的所有行业和事物。比如医疗，教育，交通，安防，民生等等。微观的讲：智慧城市可以很详细，它包括了从顶层设计到信息传输再到底层软硬件的设计，构思，即它要求在设计，硬件，软件这三方面要整体运作，所以它可以非常具体，可以落实到一个个的具体项目中去。所以，它的建设需要不仅仅是几个公司的努力而是几代人的努力。落实智慧城市的目的：智慧城市是社会发展的必然参物，它的落实将使得社会发展更加协调，资源分配更加合理，行业运作更加高效，人们生活更加便捷，舒适。社会发展达到了一定的规模，社会的资源，环境，条件和人们的需求就会发生相应的限制或者变化。这个时候旧模式已经无法解决这些题，那么就迫切需要一个全新的模式来改变这样的局面。这时候，只有政府有能力出面解决这个问题。全景：全方位的景，通过技术（AR,VR,MR）给人呈现720度的视觉体验，能使人产生置身于真实的环境中的感觉。全景智慧商城：它的研究方向要更侧重于它的技术层面，通过较为成熟的技术来具体应用到智慧城市中去。它和其他的行业在应用在覆盖规模上有一定的区别。全景的应用层面较为广，它可以应用到医疗，教育，房地产，商业，游戏等领域。
这个行业目前的状况，有点像2005年 的智能移动产业：基本技术都已经齐备，但是大家并不知道未来会是什么样子，直到苹果2007年 发布 iPhone 一锤定音。当然很多人希望投身于虚拟现实产业。在 VR 产业工作，有可能在 5年 之后你就会成为热门行业中的大牛，拿到极高的工资水平。在政策上，在近几年各地区政府发布了关于智慧城市的计划书，也有相关的政策向这里倾斜。在环境方面，还没有最基本的环境，大家都是处在一个探索阶段，软件产品和硬件产品建设都非常空白。可以收这时候是发展的黄金时期。
从全世界角度看，目前此领域有索尼、宏达电、三星、Google与OculusVR五大巨头，其中Oculus被FaceBook收购。其中，索尼是最被看好的企业，他们的硬件方面卖的相对要好ps4卖出量·达到了4k万量。另外，宏达电是台湾的企业，也是很不错。国内的市场，还没有特别出名的企业，都处于积累力量的阶段。
高盛最近公布一份关于VR、AR发展的报告，它可能是至今为止最权威的一份报告。在报告中，高盛认为VR（虚拟现实）和AR（增强现实）很有潜力成为下一个大型计算平台。按照最基本的情况估计，到2020年时两大产业的营收将达800亿美元。在高盛眼中，占据VR和AR先机的企业有7家，分别是：GoPro、Facebook、Alphabet、微软、AMD、三星、索尼，这些企业到底能通过VR和AR赚到多少利润，还要看整个市场未来几年的发展。2015年5月29日，苹果宣布收购德国Metaio等等。Facebook以 20 亿美元的价格收购了 Oculus，大家都认为虚拟现实将是未来的电子消费产业的浪潮。限制行业发展的原因硬件方面是电池续航不佳、移动性不强。软件方面也是面临一些挑战，如时间延迟、显示、安全、隐私上的挑战，这些问题会将VR和AR限制在视频游戏领域，无法向其它领域转移。
这是一个VR辐射领域的图片。
图1 VR领域图
游戏方面是目前我们接触到最多的一个应用。对游戏行业来说，和VR结合后的强烈沉浸感将掀起新的游戏革命R游戏能给玩家带来身临其境般的美妙体验，然而其实现的技术极其复杂，游戏的场景、技能、特效等各方面的设计都要完全结合玩家的感官反应及承受度来进行。
目前有类似于互联网购物平台的网上商场，不过他们的商品展现形式是全新的VR全景展示。用户通过VR技术产生的图片，可以看到商场中实际的情况，对远方的物品有更多的了解。这样的场景模拟技术在市场上会很受欢迎，将用户摸不到看不到的产品变得可以体验，这将是最大的卖点。
房屋开发销售公司可以利用虚拟全景浏览技术，展示楼盘的外观，房屋的结构，布局，室内设计，并可以用来制作楼盘的介绍光盘。购房者在家中通过网络即可仔细查看房屋的各个方面，提高潜在客户购买欲望。更重要的是，也可以把家庭住宅环境或新房的布置用360度全景技术拍摄纪录下来。
游客和投资商通过360全景技术，对旅游风景区有更直观真切的了解，方便吸引客户和投资；通过360全景的宣传，提高风景区名气、风景区站点的人气及访问量，提高城市形象；对风景和旅游设施、地理环境进行360全景的记录和存档，方便规划、保护和管理。
方便购车族通过网络在线看车，节省时间；交互性强，客户可以观看汽车。内部和外部的任意角度，可以放大缩小观看，更能给客户带来视觉上的冲击，同时给予客户更多自主挑选的机会；网站通过新颖的360全景展示形式，可以提高浏览量、吸引客户；汽车销售商通过360全景多媒体光盘，可以提高销售商形象和专业性；对于新车的360全景发布，可以让更多的客汽车的品质，达到极大的宣传效应。
我主要研究了基于VR商城的互联网公司的的运作模式。将来的VR公司的前身是现有的互联网公司，那么可以通过现有的互联网公司的一些运作模式来看将来的VR公司情况。从职业的角度来看VR公司的运作模式，有三大块，产品，技术和运营。我们可以把互联网公司看作是一个点，互联网公司从这个点出发逐步发展，变强，扎根，再扩展新的领域，最后成为跨多个领域的超级公司。
最初需要考虑做的是先规划一个方案，在一步步去实施，到达产品层面的设计。在这个阶段，主要考虑以什么为起点，比如具体打什么广告，提供什么样的服务给用户，这个时期一定要有一个核心目标，才不会偏离目标。当开始从服务、理念、产品这些元素角度去考虑问题时，往往已经形成较为明确的脑中概念，之后会形成可看得见的输出成果，这是实施前的关键一步。战略明确、需求分析、调研、以及对接静态输出、效果美化都会是产品方面涉及的因素。其中具体的岗位涉及产品经理、交互设计、UI设计等。其实一句话总结就是：明确服务目标，整理出可实施方案。
在实施环节中，最重要的是技术方案，也是工程师。简单的理解就是将方案实现为”可用的产品”。对于企业来讲，都一定是有具体的产物，比如一个VR眼镜、一款VR软件等。工程师从系统性的角度去整体评估项目，因为项目从实施到展现到客户层面，一旦出了问题，必然会导致资源的浪费和不可控的损失。架构设定、人员配置、方案的研究、技术的协调等都是实施层面最常接触和深入了解的一面。涉及的职位为前端开发、后端开发、测试、运维、数据等。技术层面也可理解为明确任务，实施具体的开发方案，达到产品目标。
运营人员最关注的是如何产生价值，如增长用户，获取利润等。当最初的“点”经过种种环节形成一个明确的产物时，它所带来的价值也随之而来。首先要明确产生什么样的价值，明确方向后再开展一系列措施进行反馈验证。在传统企业当中，基本上会有销售和市场人员参与此项任务，互联网可能涉及更多。事实上，当企业在最初发展的时候，就是不断在验证产物，获取价值的过程。然后这并不是“酒香不怕箱子深“的时代，由于具体的环境与背景下。运营团队已经从单一的模式发展成各种混合模式，当然，主要目的还是围绕产生价值而来。运营岗位涉及的市场推广、内容生成、活动策划等几个方面，具体的岗位自然衍生不同类型的运营人员，包括客服。
可以将运营的目的理解为调动内部资源，接触用户，获取产品价值及利润。
4.4.1 产品经理负责网站的整体规划和需求说明，要熟悉业务需求，编写明确的需求文档，网站的业务逻辑图。交互设计师是要按照需求定义具体的网站模型，展现给UI设计师。AR设计师也要将素材交给UI设计师。
4.4.2设计师根据需求与模型图(原型)制定具体的网站页面与效果。有的公司没有交互设计师，则由产品经理负责原型，但毕竟不那么专业。这期间产品、交互、设计沟通比较频繁，静态的产品与资源越详细，越利于实施环节。
4.4.3进入到具体的网站开发时，前端人员会根据需求文档和效果图进行页面的代码输出，包含交互和动态效果，同时后端开发做后台管理系统、业务逻辑架构、数据接口文档等，如果有专门的数据工程师则由其建立数据表。后台数据建立后，前端工程师开始数据调取，展现在前端页面中。测试工程师也在明确需求后开始编写测试用例，与产品人员进行沟通，明确产品细节。开发完成期间和完成后，开始不同程度的产品测试，同时提交bug等问题。
4.4.4网站上线后，运营人员开始进行推广、拉取用户，通过不同手段实现网站的价值。当网站用户量逐渐增高后，涉及数据的并发与服务器内存压力，运维工程师开始深入介入并解决网站的系统支撑问题。
在具体的环境下，各个职位的人员并非只侧重自己的一方面。有的在最初阶段就已经建立起较为完整的产品开发、维护、运营等团队，目的也是为了相互了解，简化沟通成本。
对于属于软件工程专业智慧城市的我们，更倾向于对技术的研究。下面是全景智慧城市需要用到的技术。
全景智慧城市用到的技术核心是VR(虚拟现实)，VR是虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。VR作为一个新兴产业，它的很多部分还没有定型。比方说VR交互如何设计，图形界面如何设计，如何将2D的界面设计扩展到3D，这都是需要解决的问题。所以，作为一个VR软件开发者和界面设计师，我们需要知道现在的工作范围已经从一个平面的系统扩展到了一个三维的系统，所以整个UI的设计思路需要完全改变。而作为软件开发者，同样要适应这样的改变。VR对于软件开发的要求是深入底层的，所以掌握C/C++语言是很基本的，而且需要有比较强的数理背景，对算法实现，Matlab都比较熟悉，根据领域的不同，有一些需要对图形图像领域，比方说SLAM和OpenCV比较熟悉，有一些需要对传感器，IMU等算法比较熟悉，有一些则需要对DSP/Bluetooth/WiFi开发比较熟悉，在移动VR领域则需要对Android开发有了解。
虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以采用CAD技术（有规则的环境），而更多的环境则需要采用非接触式的视觉建模技术，两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。
三维图形的生成技术已经较为成熟，其关键是如何实现“实时”生成。为了达到实时的目的，至少要保证图形的刷新率不低于15桢/秒，最好是高于30桢/秒。在不降低图形的质量和复杂度的前提下，如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。
虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展。现有的虚拟现实还远远不能满足系统的需要，例如，数据手套有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点；虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高，因此有必要开发新的三维显示技术。
虚拟现实应用的关键是寻找合适的场合和对象，即如何发挥想象力和创造力。选择适当的应用对象可以大幅度地提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。为了达到这一目的，必须研究虚拟现实的开发工具。例如，虚拟现实系统开发平台、分布式虚拟现实技术等。
由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型，因此系统的集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等等。
VR是一项新技术。在国内的市场中，它在技术上已经有了初步的积累。硬件在市场上的表现的特别匮乏，简直可以说是荒漠，目前市场的硬件多为游戏，娱乐领域的产品，但这些产品没有技术含量，只是最简单的改装，当然体验特别差。所以说，VR是一个全新的领域，一个新的领域意味着机会。FaceBook用20亿美元收购了另外一个公司，并希望将VR打造成下一个计算平台。从这种世界500强公司的一些举措也可以看出未来VR的领域将会大火。那么，作为学生的我们，或许可以考虑未来的工作方向，向这些新兴的产业、领域去靠拢。其实现在的某些领域就像向当初90年达的计算机的兴起，一个全新的领域的发展往往会涌现一大批的超级公司，比如现在的BAT等大型互联网公司，哪个不是在互联网的浪潮中发展起来的。在VR发展的过程中，技术的积累也会带来生活中一些东西的改变，我预言，京东和淘宝的商品展示图片，在2020年之前一定会有90%采用VR技术去实现，在2030年前，一定有90%用AR的技术去展示。到那时候，VR，AR技术将会撑起一大批的新生公司。在2030年，全景智慧城市将迎来最为辉煌的时期。
