杨文 张廷琦
关键词：校史；智能化；多媒体；VR；机器人
中图分类号：TP311 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2023）12-0109-04
0 引言
党的二十大报告中指出：“全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。”坚持立德树人，就要以社会主义核心价值观为导向，深入开展理想信念教育、爱国主义教育、中华优秀传统文化教育和革命传统教育。学校是传承文化的地方，校史馆直观地展示了学校优良传统的形成过程，承担着学校文化宣传和教育的重担[1]。河源职业技术学院前身是始建于1930 年的广东省龙川县立乡村师范学校，具有悠久的历史文化。从建校到如今，经历多次变迁和有意义的重大事件，积淀了大量有价值的成果，形成了自身的校史文化。为了将校史文化较好地展示出来，发挥校史文化在教书育人中的重要作用，建设校史馆是非常必要的。在信息化多媒体时代，信息的传播和呈现更加多样、灵活，校史馆的建设不仅仅是文字、图片形式的展品呈现，而是一个多媒体呈现、能够实现智能化控制的系统工程。所以，河源职业技术学院校史馆的建设，从多媒体呈现、音视频传播、虚拟化展示及智能化控制等方面进行设计，力求将学校历史事件、所获成就、荣誉称号等“财富”生动形象地集中展示出来。通过校史档案，助力校园文化育人，培养师生内驱力，促进校园高质量发展[2]。
1 校史馆建设功能需求
以河源职业技术学院校史馆建设为例，将校史馆展示内容分为六个功能篇章，分别为序言篇、历史篇、团队篇、成果篇、文化篇和展望篇。序言篇撰写学校核心理念，体现学校的校训、校风、学风等内容；历史篇主要由领导关怀、历任领导、大事记、现任领导、校史沿革等内容组成，展示学校办学过程和不同时代学校面貌、历史事件；团队篇展示学校优秀教学团队、优秀校友、校企合作组织等内容；成果篇以多层次多变化的立体展示墙结合多媒体设备，展示学校荣誉、教育成果、专业特色、技能赛事、科研社服等内容；文化篇主要展示学校在办学历程中形成的校本文化及丰富多彩的校园人文社团文化；展望篇主要由未来规划、寄语、电子签名等内容组成。
为了将上述内容生动形象地展示出来，校史馆在建设风格上采用图文并茂、声画结合、虚实相融的多媒体呈现方式，采用实物展品、数字影像和虚拟全景相结合的方式，将学校景观、历史、文化、成果加以呈现。校史馆展厅的呈现，需要完成对各种视音频信号的处理，需要采用数字多媒体技术，通过数字展示窗口，实现各种图文信息的大屏幕显示和现场扩音播音，以提供优良的视听效果。为了更好地表现学校新时代的文化内涵和优秀成果，校史馆的建设亟须设计一套信息化系统，涵盖数字化电子沙盘、多媒体展示系统、影音视频系统、VR交互展示系统、讲解机器人、智能播放控制系统、安防监控警报系统等信息化设备。校史馆内部配置接待室和展播中心，展播中心主要满足学校会议功能和影音播放功能，采用点光源和面光源组合设计，搭配仿木质感的墙面，打造灵动的展播空间，既能满足学校宣传需求，又能为师生提供影音播放及鉴赏功能。
2 校史馆系统设计原则
2.1 去中心化
系统无中心服务器架构，分布式信息节点基于网络IP的编解码传输技术，方便接入各类高清视频信号、音频信号、控制信号，实现音频，视频，控制信号一体化传输控制管理，任何一个节点出现问题，只是单节点的问题，不影响整套系统的正常运行，实现系统去中心化，降低系统整体瘫痪风险。
2.2 实用化
易操作：系统所有的视频和音频信号可实时预览，实现“所见即所得”操作，音视频信号的切换可视化，采用鼠标拖拽滑动切换界面。易管理：服务器系统支持多级别权限管理，依据权限不同，可分为超级管理员、系统管理员和权限管理员；不同的权限管理不同范围和内容，也可根据管理内容的不同，定制不同的可视化管理界面。易部署：系统支持网络化架构，所有设备的连接通过网络实现，扩展性好。
2.3 智能化
系统搭配中控主机可以实现对会场所有设备的电源开关，电动窗帘升降，摄像机云台转动，信号切换等功能，也可根据客户需求构建自定义化操作模式，以便一键调用，便捷操作，同时节点的控制接口也可以发送控制代码控制其他设备。系统支持KVM远程控制功能：通过控制平板电脑可远程控制接入系统的电脑主机，在控制终端回显窗口内即可打开工作站电脑应用程序，执行修改编辑、复制粘贴、上下翻页、播放暂停等控制指令。
3 校史馆各子系统功能设计
3.1 电子沙盘系统
电子沙盘系统是一个集知识性、观赏性和艺术性的高科技展示平台，通过计算机多媒体控制技术，控制声音、视频等同步显示，综合利用学校地理信息、通过三维仿真、全息成像等技术，将学校全景立体化展示出来，结合三维解说影片，对学校整体进行展示、解说[3]。观众在特定的区域，进行观赏电子沙盘及配套光影效果，同时通过点击操作区域平台上的可视化按钮，进行控制电子沙盘的显示效果，触发相应的光影特效。该展项是集合多样化展示手段进行综合展示的声光电展示系统。展示系统内涵盖实体沙盘、联动灯光、影视片源等多个专业模块。体验受众进入展区，首先可以观览整体的沙盘概貌。当影片播放的时候，配合影片内的内容表现，在沙盘上可以即时地呈现灯光联动，形成虚拟的影视内容集合实体的沙盘陈列相互配合的效果。电子沙盘影片内容紧扣项目整体规划及布局，采用高清三维拍摄及制作方式，结合光影特效包装，营造较强的视觉冲击力和震撼的视觉效果。实景沙盘、地面光影和三维影片无缝连接，无延时，整体上为观众呈现一个形象生动、唯美炫酷的体验空间。
该展区展项的建设目标意欲打造现代化、投影联动的数字化大沙盘项目。电子沙盘作为宏观展示项目整体信息的最佳输出窗口，可以集合多样化的技术表达手段。通过实体沙盘阵列结合灯光效果联动生动体现项目整体布局和规划的总览信息，同时辅以高清投影设备呈现项目信息、介绍影片，形成沙盘与影片交相辉映相互辅助的展示效果。大体量的艺术元素的结合让整个空间形成令人眼前一亮的震撼感受。整个设计考虑真实性，即真实反映学校的物理环境和建筑布局，通过影片呈现教学概况，校园文化；又兼顾艺术性，把现代光影艺术融入项目设计之中，通过投影、灯光营造良好的观赏效果。
3.2 多媒体展示系统
多媒体展示系统是一种以信息输出播放为目的，以信息发布传递为主导的软硬件系统，让人和机器之间采取“一答一问”的方式展示多媒体内容[4]。它将学校现有的相关文本，图片，视频等素材，通过整理、有机组合形成有价值并能反映学校某一方面实际状况的连续画面，通过交互性大屏或移动终端显示出来，传递知识内容，进行相关宣传。本系统既满足信息发布基本功能，又具备触摸互动功能。本系统画面可任意切割，各个播放区域可自由组合、可分层排列；各种素材可以混合播放、叠加，支持背景音乐、声音调节和静音等模式；节目编辑方便，可实现“所见即所得”操作，实现简单节目自由组合，实现各子节目链接播放。
在校史馆不同功能区域，分别建设校史多媒体展示系统、团队及文化多媒体展示系统、展望及互动多媒体展示系统。多媒体展示系统，通过壁挂智能信息终端进行交互展现相关多媒体信息，观众可以通过一屏，进行便捷点触即可阅读学校的相关概况。多媒体展示系统在设计上充分考虑系统的稳定性、流畅性、内容更新的便利性等要求。
3.3 展播中心影音视频系统
展播中心主要能够实现2D、3D电影及宣传视频的播放，具备学术报告及小型会议室等功能，通过智能播放控制系统可以实现与校史馆内的多媒体系统视频信号的互联互通。展播中心影音视频系统由显示播放系统和音频扩声系统组成，主要建设集日常视频播放、多功能会议于一体的多媒体播放室，确保整体功能完善、系统稳定高效。
显示播放系统配置1台影音服务主机，支持2D、3D视频源播放，支持RS232串口、IR红外、IP网络控制。为了满足展播中心大屏幕观影效果，需要设计大屏幕显示系统，大屏显示选择高清激光投影机，投影通过智能播放控制系统可以任意方向、任意尺寸、任意造型拼接，画面均匀一致，受众范围较广，可以接收多路输入信号，同时显示在屏幕上。系统配置对应主动快门式3D眼镜及配套设备，戴上眼镜可观看3D视频。音响系统配置2只前置音箱、1只中置音箱，功率500W，吊挂安装在幕布上方，由2台1 000W 功率的功放来推动；配置6 只侧环绕音箱，功率350W，平均分布壁挂安装在展播中心中间位置，由3 台850W功率的功放来推动；配置2只后环绕音箱，功率350W，壁挂安装在展播中心后面位置，由1 台850W功率的功放来推动；配置2只低音炮音箱，功率650W，落地安装在展播中心前方位置，由1台1 300W 功率的功放来推动；音频处理系统采用1套专业解码器，与视频解码功能共用，采用DSP音频处理技术，每路输入与输出都拥有15个均衡点等功能，还原高品质声音。
3.4 VR 交互展示系统
VR技术也被称作虚拟现实技术，主要以计算机为核心，采用高新科技手段充分融合虚拟、现实，以此为大众创设出虚拟化环境[5]。VR交互展示系统由头显设备、手柄、定位器及计算机组成。VR交互展示系统能使用户置身于无法实现却心生向往的虚拟世界，体验者在佩戴VR虚拟现实设备后，能够720度全景观看相应场景。该系统可以由体验者自主操控进入界面选择相关景点，点击确认之后即可进入该景点场景的中间位置。根据人体行为习惯，通过自主转动显像设备即可感受到与人眼观看习惯一致的全景VR内容。VR交互展示系统利用先进的虚拟现实技术将大空间内的多处景观在空间上进行融合，利用全景影像制作技术将其与受众之间的距离极大拉近，体验者可以通过VR设备在空间和时间不受限制的情况下进行全景式的观览。
VR交互展示系统应满足以下要求：1） 注重系统的稳定性。在系统开发上注重系统稳定性，保证在较多观众参观的情况下，在系统的高强度使用下仍能保持极高的稳定性；2） 注重系统的流畅性。在系统的搭建和开发过程中，通过系统架构资源的优化设计及配置保持系统具有极高的流畅性，以供体验者获得更好的互动体验。VR交互展示系统在内容上选取校园内的优秀景点作为创作基础，利用全景图片影像制作技术进行全景化呈现。
3.5 讲解机器人
讲解机器人系统基于B/S、C/S架构，可以对展馆来访者进行贴身便捷的全方位服务，受众获得的不仅是基于展馆空间的基础服务，也可获得更为贴心的个性化体验，为整个参观过程添加更多的乐趣。
机器人设备，可以为来访受众提供迎宾、导航、交互、讲解、娱乐等多方位服务，极大地减轻了展馆空间内人工服务的工作压力，也可以为受众提供一个更为新奇和轻松的观览氛围。在整个展览的过程中，通过机器人的讲解，以最佳方式呈现展厅内的各个展区内容，同时受众也可以通过和机器人的交互，获得更多信息内容和个性化服务。讲解机器人系统功能建设内容主要包含以下两个方面：1） 机器人交互功能： 包括主动迎宾、人脸识别、语音交互、讲解导览、自动走停、娱乐互动、定点多点讲解、扫描地图、无轨导航、展示宣传图片、视频等；2） 机器人胸前屏幕系统功能：控制机安装安卓系统，可以安装各种功能软件，实现天气播报、语音交互等功能。
3.6 智能播放控制系统
智能播放控制系统（如图1 所示），基于B/S（浏览器/服务器模式）网络架构平台，实现了多平台，去中心化控制。馆内的音视频设备的电源开关、视频播放、音量大小调节、灯光控制，只需一台平板电脑即可实现；通过平板也可以对多媒体展示系统进行操作控制，就像远程操作电脑一样，最大的减少馆内人员的工作量。智能播放控制系统主要由以下两部分组成：1） 多媒体分布式交互系统。多媒体分布式交互系统是基于网络IP 化架构搭建的一套音视频调度系统，系统具备去中心化、IP化、结构简单、维护方便等特性，是真正意义上的分布式架构，某个节点即局部出故障，不影响其他系统的正常运行。功能集矩阵、拼接、控制、传输、KVM融合于一体，可更完美地实现图像编解码传输以及中控智能控制的应用，打破信息孤岛、时间地域限制，通过分布式系统将各个区域的音视频设备进行对接实现信息的互联互通和实时共享。2） 分布式HDMI输入、输出节点。塔式服务器主机、电影服务主机、智能信息传播终端等输入源接入分布式输入节点，然后通过节点编码成网络信号后传输至交换机，最后交换机将数据传输至分布式输出节点解码成视频信号后传输至投影机、显示器实现图像的大屏幕播放。塔式服务器主机接上USB控制，可以实现平板座席管理，无须走到主机旁，在控制平板上就可以对主机进行操作，提高工作效率。通过一台无线平板不仅可视化管理所有音视频信号，还可控制音响系统的音量大小、灯光开关、窗帘升降等。
3.7 安防监控警报系统
为了校史馆安全，需要建设一套安防监控警报系统，安装声光警戒红外定焦枪型网络摄像机，实现对进入划线区域的人体、动物进行精确检测、跟踪，对人体、动物检测分析识别，实时预警周围区域内人员入侵事件。当有可疑人员进入监测范围内对其跟踪自动识别，同时摄像头现场发出声光报警震慑，并实时远程上传报警消息至值班室。安防监控警报系统基于深度学习算法和硬件平台，自动识别入侵的人，可以排除光影变化等各种干扰所产生的误报；可以自定义检索人或车等相关信息的事件录像，只回放人发生事件时的录像，大大提高回查效率；支持区域入侵侦测，事先在监控画面自定义关键的区域，当有可疑人物在该区域停留时间比较长或者占比比较大的时候，摄像机会将报警信息发送给录像机。
实践证明，通过以上电子沙盘、多媒体展示系统、影音视频系统、VR交互展示系统、讲解机器人、智能播放控制系统、安防监控警报系统等信息化设备构建的校史馆系统（如图2所示），安全、可靠、稳定，较好地用高科技和多媒体手段展示了学校的地理环境、发展历程、校本文化、办学成果、荣誉称号等内容。在实际应用中，观众通过电子沙盘及关联影片可形象地了解学校的概况、地理及建筑风貌；通过VR交互及多媒体系统可体验校园环境、查询学校发展历史、办学成果、师资概况等内容；利用讲解机器人，可详细地对校史馆内部展区及展品做介绍，并可进行语音交互，完成各种服务。
4 结束语
校史馆作为学校历史发展的缩影，具有教育教学、文化传承、精品呈现等多重作用，其建设有利于促进学校传承，有利于发扬优秀的教育教学传统，有利于积淀校本文化、创新办学特色，有利于鼓舞学校士气，以不竭的精神动力迎接未来的挑战。在未来，随着信息技术的快速发展，校史馆展厅的呈现将更加新颖、多样。尤其是随着虚拟现实、仿真技术的应用，未来的校史馆展厅更加注重新技术的应用和馆内空间的创新呈现，通过人文艺术和高新科技的完美融合，应用图文并茂、声画结合、虚实相融的富媒体体验空间，打造呈现过往、联接未来，彰显学校精神底蕴的创意展馆。
