VR全景视频播放器系统设计与实现毕业论文

 2021-04-08 08:04

摘 要

随着科技水平的发展和物质生活水平的提高,人们越来越追求精神上的享受和高质量的生活方式。视频娱乐也随之产生了新的分支——VR视频。与传统的视频不同,VR视频可以具备360度的全景画面,使人拥有身临其境之感,会产生更强烈的沉浸感。同时,VR技术还可用于游戏、医疗、教育、工业等方面,这会对社会的发展和人民生活质量的提高有着更多的促进作用。

本论文主要研究了基于Android的VR全景视频播放器的设计与实现。该系统设计的功能模块主要分为两个,分别是用户模块和视频模块。用户模块的主要功能在于用户的管理、用户注册、用户的交流等方面,而视频模块的功能在于VR视频的上传、播放、转换、下载、管理、发布等功能。具体内容请查看论文的正文部分。

本系统综合运用了Android、Java开发技术实现了VR全景视频播放器的程序,后台采用了MySQL 5.7来存储数据。其中VR视频转换使用的是unity 3D的建模技术。

本次VR视频播放器的实现,有助于摆脱了传统播放器收到二维图像的限制,解放了用户的视觉、听觉、嗅觉等一系列感官,用户的交互性得以大大加强,也让视频播放的娱乐性和多样性得到了极大的丰富。

关键词:VR;视频播放器;3D;Android

Abstract

With the development of science and technology and the improvement of material living standards, people are increasingly pursuing spiritual enjoyment and high-quality lifestyle. Video entertainment has also produced a new branch - VR video. Unlike traditional video, VR video can have a 360-degree panoramic picture, which gives people a sense of immersion and a stronger sense of immersion. At the same time, VR technology can also be used in games, medical treatment, education, industry and other aspects, which will play a more promotive role in the development of society and the improvement of people's quality of life.

This thesis mainly studies the design and implementation of VR panoramic video player based on Android. The function modules of the system are mainly divided into two modules, user module and video module. The main functions of the user module are user management, user registration, user communication and so on, while the functions of the video module are VR video upload, playback, conversion, download, management, distribution and other functions. For details, please see the body of the thesis.

This system integrates Android and Java development technology to implement the program of VR panoramic video player, and MySQL 5.7 is used to store data in the background. VR video conversion uses unity 3D modeling technology.

The realization of VR video player helps to get rid of the limitation of two-dimensional image received by traditional player, liberates a series of senses such as vision, hearing and smell of users, greatly strengthens the interaction of users, and enriches the entertainment and diversity of video playing.

Key words: VR; Video Player; 3D; Android

第1章 绪论

1.1 背景及意义

VR即为Virtual Reality,是虚拟现实的意思。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。

虚拟现实技术的出现实际是计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能技术等技术交叉和综合的结果。以虚拟现实技术为代表的新型人机交互技术旨在探索自然和谐的人机关系,使人机界面从以视觉感知为主发展到包括视觉、听觉、触觉、力觉、嗅觉和动觉等多种感知通道感知;从以手动输入为主发展到包括语音、手势、姿势和视线等多种效应通道输入。可以做出如下定义:“虚拟现实”就是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。这种系统生成的各种虚拟环境,作用于用户的视觉、听觉、触觉,使用户产生身临其境的感觉,沉浸其中。而所谓虚拟世界则是虚拟环境或给定仿真对象的集合。[1]】

VR视频又名全景视频,是VR技术中的一个分支,近些年也成为一大热点,相比于普通的2D视频,VR视频与用户的交互更加紧密,用户可以实现在播放时拖动视角来观看不同的视角画面。另外,也可以佩戴VR头盔进行观看,随着头部的转动,改变播放的视角,让观看者有身临其境的感受,有更强的沉浸感。VR的优势之一就是具有更高的唯独,相比传统的视频内容,它具备360度全景画面,用户也就是主角可以身临其境,通过声音、全面影响感受气氛和氛围,空间感、距离感都会更有层次。这种沉浸方式让VR真正活了起来,也就是为什么VR行业会突然如此火爆的原因。无论是电视或者电脑,都无法带来这样真实的感受,即使最好的PC游戏画面,恐怕也不如身旁掠过一条蓝鲸让人让你心情澎湃。而这个优势不仅仅在于VR视频方面,在其他的游戏、医疗、教育、工业方面都是显著的。

当然,目前来看VR并不是完美无缺的。它本身带有的设备繁琐,空间和线路的占有都过大,还有VR视频相比普通的视频,数据量上也更加庞大,这就会导致相应的成本的上升等等一系列问题。当然,技术是在不断进步的,随着时间的推进,相关研究的深入,相信大部分缺点最终会得到克服。

1.2国内外研究现状

查阅相关资料,我发现将VR技术加入到视频播放器的应用还是有不少的,基本上大的视频平台都有着自己研发的VR视频播放软件。在国外有诸如Legendary VR、GoPro VR、Discovery VR、Jaunt VR、Within等等,而国内的优酷、爱奇艺等大的视频平台都推出了自己的VR产品。但很难说目前视频的市场就真的有了VR视频的一份地位,因为具体研究这些产品并体验后发现其受众真的不多,而且VR视频的产品种类太少,完全比不上传统视频种类的多样性,这样就会导致用户的粘性不足,一段时间后因缺少更多的体验而最终放弃的现象。

因此,本课题旨在完成VR全景视频播放器的基本功能,同时对已有产品的功能进行借鉴和比对,来使自身得到相应的提高,也使得自身的VR全景视频播放器的功能得以完善,这也是为VR市场的多元化、多样性而做出努力

1.3预期目标

当今各类科技发展日新月异,VR技术就是其中突然兴起的新兴领域。VR技术的应用极为广泛,在诸如医学、娱乐、艺术、教育、军事、航天工业以及建筑管理类方面都有着非常大的应用前景。

VR视频播放器就是上述娱乐领域的其中一个分支,传统视频播放器人机交互较少,无法让人做到身临其境,用户无法沉浸进视频中,体验感就会不足。而若是使用VR视频播放器则可以很好的提高这些方面。

本次研发的VR全景视频播放器很好的贴合了这些需求,力求功能接近市场现有的VR视频播放软件,让用户获得真实、生动的观看体验,这对许多素材资料的展示都是非常有帮助的。

目前上虽然在近年来各界的关注下,VR技术已经有了显著的发展,但是总体来说,VR技术还并没有真正的成熟,它的研究和开发还将会一直持续下去。将VR技术的应用深入到各行各业中,满足各类需求以及解决相应的问题还为时尚早。所以VR技术的研究开发前景还是非常大的。

而基于VR技术的应用如此广泛,本次研究的VR视频播放器也可以适用在新的视频播放领域,研究开发的工作也足以满足体验到VR这一新的技术。VR视频播放器摆脱了传统播放器收到二维图像的限制,解放了用户的视觉、听觉、嗅觉等一系列感官,同时VR视频拥有很高的可交互性,用户可以通过转动头部,发出手势等各种动作来改变视频的播放状态,达到自我舒适的过程。故VR技术让视频播放的娱乐性,可交互性以及多样性都大大增加了。

第2章 开发工具及技术的介绍

本次开发使用的工具种类较多,包含Android平台、Java、MySQL、unity3D、eclipse、tomcat、IDEA等各类系统开发工具,这里将先简单介绍下本次开发时用到的一些特殊的开发工具,大类的开发工具介绍将在第四章系统实现处进行具体介绍。

2.1 MySQL介绍

本程序需要使用MySQL数据库作为后台存取数据,下面介绍一下它的一些特点和功能。

Mysql是最流行的关系型数据库管理系统,在WEB应用方面MySQL是最好的RDBMS(Relational Database Management System:关系数据库管理系统)应用软件之一。由瑞典MySQL AB公司开发,目前属于Oracle公司。MySQL是一种关联数据库管理系统,关联数据库将数据保存在不同的表中,而不是将所有数据放在一个大仓库内,这样就增加了速度并提高了灵活性。

关系数据库管理系统(Relational Database Management System)的特点:

1.数据以表格的形式出现

2.每行为各种记录名称

3.每列为记录名称所对应的数据域

4.许多的行和列组成一张表单

5.若干的表单组成database

MySQL所使用的 SQL 语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。MySQL 软件采用了双授权政策,分为社区版和商业版,由于其体积小、速度快、总体拥有成本低,尤其是开放源码这一特点,一般中小型网站的开发都选择 MySQL 作为网站数据库。

MySQL还有以下优点:

  • MySQL是开源的,所以你不需要支付额外的费用。
  • MySQL 支持大型的数据库。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库。
  • MySQL使用标准的SQL数据语言形式。
  • MySQL可以允许于多个系统上,并且支持多种语言。这些编程语言包括C、C 、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby和Tcl等。
  • MySQL对PHP有很好的支持,PHP是目前最流行的Web开发语言。
  • MySQL支持大型数据库,支持5000万条记录的数据仓库,32位系统表文件最大可支持4GB,64位系统支持最大的表文件为8TB。
  • MySQL是可以定制的,采用了GPL协议,你可以修改源码来开发自己的MySQL系统。

 

2.2 unity 3D介绍

Unity3D是由Unity Technologies开发的一个让玩家轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具,是一个全面整合的专业游戏引擎。

Unity类似于Director,Blender game engine, Virtools 或 Torque Game Builder等利用交互的图型化开发环境为首要方式的软件。其编辑器运行在Windows 和Mac OS X下,可发布游戏至Windows、Mac、Wii、iPhone、WebGL(需要HTML5)、Windows phone 8和Android平台。也可以利用Unity web player插件发布网页游戏,支持Mac和Windows的网页浏览。它的网页播放器也被Mac 所支持。

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