基于web的350全景制作

基于web的350全景制作

整个场景来自希腊语，意思是“你可以看到”。从广义上讲,360°全景是基于图像处理的虚拟漫游,也叫虚拟现实(VirtualReality)全景从19世纪开始,伴随着图形图像处理技术的进步,以及拍摄设备的不断改进,到了21世纪,虚拟现实全景已开始在今日的国际市场大展宏图。2008年国际市场涌现大量一次成像设备,成像的方式有静态图像模式以及视频模式,使全景的制作更加的便捷,展示方式也更加的生动。360°全景将是一项不断革新的技术,除了在商业上的应用,还将会在科技民生方面大展拳脚,如卫星探测计划,GPS车载导航。1360、整个景观的现实意义和发展过程1.13正确利用全景多媒体平台,发挥其作用360°全景是一种基于图像的虚拟现实技术,它用真实的照片得到三维立体的感觉,这是一般图片和三维建模都无法达到的。360°全景与一般图片一样都可以起到展示和记录的作用,但是一般图片的视角范围有限,也毫无立体感,而360°全景不但有360°的视角,更可以带来三维立体的视觉感,让观者犹如身临其境。相对来说,三维建模立体感和沉浸感无疑比360°全景更强,但是三维建模的制作投入较少的话,就会有画虎不成反类犬的后果,在希望达到非常真实程度的情况下,360°全景无疑是性价比较高的选择。360°全景的拍摄和制作投入少,制作简单,一个全景从拍摄到完成制作发布只需要短短的几分钟时间,它的数据量很小,对系统的要求低,适合各种方式,各种终端设备上观看。全景虚拟现实的需求领域比较广泛。真实互动的360°全景和三维产品展示不仅可以为科学研究提供重要的图片资料,还可以成为商家有效拓展业务范围,提供竞争力的手段。具体应用如下:相关商业网络平台:如携程网、搜房网、爱国者全景(北京)网络科技发展有限公司等,采用360°虚拟三维全景和产品的三维展示方式,为酒店、房产开发商以及汽车销售商提供服务。医学领域的应用:如一张口腔全景图,清晰地展示了全口牙列的体层影像,从而提高了医师诊断的准确率,也为制定正确的治疗计划打下了铺垫旅游事业:如旅游网站将景区的平面布置图与全景多媒体文件结合,做成热点链接,只需点击鼠标,即可从一个景点进入下一个景点,引导访客实现网上虚拟旅游。文化领域:如采用柱形或球形全景介绍其场馆建筑,而且用对象全景做工艺美术,绘画,雕塑,文物等360°三维展示,拖动鼠标,即可观看目标对象的全貌。再如虚拟校园展示以及教育单位重点实验室展示和特殊课件制作科学技术研究领域:2004年1月“探路者”火星探测器所拍摄的火星高清晰360°球状全景彩色照片,为人类研究火星提供了真实又宝贵的的资源。工程项目的展示以及地震监测环境和仪器的管理:如用于后期系统档案验收的黄河水利委员会各阶段可视化记录,结合GIS的北京西城区规划,以及笔者本次所参与制作的广西壮族自治区地震局10个台站的环境及监测仪器的全景展示。地震灾害领域的应用:全景展示具有真实性,全面性以及素材获取的便捷性。在地震发生现场,使用此法可以更全面的反映地震发生时的地层破裂信息,断层信息以及滑坡泥石流堰塞湖等震害信息。这些信息可为地震应急部门,地震预报人员以及地震研究人员,地震灾害损失评估提供珍贵的图像资料,也为地震决策部门迅速把握灾情,发布地震灾情信息,以及做出正确的决策提供可靠的依据。图1是一张地震监测台站的全景图,它全面的展示了地震监测台站的环境。后期将全景图转换成视频文件后,我们就可以任意的查看我们想看的每一个点,不遗漏重要的信息。1.2360年景观技术的发展过程1.2.1热容量拍摄设备19世纪关于全景的最大创举就是全景相机的产生。那一时期的产物包括传奇的Cirkut,CirkutNo.10相机采用一个扇状物控制的时钟机械装置,使用10英寸胶片,可拍摄360°影像1.2.2遮幅全景摄像机20世纪全景的拍摄设备在国内外展现出蓬勃的生机。在这一时期,全景的拍摄器材包括宽幅相机,转机,摇头机,以及遮幅全景相机。转机可称得上是“真正的全景照相机”,因为它可以把相机四周的景物拍得最全。对于大范围的拍摄对象,可以将其围成一个圈来拍摄。转机在中国使用的历史比较长,如1970年天津产的“晨光”、上海产的“海鸥”、山西产的“曲沃”,1990年代浙江上虞俞铁阶的“神龙”、广东江门的“银河”等。在进口的同类相机中,瑞士生产的“环摄”(Roundshot)转机最为著名摇头机的最大拍摄角为145°,可以手持拍摄。在常见的摇头机中,德国的诺宝(Noblen)、日本的威德勒克斯(Widelux)都是著名的品牌。遮幅全景相机,是一种“假全景”的相机。由于这类相机镜头焦距未改变,故拍摄角度也没扩大,只能给人以全景照片的感觉1.2.321世纪景观技术的发展1.2.3.因数字视频地图、支持系统和监测方式2004年,Google公司开展了地图街景项目。街景(StreetView)拍摄是由一个多镜头摄像机完成,可安装在汽车或者人力三轮车上。人力三轮车一般用于不允许汽车通行区域或者狭窄路段。用它所拍摄的图片质量总体来说还不错,但在某些角度图片有些模糊,可能是曝光不足或者过度曝光。2005年1月,亚马逊旗下搜索引擎A9.com在本地搜索服务中首先推出了街景查看功能。该公司花了8个月时间,从2004年开始用GPS定位车辆对美国22个城市的主要街道进行拍摄,在此基础上编辑出3500万张图片的庞大数据库。Google于2007年5月30日推出了Google地图街景查看工具(GoogleMapsStreetView),这是Google地图服务增加的一项新功能,可显示所选城市街道的360度全景图像。另外,查看街景图的方式,还可以通过安装GoogleEarth软件,在输入经度纬度,或者地名,就可查询到某个城市某一角的360°全景。2008年,国际市场涌现出不少的一次成像设备,如PanoPro公司和3DVista公司各自推出的一次成像设备,它配合特定的适配器,可以在0.1秒左右捕获360°范围的景色。由于这类设备可自动将焦距和曝光量调节一致,因此使全景图的合成,更加的快捷方便。但是它也有不足之处,由于垂直方向的视角只有105°,因此会在上下视野中出现两片空缺。同年,加拿大的POINTGREY公司也优先推出了更加高端的视频全景拍摄设备,使静态的虚拟现实全景演变成为动态的虚拟现实全景。该公司提供从制作到观看的全套软硬件设备,如球状视频全景设备Ladybug2和Ladybug3。Ladybug2有6个高质量的2.5mm焦距长度的微摄镜,Ladybug3有6个高质量的3.3mm焦距长度的微摄镜此类设备所拍摄制作的视频文件,更加具有动态感,景随车动。观看者想看哪一点的全景,只要点击当前视频画面,移动鼠标,即可观看该点任意方向的景物,犹如观看真实的视频全景电影。此设备制作的案例可参见国内蒙牛乳品研发中心的项目。1.2.3.全景照片的录像质量2000年,国内外的虚拟现实全景技术已经发展到炉火纯青的地步。人们已经不满足一般的二维全景的查看方式(如二维全景图片浏览器Wpanorama),开始采用球面变形,将一个2:1的矩形平面360°照片还原成一个球状全景,透视变形的结果产生一种模拟三维的效果。我们也可以称之为“真正三维虚拟现实”全景的图像质量一直是全景摄影爱好者心头的一块肿瘤,由于受网络带宽,PC机处理器的性能及全景制作设备和播放插件的限制,全景照片在分辨率,图像质量上与常规摄影作品相差太远。2000年10月份,苹果公司推出QuickTime5播放器,并在接下来几年又不断推出新的版本,到2009年,已经推出了第七版本系列。该软件的推出,使全景播放中的图像质量有了质的飞跃,QuickTime支持大幅面的立方体全景,全景照片的显示尺寸不再受任何限制。现在我们已经可以在网上看到流畅的高清晰全屏全景。236全景台模拟此次讲述,笔者选择的硬件设施为:镜头机身可分离的单反相机,适马8mm鱼眼镜头,全景云台,三角架,快门线;软件配置为PTGuiPro,photoshop以及Pano2VR,并以此来讲述柱状和球状全景的制作过程。另外,对象全景的制作可以选用Object2VR来完成,它的制作过程与pano2VR近似,在此不做详述。2.1照片转色期建议照片的拍摄是全景制作的重要一环。拍摄镜头我们选用鱼眼镜头,由于鱼眼镜头的视野范围超过180°,所以镜头旋转一周只需拍摄4张张即可合成一张全景图。若选用普通镜头,则须拍摄多层,且每层需根据镜头焦段的不同张数也有所不同,增加了不少工作量。根据经验,拍摄时,有以下几点需注意:1)为了防止照片局部变形严重的情形,以拍摄6张为宜,以全景云台来确定转动的角度。2)拍摄模式建议选择手动模式。3)对于拍摄一周的照片,以下参数应该一致:尺寸大小一致;焦距一致;快门速度和光圈一致;白平衡一致。4)为了降低照片中的噪点,拍摄过程中不要打闪光灯,且ISO值不宜过高。一旦噪点过多而又无法补拍,我们可以选用噪点消除软件来处理,如Noiseware。5)相机需以镜头的光学中心为轴旋转拍摄,以保证照片拼接的无错位。通过调节全景云台上的刻度,找到镜头节点,并记住相应的刻度,以后遵循此刻度安装云台。6)拍摄时,镜头最好上仰5度左右,以完全覆盖天顶部分。7)使用三角架进行拍摄,并调整三角架或者云台上的气泡来使相机水平。2.2添加控制点并进行合成启动PTGuiPro,并加载要拼接的图片,输入镜头参数,选择对准图像,一般情况下,到此步,全景图已经合成了,个别情况下,软件无法找到足够的控制点而无法合成全景图,就需要手动添加控制点并进行优化,直到可以合成拼接成功的全景图。接下来是祛除全景图中脚架的部分。启动Pano2VR软件,输入已经拼好的全景图,将图片转换成6个立方体面片,再用photoshop修补有脚架的面片,脚架祛除后,重新选择输入6个立方体面片,然后将立方体面片转换为与祛除脚架前大小一致的矩形球状全景图。2.33全景视频的输出模式首先回到刚刚Pano2VR已经生成理想全景图片的界面,然后打开参数设置一栏,调节flash首显画面,以及视场的缩放程度和缩放限制范围,利用此软件,还可以为多媒体文件添加音频文件和热点交互区域,热点交互可以连接全景flash文件以及网页。Pano2VR的输出文件有三种模式:flash模式、QuickTime模式以及变形模式。选择Flash模式,其中皮肤编辑器是重要一环节,通过编辑皮肤工具,设计更加多样化的播放按钮,并且可以在全景中添加地图或索引图自动导航,此地图可显示可隐藏。选择QuikeTime模式(即QTVR模式),可以生成mov格式的文件,此文件需由苹果公司所研发的播放器QuikeTimePlayer来播放。选择变形模式,通过选定不同的图片输出模式,如(极坐标投影(小行星效果)),矩形球面投影等,可以生成各种png格式的变形缩略图,图2为小行星效果的缩略图,此图片可以作为热点漫游中衔接的标志,点击它,即可以进入此图片所对应的全景视频。此外,随着全景多媒体文件制作工具的更新换代,它的展示方式变得更加丰富,如2008年6月发布的任我游RMVirtualTourV2.2,相对于Pano2VR来说,它除了具备和Pano2VR一样的功能外,还可以连接外部的视频、动画文件。2.4将制成的多媒体文件发布到网站这个过程涉及到网站的建设。利用ASP.net以及Java技术,编写程序,将flash或者mov文件添加到与场景所对应的规划图或者各类地图上,最后再将生成的html文件发布到网站。336发展智能获取方式针对全景的发展现状,笔者提出以下几点感想:1)随着网络带宽以及PC机性能的普遍改善,图像的质量将得到普遍的提高,数据的更新也会更便捷。2)360°全景将在车载导航中大显身手。目前Google正进军GPS车载导航,通过MapAPI来使用街景及其他数据。GPS导航的发展趋势将使汽车能与家用个人电脑使用相同的服务。希望将来使用速度更快的无线通信网,以谷歌的地图数据为依据,对设施实行三维图像显示。将来,估计会需要类似于电脑键盘的、更安全的汽车专用用户界面。如果车载导航仪能与云计算(CloudComputing)设备连接,便可经由通信网络进行服务升级,使车载导航仪达到互联网的速度3)360°全景的智能获取方式。未来应该创造出更加智能的拍摄仪器,通过人工操作使其深入一些人类无法进入的区域进行拍摄,从而获取宝贵的资