全景技术.ppt

第五章 全景技术 学习目标 1 了解web3D技术的基本概念 2 了解全景技术的分类及特点 3了解各种全景素材的拍摄方法 4 掌握柱形、球形、对象全景的制作技术 5 了解常见全景技术工具软件 近年来，随着计算机技术的高速发展、Internet的应用、电子商务的日益普及，在线房地产展示、虚拟旅游等的不断发展，在全球范围内迅速发展并逐步流行一种视觉新技术--全景技术。 全景技术是一种基于图像绘制技术生成真实感图形的虚拟现实技术，具体来说它是一种基于图像处理的Panorama（全景摄影）技术，它是把相机环绕四周进行360°拍摄的一组照片拼接成一个全景图像，用一个专用的播放软件在单机或Internet上展示，如图5-1所示。一般说来，全景技术主要是通过图片或者像片的缝合，实现对场景环视和对物体的三维拖动显示。用户可以通过鼠标或键盘进行上下、左右移动，任意选择自己的视角，并进行任意放大和缩小，具有3D效果，如亲临现场般环视、俯瞰和仰视，具有强烈的动感和影像透视效果，好象在一个窗口前浏览一个真实的场景。 在过去，价格昂贵的全景摄影机虽然也可以拍摄出360°的高质量全景照片，但因为其生成的文件太大，很难在Internet上浏览。现在，高速发展的计算机多媒体技术使得高质量的全景照片有了全新的内涵和广泛的应用。全景技术在国外发展已经相当成熟，特别是在欧洲、美国、澳大利亚等国家，诞生了大量的全景软件，其图像精度、应用领域、设备水平已经达到了较高的水平。在国内全景技术的发展还处于从导入到成长阶段，目前已经有了一定程度的应用，主要应用于房地产、旅游业、汽车业、数字城市等方面。 5.1 全景技术概述 5.1.1 全景技术的特点 全景技术是基于Internet的一项应用技术，较为实用，它是在Internet上展示准3D图形的好工具。它具有下述几个优点： ⑴无需复杂建模，通过实景采集获得的完全真实的场景。全景图片不是利用计算机生成的模拟图像，而是通过对物体进行实地拍摄，对现实场景的处理和再现，因而展现的是完全真实的场景。相比于建模得到的虚拟现实效果，它更加真实可信，更能使人产生身临其境的感觉。从而很好地满足了对场景真实程度要求较高的应用（如数字城市展示、工程验收、犯罪现场信息采集等）。 ⑵快捷高效的制作流程 全景的制作流程简单快捷，免去了繁琐且又费时的建模过程，通过对现实场景的采集、处理和渲染，快速生成所需的场景。与传统虚拟现实技术相比效率提高了十几倍甚至几十倍，制作周期短，制作费用低。 ⑶有一定的交互性，可以用鼠标或键盘控制环视的方向，进行上下、左右、远近浏览。 ⑷一般不需单独下载插件，可以采用Flash文件格式直接在浏览器中观看，有些文件格式的全景照片需要下载一个很小的插件后通过浏览器在Internet上观看。 5.1.2 全景技术的分类 随着Internet的应用及普及，虚拟全景技术也发展十分迅速，目前全景技术的种类已经从简单的柱形全景，发展到球形全景、立方体全景、对象全景、球形视频等。 （1）柱形全景 柱形全景是最为简单的全景虚拟。所谓柱形全景，它可以理解为以节点为中心的具有一定高度的圆柱形的平面，平面外部的景物投影在这个平面上。用户可以在全景图象中在360°的范围内任意切换视线，也可以在一个视线上改变视角，来取得接近或远离的效果。也就是用户可以用鼠标或键盘操作环水平360°（或某一个大角度）观看四周的景色，并放大与缩小（推拉镜头），但是如果用鼠标上下拖动时，上下的视野将受到限制，向上看不到天顶，往下也看不到地面。 这种照片一般采用标准镜头的数码或光学相机拍摄照片，其纵向视角小于180°，显然这种照片的真实感不理想。但其制作十分方便，对设备要求低，早期应用较多，目前市场上较为少见。 （2）球形全景 球形全景是指其视角为水平360°，垂直180°，即全视角。在观察球形全景时，观察者好象位于球的中心，通过鼠标、键盘的操作，可以观察到任何一个角度，让人融入到虚拟环境之中。球形全景照片的制作比较专业，首先必须用专业鱼眼镜头拍摄2-6张照片，然后再用专用的软件把它们拼接起来，做成球面展开的全景图像，最后把全景照片作品嵌入网页中。球形全景产生的效果较好，所以有专家认为球形全景才是真正意义上的全景。球形全景在技术上实现较为困难。由于球型全景效果较完美，被作为全景技术发展的标准，已经有很多成熟的软硬件设备和技术。 （3）立方体全景 这是另外一种实现全景视角的拼合技术，和球形全景一样，视角也为水平360°，垂直180°。与球形全景不同的是，立方体全景保存为一个立方体的六个面。它打破了原有单一球型全景的拼合技术，能拼合出更高精度和更高储存效率的全景。立方体全景照片的制作比较复杂，首先拍摄照片时，要把上下前后左右全部拍下来，也可以使用普通数码相