侯明東
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展不僅創(chuàng)造了巨大的科學(xué)成就和物質(zhì)財(cái)富,我們的衣食住行中每時(shí)每刻都在享用著科技發(fā)展的成果,下面就來談?wù)勅暗貓D是怎樣改善我們的出行的。
你可以未到先知
以往,我們到一個(gè)陌生的地方去旅游或出差,只能憑文字介紹了解那里的情況,但現(xiàn)在有了全景地圖,你可以全方位360。地看到當(dāng)?shù)亟值赖恼鎸?shí)照片,讓你有身臨其境、身處其地的感覺。
全景地圖是為用戶提供城市、街道或其他環(huán)境的一種新的實(shí)景地圖服務(wù),用戶在屏幕上點(diǎn)擊地圖上的某條街道,就可以看到街道上真實(shí)的高清景象,瀏覽者還可以用鼠標(biāo)控制觀察的角度,可任意調(diào)整遠(yuǎn)近。仿佛置身真實(shí)的環(huán)境之中,你可以在家里逛北京王府井和上海南京路繁華的商業(yè)街,你也可以看天安門、國家大劇院等宏偉建筑,通過“晝景模式”與“夜景模式”的切換,你還可以在線觀賞夜景的美妙。
那么,你知道這一切是怎么實(shí)現(xiàn)的嗎?
從照相機(jī)說起
照相機(jī)能客觀地記錄下景物的真實(shí)影像,世界公認(rèn)照相機(jī)是1839年由法國人達(dá)蓋爾發(fā)明的,他將感光材料涂在拋光的鍍銀銅板上,拍攝出了清晰的照片,這種相機(jī)被稱為“銀版照相機(jī)”,后來,照相機(jī)不斷地改進(jìn)和發(fā)展,由開始時(shí)笨重的大木箱發(fā)展成具有光學(xué)取景器、測(cè)距器、自拍等功能的小體積照相機(jī),感光材料也從溴化銀發(fā)展成璐珞做基片的膠卷,1975年第一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)在美國紐約的柯達(dá)實(shí)驗(yàn)室里誕生,數(shù)碼相機(jī)采用半導(dǎo)體材料的電荷耦合器件CCD,把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),數(shù)碼影像具有易存貯、通用性強(qiáng)等特點(diǎn),可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和加工,是影像技術(shù)的一次重大革命,可以說,數(shù)碼技術(shù)就是全景地圖的技術(shù)基礎(chǔ)。
全景地圖是怎么制作的
制作全景地圖主要分三個(gè)步驟:分別是圖片采集、合成全景圖片和二維虛擬展示。
全景地圖的圖片采集主要有車采和人采兩種方式,
采景車的車頂安裝有一定數(shù)量的單反相機(jī),保證拍攝范圍能覆蓋360°,通過電腦控制,采景車邊開邊拍攝沿路的街景,凡是一切可以通車的地方都可以采用車采,車采的效率非常高,在光線和路況好的條件下,一天可以采集上百公里的街景。
人采是由專業(yè)攝影師手持相機(jī)拍攝或利用三腳架拍攝采集圖片,特別適用于某些車輛不能進(jìn)入的地方,人采中還有一種背包采集:支架和背包相連接,支架上有不同朝向的四個(gè)相機(jī),采集時(shí),只需背上背包,邊走邊按動(dòng)手中的觸發(fā)開關(guān),便可進(jìn)行四個(gè)方向的拍攝,將四張照片完美拼接;就是一組全景照片。
拼接是全景圖生成中最關(guān)鍵的一步,這里的拼接指的是將兩幅以同一視點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)拍攝的不同視角的圖像連接起來,拼接的首要問題就是要找到各相鄰圖像的重合部分,把圖像定位對(duì)齊,再對(duì)其進(jìn)行顏色、亮度等校正,使兩幅圖盡可能地匹配以達(dá)到無縫平滑的目的,最后形成水平方向3600環(huán)視的圖像環(huán)境。相當(dāng)于觀察者站在一個(gè)固定地點(diǎn),在該視點(diǎn)向四周轉(zhuǎn)一圈所看到的景象。
最后,還需要設(shè)計(jì)全景瀏覽器,它的功能是把“球形”“立方體”,以及“柱形”等不同類型的全景圖,在瀏覽器上以接近正常生理感覺時(shí)動(dòng)態(tài)透視呈現(xiàn)出來,當(dāng)然為了方便用戶的使用,還應(yīng)有全景地圖的目錄,以便選擇進(jìn)入不同的全景地圖。
你愿意當(dāng)一名街采員嗎
當(dāng)你在網(wǎng)上瀏覽全景地圖的時(shí)候,你能夠想到街采員的艱辛嗎?地圖中的街景可不是在辦公室里繪制的,而是真實(shí)的實(shí)景,必須親臨現(xiàn)場(chǎng)拍攝,地圖上的一小段路代表的可是長長的路,有些地方是很難到達(dá)的,需要冒著一定的危險(xiǎn)才能完成圖片采集,譬如,拍攝滇藏公路,街采員必須能承受海拔3000m以上的低溫缺氧環(huán)境,可見,街采員不僅要有專業(yè)的拍攝素養(yǎng),還要有吃苦耐勞的奉獻(xiàn)精神。
全景地圖已經(jīng)走向?qū)嵱没⒃谌蚍秶鷥?nèi)迅速流行,但現(xiàn)有的全景地圖的數(shù)據(jù)大多只覆蓋了一個(gè)地方的主干道,還有很多城市根本沒有數(shù)據(jù),另外,隨著城市的發(fā)展,街道的改變,全景地圖每隔幾年還要更新,這表明圖片的采集還有大量的工作要去做,為了給用戶帶來更多的風(fēng)景,你愿意當(dāng)一名街采員嗎?
責(zé)任編輯:林洋endprint
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)物理人教版2015年11期