楊蓓

摘? ?要：本文以基于虛擬現(xiàn)實(shí)的三維全景技術(shù)為研究對(duì)象，分析了傳統(tǒng)實(shí)體展館所面臨的困境，探討了三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)手段和技術(shù)流程，包括全景圖像的攝影設(shè)備、全景圖像的攝影技術(shù)、照片質(zhì)量控制和全景照片拼接與合成等，并指出，虛擬展館的構(gòu)建，可實(shí)現(xiàn)高效化的虛擬參觀，免受時(shí)間與空間限制，并且更具人性化特征，因而基于三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬展館將是傳統(tǒng)實(shí)體展館未來(lái)重要發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)? 三維全景? 展館? 照片

中圖分類號(hào)：J124;TP391.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）09（c）-0078-02

三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過(guò)全方位互動(dòng)式來(lái)還原真實(shí)場(chǎng)景，令人產(chǎn)生一種身臨其境的感覺(jué)，由于三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有一定應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其在企業(yè)與院校展示、建筑規(guī)劃展示、酒店賓館展示等方面都逐步得到廣泛應(yīng)用。為緩解社會(huì)發(fā)展新時(shí)期傳統(tǒng)實(shí)體展館所面臨的問(wèn)題，探討三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在虛擬展館構(gòu)建中的應(yīng)用是非常必要的。

1? 傳統(tǒng)實(shí)體展館面臨的困境分析

就傳統(tǒng)實(shí)體展館的特征來(lái)看，其陳列展示方式一般為靜態(tài)為主、動(dòng)態(tài)為輔的方式，也就是說(shuō)，展項(xiàng)呈靜態(tài)展示，并配合圖片與文字，或搭配少量音頻與視頻進(jìn)行輔助動(dòng)態(tài)說(shuō)明，以加深瀏覽者的感知與記憶。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，傳統(tǒng)實(shí)體展館在發(fā)展過(guò)程中也面臨著困境，空間限制問(wèn)題受到實(shí)體展館的高度重視，展館內(nèi)資源豐富，傳統(tǒng)實(shí)體展館的陳列與展示方式已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)今多元化展示需求，尤其是陳列與展示形式的單一性，導(dǎo)致實(shí)體展館的陳列展示效率不高，且無(wú)法滿足相關(guān)性與拓展性陳列展示的實(shí)際需求。不僅如此，傳統(tǒng)實(shí)體展館的地理位置以及參觀空間等因素也會(huì)在一定程度上影響陳列展示的實(shí)際效率，進(jìn)而對(duì)實(shí)體展館的發(fā)展形成一定制約。

在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展新時(shí)期，社會(huì)群體的生活水平日益提升，對(duì)精神文化的需求也呈現(xiàn)出多元化特征，傳統(tǒng)實(shí)體展館已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)群體對(duì)陳列展示的實(shí)際需求。尤其是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等的支持下，人們傾向于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)獲取信息，很多展館試圖把握這一契機(jī)，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行陳列闡釋，由靜態(tài)轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)，構(gòu)建虛擬展館，社會(huì)群體可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)虛擬展館進(jìn)行虛擬參觀，瀏覽展項(xiàng)，或開(kāi)展交互體驗(yàn)。通過(guò)線上虛擬參觀來(lái)吸引社會(huì)群體的注意力，激發(fā)社會(huì)群體下線參觀展館的積極性。當(dāng)前社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，虛擬展館構(gòu)建已經(jīng)成為大勢(shì)所趨，這就有必要充分發(fā)揮三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)價(jià)值，以提高虛擬展館構(gòu)建的整體效果。

2? 三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

所謂虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，是圖形圖像領(lǐng)域內(nèi)的一種高新技術(shù)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，模擬出一個(gè)虛擬世界，主要表現(xiàn)為三維空間，可對(duì)三維空間內(nèi)事物開(kāi)展無(wú)限制觀察，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要包含沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、桌面型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)等，以下分別進(jìn)行具體分析。

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于，其是以現(xiàn)實(shí)照片為基礎(chǔ)制作而成的，與建模生成的虛擬展館相比更加形象與真實(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多種照片的有效集合，其中包含了諸多圖像信息，資源豐富，這是平面圖片無(wú)法比擬的，且虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)具有良好的可控性與交互性，能夠?qū)φ鎸?shí)的三維場(chǎng)景進(jìn)行模擬，其中包含多種功能，能夠激發(fā)瀏覽者的感官體驗(yàn)，且制作的便捷程度高，可操作性強(qiáng)，便于加強(qiáng)成本控制。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用效果良好，通過(guò)與傳統(tǒng)二維網(wǎng)站協(xié)調(diào)作用，在虛擬展館的構(gòu)建過(guò)程中，能夠達(dá)到理想的陳列與展示效果。

2.2 三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

所謂三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，即實(shí)景虛擬技術(shù)，以全景圖像為依據(jù)，以真實(shí)場(chǎng)景虛擬現(xiàn)實(shí)的一種技術(shù)形態(tài)。三維全景能夠全方位展現(xiàn)場(chǎng)景內(nèi)圖像信息，更具真實(shí)性與快速性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也稱作靈境技術(shù)，是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)所構(gòu)建的三維化虛擬

3? 應(yīng)用三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬展館的探索

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，作為虛擬現(xiàn)實(shí)的分支之一，其在網(wǎng)絡(luò)三維業(yè)務(wù)中發(fā)揮著不可替代的作用。全景技術(shù)是運(yùn)用數(shù)碼照相機(jī)于固定視點(diǎn)依照某種方式拍攝多組照片，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下制作、拼接并調(diào)整圖像，從而形成無(wú)縫全景圖像，建立一種虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，可滿足瀏覽者的全方位互動(dòng)式瀏覽需求，應(yīng)用三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬展館，具有一定可行性。

3.1 全景圖像的攝影設(shè)備

全景圖像拍攝具有一定特殊性和復(fù)雜性，對(duì)攝影設(shè)備的要求較高，在無(wú)死角的視角角度下，需要規(guī)范做好圖像采集工作，單幅圖像采集視角范圍應(yīng)盡可能大，必須要處理好圖像曝光，且色溫要保持高度一致，以免影響后期照片拼接與合成的整體效果。圖像采集的過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)需以鏡頭節(jié)點(diǎn)為中心。在全景圖像攝影過(guò)程中，照相機(jī)是圖像采集過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備，數(shù)碼相機(jī)所拍攝的圖片可直接應(yīng)用于后期拼接與合成，而傳統(tǒng)相機(jī)在拍攝完成后續(xù)經(jīng)過(guò)掃描，這是數(shù)碼相機(jī)與傳統(tǒng)相機(jī)相比，在全景圖像中的應(yīng)用特點(diǎn)。全景圖像攝影過(guò)程中所選擇的數(shù)碼相機(jī)，必須要滿足全景圖像采集質(zhì)量要求，并便于后期圖片拼接與合成，因此全景圖像的攝影設(shè)備最好是選擇專業(yè)的單反相機(jī)。就單反數(shù)碼相機(jī)來(lái)看，在拍攝過(guò)程中，通過(guò)取景器所看到的景象與實(shí)際景象趨于一致，無(wú)論是在結(jié)構(gòu)上還是在成像原理上，都不存在視差。專業(yè)的單反相機(jī)具備手動(dòng)調(diào)控功能，在全景圖像攝影過(guò)程中，即便是所拍攝景物的光照效果存在較大差異，通過(guò)專業(yè)單反相機(jī)的調(diào)控功能都可進(jìn)行正確處理，從而達(dá)到理想的全景拍攝效果。

3.2 全景圖像的攝影技術(shù)

在全景圖像拍攝過(guò)程中，原始圖像質(zhì)量往往影響著后期圖像拼接合成效果，因此要掌握正確的全景圖像攝影技術(shù)。

其一，相機(jī)的設(shè)置與調(diào)解。在全景圖像拍攝過(guò)程中，必須要結(jié)合實(shí)際需求來(lái)調(diào)整相機(jī)功能，為確保一次性拍攝完成，有必要進(jìn)行手動(dòng)曝光，在 360 度場(chǎng)景內(nèi)，結(jié)合景物實(shí)際亮度調(diào)整曝光量，以便于加強(qiáng)全景圖像拍攝質(zhì)量控制。其二，全景云臺(tái)與節(jié)點(diǎn)的設(shè)置。全景云臺(tái)是全景攝影中必不可少的設(shè)備，正確的使用全景云臺(tái)拍攝，是拼合全景圖像的基礎(chǔ)。其中，節(jié)點(diǎn)是一個(gè)重要概念，對(duì)于照相機(jī)來(lái)說(shuō)，節(jié)點(diǎn)就是指鏡頭的成像中心，全景圖拍攝要求相機(jī)水平或者垂直轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)鏡頭的“節(jié)點(diǎn)”處于轉(zhuǎn)動(dòng)的軸心上。其三，全景圖像的拼接軟件。

3.3 照片質(zhì)量控制

在虛擬場(chǎng)館的構(gòu)建過(guò)程中，在對(duì)三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)加以應(yīng)用時(shí)，必須要控制好照片質(zhì)量，這一因素直接關(guān)系著虛擬展館構(gòu)建的整體效果。也就是說(shuō)，在三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用條件下，在拍攝照片時(shí)必須要正確使用三腳架，確保其保持水平狀態(tài)，并將其固定，拍攝過(guò)程中正確使用快門鍵，為避免畫(huà)質(zhì)模糊，必須要固定且快速拍攝，避免在拍攝過(guò)程中出現(xiàn)抖動(dòng)的情況而影響照片畫(huà)面質(zhì)量。在照片拍攝過(guò)程中，令拍攝場(chǎng)所光纖均勻且充足，并合理選擇拍攝角度，以保證照片拍攝質(zhì)量，必要情況下手動(dòng)補(bǔ)光或選擇曝光控制，以控制好照片拍攝質(zhì)量。在照片拍攝過(guò)程中要掌握正確的拍攝方法，尤其是在旋轉(zhuǎn)拍攝的過(guò)程中，要控制好兩幅照片之間的重疊大小，為后期照片拼接提供便利。照片拍攝過(guò)程中必須要控制好對(duì)比度，及時(shí)做好曝光調(diào)節(jié)，便于照片之間達(dá)到無(wú)縫拼接，從而全面提高照片質(zhì)量，從整體上提高虛擬展館構(gòu)建的整體效果。

3.4 全景照片拼接與合成

基于三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬展館的構(gòu)建過(guò)程中，通過(guò)全景圖像可以令瀏覽者產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)，有助于提升虛擬參觀的真實(shí)性與形象性。因此在虛擬展館的構(gòu)建過(guò)程中，應(yīng)用三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)時(shí)，必須要規(guī)范開(kāi)展全景照片拼接與合成工作。也就是說(shuō)，將所拍攝照片進(jìn)行合理拼接，促進(jìn)全景圖像的生成，在 Java、Flash、Active X 等播放插件的支持下，其全景內(nèi)環(huán)視主要是通過(guò)鼠標(biāo)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，能夠滿足瀏覽者的遠(yuǎn)近參觀或左右參觀需求，更具逼真性。基于三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所構(gòu)建的虛擬展館，不僅僅是傳統(tǒng)實(shí)體展館的復(fù)制，實(shí)際上，更是傳統(tǒng)實(shí)體展館的拓展延伸，更具交互性、自主性，且虛擬參觀的便捷程度更高，能夠免受時(shí)間與空間限制進(jìn)行參觀，展品信息的了解可通過(guò)文字、圖片、視頻等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可與展品開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)化互動(dòng)，這是傳統(tǒng)實(shí)體展館所無(wú)法達(dá)到的效果，從而提高虛擬參觀滿意度。如圖1所示。

4? 結(jié)語(yǔ)

總而言之，基于三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所構(gòu)架的虛擬展館，能夠在發(fā)揮傳統(tǒng)實(shí)體展館價(jià)值的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)人力物力資源的優(yōu)化配置，轉(zhuǎn)變展館陳列展示方式，有助于改善展出效率，在科學(xué)技術(shù)的支持下，為文化傳播帶來(lái)極大便利，信息傳遞與反饋的時(shí)效性更強(qiáng)。虛擬展館的構(gòu)建，可實(shí)現(xiàn)高效化的虛擬參觀，免受時(shí)間與空間限制，并且更具人性化特征，因而基于三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬展館將是傳統(tǒng)實(shí)體展館未來(lái)重要發(fā)展趨勢(shì)。

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