郭子興 張夢(mèng)潁 丁佳樂(lè)

摘 要：環(huán)物攝影，就是運(yùn)用攝影技術(shù)把一件產(chǎn)品拍攝成多個(gè)畫面，再將多個(gè)畫面用三維技術(shù)制作成一個(gè)完整的 flash 動(dòng)畫并通過(guò)相應(yīng)的程序進(jìn)行演示，客戶可以隨意拖動(dòng)鼠標(biāo)，從各個(gè)角度觀看產(chǎn)品的每一個(gè)部位和結(jié)構(gòu)。環(huán)物攝影的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)：可以提供栩栩如生的物品展示，應(yīng)用于各種商品以及公司形象展示等等，利用自動(dòng)環(huán)物攝影展示技術(shù)，將商品特色作最完整的呈現(xiàn)，大大提升消費(fèi)者對(duì)電子商務(wù)的接受度。但是拍攝難度也是顯而易見(jiàn)的，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是相機(jī)必須要和物體旋轉(zhuǎn)在一個(gè)中軸線上；標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)物攝影必須 XY 軸心對(duì)稱；在沒(méi)有專業(yè)器材的協(xié)助實(shí)現(xiàn)比較難。

關(guān)鍵詞：環(huán)物攝影；圖像拼接。

1 項(xiàng)目背景與研究意義：

隨著互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，越來(lái)越多的人投身到電子商務(wù)這一行業(yè)之中，電子商務(wù)為大眾提供了更多就業(yè)崗位，淘寶店，微店主如雨后春筍般涌現(xiàn)。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，目前淘寶，天貓的電商注冊(cè)數(shù)量達(dá)到 940 萬(wàn)左右，各類型產(chǎn)品數(shù)量過(guò)十億，但絕大多數(shù)店家的產(chǎn)品展示仍是采取最為傳統(tǒng)的二維平面拍攝，或者運(yùn)用視頻拍攝技術(shù)，平面化的展示效果無(wú)法滿足消費(fèi)者越來(lái)越高的視覺(jué)觀看要求，但微電商又缺乏專業(yè)技術(shù)知識(shí)無(wú)法追求更加豐富多彩的商品展示效果，為微電商拓展市場(chǎng)帶來(lái)了極大的困擾。

本產(chǎn)品致力于解決這一難題，利用 540°自動(dòng)環(huán)物攝影及球形圖像拼接技術(shù)實(shí)現(xiàn) 540°旋轉(zhuǎn)展示商品全貌，增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)度，延長(zhǎng)了客戶瀏覽商品的滯留時(shí)間，增加商品的成交幾率。為微電商帶來(lái)盈利。因此本產(chǎn)品具有良好的發(fā)展前景。

12 設(shè)計(jì)方案：

2.1硬件部分

540°自動(dòng)環(huán)物攝影及球形圖像拼接系統(tǒng)的硬件部分主要由機(jī)械臂、可編程相機(jī)、LED 顯示屏和隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、高精度 57 步進(jìn)電機(jī)等零部件組成，如圖二。機(jī)械臂是一個(gè)基于 STM32 單片機(jī)控制的三軸機(jī)械臂，具有較強(qiáng)的可拓展性與可操作性，重復(fù)定位精度高達(dá) 0.2mm。機(jī)械臂由電腦控制俯仰范圍，同時(shí)系統(tǒng)自帶限位裝置，不會(huì)出現(xiàn)因操作不慎而出現(xiàn)出軌問(wèn)題。機(jī)械臂安裝于控制精度達(dá) 0.03mm

光軸滾珠直線滑臺(tái)上，機(jī)械臂主要負(fù)責(zé) Y 軸方的角度問(wèn)題，角度間隔決定了最終文件的精細(xì)程度，角度間隔越少物影越精細(xì)，動(dòng)畫越流暢。但是拍角度過(guò)于接近會(huì)成倍增加需要處理的圖片量，使后期電腦工作量倍增，所以我們要選擇合適的角度間隔來(lái)拍攝物品。在機(jī)械臂的頂端具有架設(shè)相機(jī)的云臺(tái)，可以架設(shè)各種型號(hào)的可編程相機(jī)，可編程相機(jī)采用開(kāi)源視覺(jué)庫(kù) opencv 算法，負(fù)責(zé)完成各個(gè)角度的圖片采集并對(duì)所采集的圖片進(jìn)行規(guī)則編號(hào)，相機(jī)在拍攝的同時(shí)自動(dòng)進(jìn)行位置調(diào)整。我們根據(jù)客戶對(duì)像素質(zhì)量的不同要求，可以搭載各種型號(hào)的相機(jī)與鏡頭，以便于后期的圖像合成與拼接。540°自動(dòng)環(huán)物攝影及拼接系統(tǒng)帶有 LED 顯示屏，實(shí)時(shí)顯示拍攝進(jìn)程，把全自動(dòng)拍攝過(guò)程清晰地展現(xiàn)在拍攝者面前。隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)由低速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)作平穩(wěn)而精確，不會(huì)讓置于其上的重心偏高的物體發(fā)生翻覆。X軸向的角度控制由位于中央的隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)完成，它既是被攝物體的承載平臺(tái)，也是完成水平方向圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的控制平臺(tái)，它可以在水平方向上做無(wú)限的 360°圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度由電腦設(shè)定。被攝物體的照明使用連續(xù)穩(wěn)定光源。

2.2電子設(shè)計(jì)部分

540°自動(dòng)環(huán)物攝影及拼接系統(tǒng)的軟件控制部分主要由 B4P 軟件構(gòu)成，B4P軟件由我們學(xué)生團(tuán)隊(duì)研發(fā)，專門服務(wù)于 540°自動(dòng)環(huán)物攝影及拼接系統(tǒng)，這是個(gè)機(jī)電一體化的程序，它控制搖臂、轉(zhuǎn)臺(tái)、相機(jī)的拍攝協(xié)同，同時(shí)對(duì)拍攝獲得的圖片進(jìn)行分類和歸檔，自動(dòng)化程度較高，操作簡(jiǎn)便。該軟件可控制所有電機(jī)和工業(yè)編程相機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可根據(jù)用戶對(duì)角度及文件精細(xì)程度的要求自動(dòng)設(shè)定拍攝軌跡，操作者可通過(guò) USB 接口導(dǎo)出拍攝的 JPEG 文件（圖像的大小取決于相機(jī)的規(guī)格）。

3市場(chǎng)應(yīng)用：

3.1 電子商務(wù)平臺(tái)

提供栩栩如生物品展示，應(yīng)用于各種商品以及司形象展示等等，利用 540°自動(dòng)環(huán)物攝影及球形圖像拼接展示技術(shù)，將商品特色做最完整的呈現(xiàn)，大大提升消費(fèi)者對(duì)電子商務(wù)的接受度。突破傳統(tǒng)的產(chǎn)品展示模式，為商家在互聯(lián)網(wǎng)上推廣銷售產(chǎn)品提供一個(gè)有力的展示工具。

3.2 線上博物館

針對(duì) 540°自動(dòng)環(huán)物攝影及球形圖像拼接能夠栩栩如生展示物品的特點(diǎn)，我們將其運(yùn)用到線上博物館領(lǐng)域，有了 540°自動(dòng)環(huán)物攝影及球形圖像拼接系統(tǒng)后，我們可以不必接觸物件實(shí)體，即可以任意觀察物體的任何部位，所以博物館里的珍貴文物不必實(shí)體展出，通過(guò)三維物影可以逼真的展示于參觀者面前，這樣大大的保障了文物的安全，同時(shí)，也降低了參觀者的參觀成本。

4.項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)

4.1.獨(dú)創(chuàng)球形圖像拼接技術(shù)

我們獨(dú)創(chuàng)的球形圖像拼接技術(shù)主要基OpenGL 開(kāi)放圖形庫(kù)、通過(guò)圖像特征點(diǎn)識(shí)別等技術(shù)將所拍攝圖片拼接為一張環(huán)物全景圖，能夠在網(wǎng)頁(yè)直接滑動(dòng)觀看，給觀察者帶來(lái)良好的視覺(jué)效果。

全景環(huán)物圖有以下優(yōu)勢(shì)：①拼接前后不會(huì)損傷圖像畫質(zhì)，全景畫質(zhì)取決于拍攝畫質(zhì)。②畫面流暢，可以很靈敏的嵌入到網(wǎng)頁(yè)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求較低，可以很順利的完成三維空間圖畫的播映。 ③支持交互，用戶可以根據(jù)自己的意愿隨意瀏覽，從而體驗(yàn)三維的產(chǎn)品視角。④可塑性強(qiáng)，可以依據(jù)不一樣的需求完成很多功用拓展。

4.2.操作簡(jiǎn)便（傻瓜式系統(tǒng)）

540°自動(dòng)環(huán)物攝影及球形圖像拼接系統(tǒng)操作十分簡(jiǎn)便，操作者將物品放在隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)中央，在軟件操作界面輸入物體的直徑和高度，單機(jī)開(kāi)始拍攝，系統(tǒng)即可自動(dòng)設(shè)定拍攝軌跡完成 540°自動(dòng)拍攝及拼接。

4.3.展示面廣（540°）

Flash 動(dòng)畫的展示面為 360°，觀察者不能夠觀察到物品的全貌。540°環(huán)物攝影系統(tǒng)能夠提供更全方位的物品展示，給觀察者帶來(lái)良好的視覺(jué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陸艷 影視動(dòng)畫技術(shù)在茶產(chǎn)品展示中的運(yùn)用思考？探索