以360度全景技術制作鴉片戰爭虛擬博物館

李景常 （鴉片戰爭博物館 廣東東莞 523000）

全景（英文名稱是Panorama）是把相機環360度拍攝的一組或多組照片拼接成一個全景圖像。全景虛擬現實（也稱實景虛擬）是基于全景圖像的真實場景虛擬現實技術，它通過計算機技術實現全方位互動式觀看真實場景的還原展示。在播放插件（通常Java或Quicktime、activex、flash）的支持下，使用鼠標控制環視的方向，可左可右可近可遠。使觀眾感到處在現場環境當中，好像在一個窗口中瀏覽外面的大好風光。基于靜態圖像的虛擬全景技術是一種在微機平臺上能夠實現的初級虛擬現實技術。它具有開發成本低廉，但應用又很廣泛的特點，因此越來越受到人們的關注。特別是隨著網絡技術的發展，其優越性更加突出。它改變了傳統網絡平淡的特點，讓人們在網上能夠進行360度全景觀察，而且通過交互操作，可以實現自由瀏覽，從而體驗三維的VR視覺世界1。本文中將使用360度全景技術制作鴉片戰爭博物館的虛擬博物館。

全景拍攝硬件：單反相機、魚眼鏡頭、全景云臺、三腳架。

全景制作軟件：上海杰圖軟件，造景師軟件（全景圖拼接軟件），漫游大師（全景三維制作軟件）。

一、制作過程

1.拍攝

給單反相機安裝上魚眼鏡頭，將全景云臺安裝在三腳架上，再將相機安裝在云臺上，調整好三腳架水平，然后調整相機參數，一臺可以拍攝全景圖的相機就此完成；下面介紹各部件作用：三腳架作用是固定好云臺上的相機，并定好相機的水平；云臺的作用是使固定好的相機能調整角度，進行多角度拍攝；魚眼鏡頭是一種超廣角鏡頭，一般的定義是視角達到180度的鏡頭就稱之為魚眼鏡頭。在135畫幅的相機上，16mm的鏡頭就可以達到180度的視角，所以我們長久以來把焦距16mm以下的鏡頭都稱為魚眼鏡頭。魚眼鏡頭最大的作用是視角范圍大，這為近距離拍攝大范圍景物創造了條件；且魚眼鏡頭具有相當長的景深，有利于表現照片的長景深效果。一個360度的全景圖用魚眼鏡頭來拍攝制作，只需要拍攝幾張就可以了，加上使用了數百萬像素的單反數碼相機，我們可以輕易的將圖像導入全景拼合軟件，能很方便的生成一張360度的高清晰全景2。介紹完后開始選點拍攝，拍攝方法是每60度拍一張相片，水平方向6張加頂部和底部各一張，共8張相進行全景圖合成。

2.全景圖合成

使用上海杰圖的造景師軟件導入剛才拍攝的8張相片，根據剛才使用的設備選擇相匹配的拼合算法，我們使用全幀魚眼算法合成，然后根據合成相片質量選擇相片輸出效果，即圖片的大小，最高可輸出8000*4000，同時可以根據環境需要轉換球行全景圖或立方體全景圖。

3.文物多媒體準備

在制作全景漫游前先要準備各館區文物的多媒體資料，包括講解詞音頻、各文物圖片及展廳多媒體展示視頻，亦使用過動畫圖像GIF和講解詞音頻合成flv 格式的視頻，實現較形象的講解。處理如此大量素材，主要是壓縮文件和轉換文件格式，以求在網站發布后能適應現行網絡速度，游客能夠快速進入虛擬展覽。

4.漫游制作

本案例中使用上海杰圖漫游大師軟件將已經合成的全景圖導入，根據參觀順序排列，使用地圖和雷達插件制作導覽地圖和場景快速鏈接，如圖1；制作場景過度之間效果，制作載入界面及操作幫助，如圖2、3；制作場景操作按鈕或場景快速鏈接縮略圖；然后是在每個場景中做上各文物圖片、講解或多媒體展示視頻，如圖4。

圖1 地圖與圖中雷達

圖2 載入界面

圖3 幫助界面

圖4 雙語的語音講解

5.發布

杰圖軟件的漫游大師可以發布多種格式，包括Automatic flash/HTML5、flash VR、flash VR(exe)、flash VR(swf)、Html5。為方便館網站上發布，本案中使用Automatic flash/HTML5，對瀏覽者客戶端只需安裝flash player插件就可以直接瀏覽了。

二、難點與技巧

1.拍攝選點技巧

要選擇與陳列主題有關場景，以突出展示主題，讓觀眾盡可能接收到虛擬展覽展示內容；使用通道原則在出入口或過道處設點，方便觀眾尋找出入口和明確瀏覽路線方向；選擇光線反差不大的位置，這樣減少使用HDR1 合成并減少合成不良效果，增加場景展示效果。

2.拍攝技巧

由于拍照的效果完全影響合成的全景圖效果，因此擁有較高的拍攝技巧，將在本案中處于最重要的位置。首先設置相機參數，是根據室內或室外光線參數，和魚眼鏡頭的特點進行設置，本案中設置是ISO2 調至最小，圖像質量使用jpeg格式和精細，白平衡選擇自動，焦距設為無限遠，圖像尺寸調至最大，相機模式為手動，可使用固定光圈，快門根據環境的光線來調節，太亮使用較高快門，太暗使用較低快門，一般一組8張照片或一個展覽固定為同一設置，以保持整個展覽同一光亮度和色調，但由于有些存在光線發差大的地方影響照片效果，因此適當調節快門多拍三至五張，以作為后期HDR合成的需要，HDR合成該位置照片后再進行全景圖合成，合成圖片若不滿意，還進行后期PS3 處理。

3.漫游制作技巧

制作前須做好大量前期工作，開始是拍照、合成全景圖及圖片處理等，然后是準備展示素材，包括圖片、音頻、視頻，這些都還是零散的開始，最重要的是前期項目的整體規劃，本案中以展覽為單位，先后制作虎門銷煙展覽、虎門銷煙池舊址園區、虎門故事、鴉片戰爭海戰陳列展、全國禁毒教育展覽五個虛擬展覽，亦先后對各展覽進行多次修改，展覽中亦根據主題章節進行瀏覽路線設置，根據展示場景的重要性或特殊性使用高像素全景圖。

三、制作虛擬博物館作用與意義

制作鴉片戰爭博物館的網上虛擬博物館后，網站瀏覽人數截止增加35萬人次，在東莞時報報道過，作為虛擬展館來說也收到一定的反響，制作虛擬博物館的作用與意義如下：

1.為陳列展覽提供新的途徑，陳列展覽由傳統的展覽館、流動展覽等實體展覽，發展到網絡上的虛擬世界。

2.為足不出戶的網絡用戶提供參觀展覽館的機會，減少地域性的阻礙，參觀者獲取較大的自由性。

3.為推廣博物館文化增添新的力量，以多種形式展示文物，并將文物蘊含的文化傳遞給網上的瀏覽者，加快了博物館文化的傳遞速度。

4.為文物展示提供新的平臺，方便文物展示，尤其是容易損壞的文物，能隨意多次展示，同時保護實體文物。

注釋

1.高動態光照渲染（High-Dynamic Range，簡稱HDR），電腦圖形學中的渲染方法之一，可令立體場景更加逼真，大幅增加三維虛擬的真實感.

2.ISO是感光度的意思.

3.使用Photoshop專業圖片編輯軟件處理圖片.