基于Flash的西藏草本植物環視展示

于陽 劉宇玥 王小冬

摘要：本文以西藏地區特色草本植物為對象，探究了環物全景技術在高原地區草本植物展示方面的應用，并總結了源照片的采集和后期處理的過程和方法，認為環物全景在植株的展示方面有良好的效果，為教學和科研提供了新思路。

關鍵詞：植物；標本；環物；Flash；西藏

植物專業知識需要系統的學習，“文字+標本”模式在植物專業人員之間可進行良好溝通，但對于愛好者和大眾接受度較差。相比較植物標本，植物影像在植物展示方面有較強的展現力。目前的植物圖片，雖然可以達到較高的畫質和細節展現，卻不能給觀眾帶來立體感，并且大部分圖片是植物工作人員用作科研資料記錄[1]。用延時攝影記錄植物的花期甚至生長周期，具有較好的展現力，但在設備上卻相對昂貴，操作復雜。使用植物環視的方法展示植物具有較大的意義，保證了植株的新鮮度，對植株進行了環繞拍攝，降低成本，提高效率。植物標本野外采集工作中，結合當地的自然條件，采集者對于標本的處理情況和植物的特性，采集的植物的新鮮程度不能得到保障。故在野外采集后，就地進行植物環視的攝制工作，是必要的。綜合比較上述方法的優缺點，如表1所示：

高原地區海拔高、輻射強、含氧量低等惡劣的氣候條件[2]，使得植物研究工作很難進行。西藏地區植物特有種較多，但目前為止并未見到西藏地區植物環物展示的報道。由此，本文以西藏特有植物為研究對象，在日喀則地區、阿里地區植被調查的過程中，使用環物全景技術，開展了西藏地區環物全景在野外條件下植物展示的研究。

一、環物全景

環物攝影，又可稱作環物全景，是針對目標物體進行的多角度等距環繞拍攝。得到的圖片序列通過生成Flash文件進行物體的環視展示，目前在魚類[3]和昆蟲[4]等標本展示的教學科研領域，以及商品展示[5]等商業方面得到了探索和應用。通過這種技術，巧妙的把一組圖片融合成一部可隨意拖拽的Flash文件。使用較低的技術成本，讓觀者產生三維的感覺。環物全景最多可以實現對象水平環繞，豎直多角度的展示。

環物全景的攝制主要在工作間中通過專業的攝制道具和器材進行拍攝，顯示出了局限性。針對該局限性，通過簡易的道具和器材搭建，結合室外環境的應對策略，可以通過環物全景實現對植株最好的還原。

二、源照片采集

1.設備和軟件

設備方面使用了CANON 500D相機和18-55mm的套頭、Manfrotto 190XDB804RC2三腳架、愛圖仕AP-WTR1C定時快門線、珠寶展示用電動轉臺，采用了PHOTOSHOP CC、Object2VR 2.0.1等專業軟件。

2.拍攝布置

轉盤放置于工具箱上，并使用紙盒大致調節高度，相機通過三腳架固定。植物使用泥土或者橡皮泥固定在轉盤上，使主莖直立于轉盤中心。所選轉盤轉速約為45s/min，使用定時快門線2秒拍攝一次，共環繞植物拍攝一周多3到4張，約26張。由于轉盤使用電池供電，轉速會隨電池電量的下降、卡有雜物等其他因素的影響而減慢，需要拍攝的張數也隨之增加。根據經驗，一組照片在30張左右為宜，張數過少播放Flash時會有跳躍感，張數過多則會增加Flash文件大小。拍攝完成后，需要檢查是否完成了環繞拍攝。拍攝一組照片時，相機應選擇M模式，保證每組照片具有相同的參數。并且設定對焦模式為手動，在拍攝一組照片時，對焦應保持不變，以消除之后生成的Flash中的伸縮性抖動[6]。

3.攝制方法

根據惡劣的野外拍攝條件，變化的拍攝地點，植物個體間的形態差異，以下是對拍攝產生較大影響因素應對策略的總結：

a.風對拍攝的影響

為了減小風對拍攝的影響，拍攝方向應盡量與風向平行，并且避免在風口處拍攝。西藏地區常年刮風，Flash文件由連續拍攝的一組照片組成，當相機和轉盤的延長線與風向不平行時，植株的上部分會產生較大的側移，不僅影響了拍攝的清晰度，而且在相鄰照片中，植株同一部分會出現跳躍，影響視覺效果。當相機和轉盤的延長線與風向平行時，植株擺動方向與鏡頭方向平行。根據攝影技術[7]，該種姿態明顯減弱了風對拍攝的影響。在野外拍攝地選擇時，應盡量避免在明顯兩側凹陷的地形處，脊、頂，以及車流量較大的公路邊進行拍攝，如果該天行程緊湊，可以考慮結合數個樣地采集到的植物于之后合適的樣地點進行拍攝。并且可以利用隨行車輛遮擋大風。

b.光線對拍攝的影響

光線對拍攝的影響主要體現在光強的變化上。連續拍攝一組照片耗時1分鐘左右，在拍攝過程中，遮擋太陽的不同厚度云層的移動，會對該組照片產生較大的影響（圖1）。環物全景的一組照片自動攝制中，無法改變相機參數，因此，在拍攝前應觀察云層的情況是否適合連續拍攝一組照片。

圖1 一組照片中因云層遮擋陽光導致的明暗變化

c.植物形態對拍攝的影響

植物間形態差異較大，在拍攝時需要注意相機的架設姿態。植株高度明顯大于寬度時，相機豎立固定，其他情況采用水平固定。

三、后期處理

1.照片調整

源照片在進行Flash制作前，通過PS CC軟件進行圖像調整。下面介紹了后期處理過程中的關鍵步驟：

a.剪裁。根據展示需要，使用批處理將一組源照片調整到合適的比例，以及調正側重點。

b.調色。光線亮度的變化在一組源照片中產生的過曝和欠曝，通過PS后期調整可以得到彌補，鑒于在調整后會對JPG格式照片質量產生影響，并且每張源照片的過曝和欠曝量不同，建議在前期拍攝時注意光線變化，盡量避免進行后期調光，從而減少后期工作量。

c.去除雜物。源照片中的背景可能會出現運動的車輛、人員等，會在一組照片中連續出現，從而影響照片質量，可以通過PS CC進行修補。

2.Flash制作

通過PS CC處理好的一組源照片，使用Object2VR 2.0.1軟件進行Flash的生成。

3.載入圖片

在Object2VR主界面（圖2）的“輸入”欄目中，單擊“選擇輸入”，在彈出的對話框中，“類型”選擇“獨立圖片”，單擊“Open Light Table”。在看版臺窗口中，設置“橫向單層欄數”的值，單擊“更新”。單擊“添加圖片”，在彈出的“導入圖片”窗口中選擇一組照片，單擊“打開”；或者選擇一組照片，直接拖拽到看板臺窗口中，輸入的圖片欄目中的第一張照片處。待圖片載入完成后，單擊“確定”。

圖2 Object2VR 2.0.1主界面

4.參數設置

回到Object2VR 2.0.1主界面，單擊“視圖參數”欄目的“修改”按鈕。在彈出的“顯示參數”窗口中，需要注意的是“控制”欄目中的“橫向倒轉”復選框。在源照片攝制過程中，轉盤順時針的轉向會使得生成的Flash文件，操作和轉向相反。此時，應點選“橫向倒轉”。在“顯示參數”窗口右側，顯示了默認視圖的圖片，通過拖拽，可以直觀的反映是否需要點選“倒轉”選項。調整好各項參數，單擊“確定”回到主界面。在“用戶數據”欄目中，單擊“修改”，在彈出的窗口中可以添加標題、描述、版權等信息。

整好各項參數后，單擊“確定”按鈕進行Flash文件的生成，并將該組圖片的Object2VR工程文件進行保存，方便日后的參數調整工作。圖3為生成的Flash文件。

圖3 制作好的Flash文件

5.發布

生成的Flash文件大小過大，不適合在Internet上發布。通過Flash壓縮軟件，或者在生成Flash前對圖片進行壓縮處理，都是可行的。

四、結語

環物全景的產生處于三維技術的普及開發階段，是二維到三維展示的過渡。Autodesk公司開發的123D軟件，通過識別照片中目標物體的背景，可以生成三維模型，但對于精細物體以及復雜表面卻無法得到較好的展示。三維展示的普及還需要時間，這給環物全景留下了發展的空間。

環物全景在植物方面的應用技術還不成熟，對于特別柔弱的植物，長寬比較為懸殊的植物，進行整株的攝制較為困難。因此，環物全景在花、資源植物有利用價值部分的展示，以及小草本的整株展示方面擁有較高的應用價值。

文章是對高原地區典型植物群落生境中植物標本采集、環物全景攝制和圖像處理過程的研究和經驗的總結，認為通過在室外簡單搭建制作而成的環物Flash對于植物知識的科普，具有重大的意義。對西藏地區植物特有種的環視拍攝工作，不但可以為西藏地區植物研究做參考，結合群落的360°全景，可以更直觀易懂地向植物愛好者展示植物群落的生境。

參考文獻：

[1] 沈治國. 植物攝影的拍攝技巧研究[D]. 浙江農林大學， 2011.

[2] 褚顏梅， 于陽， 王小冬. 全景技術在西藏典型植物群落生境展示方面的應用[J]. 西藏科技， 2014（1）：53-56.

[3] 呂俊霖， 陳怡飆， 謝威， 等. 基于Flash的魚類標本展示技術[J]. 南方水產， 2010， 6（6）：70-73.

[4] 劉桂陽， 齊瑛， 林志偉， 等. 昆蟲三維標本網絡信息系統設計[J]. 農業工程學報， 2009（8）：164-168.

[5] 何偉明， 羅立宏. 基于Flash的三維商品展示[J]. 廣東工業大學學報（社會科學版）， 2009（9）：317-318.

[6] 郭建良. 延時攝影：來自時間的力量----由一部大學生制作的延時攝影作品談起[J]. 中國記者， 2011（7）：97-98.

[7] 美國紐約攝影學院. 美國紐約攝影學院攝影教材[M]. 中國攝影出版社， 2010.