720度全景效果圖在畢業設計虛擬展廳中的應用

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無錫工藝職業技術學院

一、前言

(一)720度全景效果圖概述

720全景效果圖是把實拍的照片合成后，通過全景播放器矯正后成為三維全景。所謂全，是指景色角度的全方位，全面展示了雙360度球型范圍的景致，可以通過鼠標移動，觀看場景的各個方向。所謂景，顧名思義，就是實景，真是的場景，并不是三維技術做出來的，而是多張照片拼合得到的圖像，最大限度地還原了場景的真實性。720度全景就是指水平360度，上下360度全能觀看的，即能看到“天、地”的全景，能給人以三維立體的空間感覺，使觀者猶如身在其中。

隨著圖像質量和分辨率的不斷提升，如今的全景效果也是越來越清晰，效果可以用震撼一詞來表達。這種虛擬展示的最大特點是：被漫游的對象是已客觀真實存在著的，只不過漫游形式是虛擬的而已。在畫面中，是有三維立體的空間，能使用戶具有身臨其境的感受，具備與環境的交互功能。

(二)全景應用領域發展現狀

圖1

圖2

在國外，全景攝影非常流行，只要搜索Panorama(全景攝影)，就會發現很多全景圖片網站和軟硬件網站。使用全景拍攝的行業也非常多，如旅游公司、商業廣告、地方政府、大學校園、攝影工作室等。

目前，國內已有很多關于720全景網絡互動平臺，提供全景愛好者作品制作和展示。全景圖在國內應用領域也較為廣泛，如旅游行業，房地產行業，酒店展會宣傳，國家虛擬博物館，虛擬校園展示等。

二、畢業設計虛擬展廳項目制作中720度全景空間生成流程

畢業設計虛擬展廳的制作，運用了720全景技術，拍攝對象是無錫工藝職業技術學院2018年優秀藝術類畢業設展，地點在學院的美術館。制作過程從全景圖片的采集到圖片處理到PTGUI合成球狀展開的圖片到720云平臺的效果圖制作，如圖1所示。

俗話說工欲善其事必先利其器，一套好的拍攝裝備必然會讓你的拍攝事半功倍。本次項目使用的設備是6D佳能全畫幅相機、15mm魚眼鏡頭、720全景云臺、三腳架等。720度全景效果圖技術實現詳細步驟如下：

(一)圖像采集

拍攝設備組裝并調試之后就可以開始拍攝了。根據經驗，拍攝時要注意以下幾點：

(1)拍攝時候相機需以鏡頭的光學中心為軸旋轉，保證照片拼接無錯位。通過調節全景云臺上的刻度，找到鏡頭節點，并記住相應的刻度，以遵循此刻度安裝云臺。

(2)拍攝時要調好相機和720全景云臺的刻度。基于水平中間線垂直向上或向下30度調整相機，環繞水平各一周拍攝。每轉動60度記錄一張照片，共拍攝12張，獲取兩組有序圖像。由于相鄰兩張圖像的重疊區域是保證圖像無縫拼接定位的要素，必須確保相鄰圖像的旋轉角度有部分重疊。

(3)拍攝時設置好分辨率、尺寸大小、焦距、快門、光圈及白平衡等參數，基本保持一致。室內拍攝時候，光線暗也不能開閃光燈，ISO值不宜過高。可用全畫幅相機拍攝精度可以提高。

(二)圖像處理

照片拍攝完成進行修圖和圖像合成，可以用Photoshop軟件調整圖像曝光過度或者曝光不足現象，圖像冷暖度的調整，圖像亮度對比度等參數設置。

照片處理完成后進行圖片拼接。筆者采用國際盛名的全景拼合軟件PTGui進行拼合。軟件中圖像拼接有三種模型，分別是球狀投影，柱狀投影與立方體投影，本系統主要利用柱狀投影圖像拼接技術將序列圖像有序地拼接成一張首尾相接的圖像。本次制作的全景圖采用了柱狀全景圖，合成原理為：再拼合時，以一張圖像為參考圖像，將待拼接圖像根據特征點匹配關系計算出單應矩陣進行圖像變換，然后再將這兩張圖像拼接起來，經過后續處理可拼接成一張首尾相接的全景圖。用此方法圖片之間能相對精準對接，減少誤差。軟件操作簡易，三個步驟分別是載入圖像、對齊圖像、導出圖像，完成三步就能完成一個點的全景制作。只要拍攝過程沒有問題，這個階段都能順利完成，如圖2所示。

將生成的全景圖導入720云平臺中，系統將自動識別并完成虛擬漫游果，12張平面的圖片成了立體的場景。在這個平臺中，創建交互熱點，設置不同場景之間的鏈接，使系統達到多點場景切換的效果，如此便能引導觀者進入圖書館進行參觀。另外，還能對個別作品添加文字信息，圖片信息和視頻等，操作簡單，生成速度較快。完成后可以發布鏈接到微信或者電腦觀看，再復雜精美的場景也只需幾百K的圖像文件就可以瀏覽播放，便于傳輸和播放。

三、720度全景拍攝技術展望

通過本次拍攝制作校園畢業設計展的虛擬漫游，對全景有了一個全面的認識。這是一個便于掌握和應用廣泛的技術，值得學習和應用。

720全景圖真實、直觀系統地展示交互式三維視覺場景，在數字媒體藝術發展的今天，720全景圖將得到更加廣泛的應用。未來希望能創造出更加智能的拍攝儀器，更加智能地獲取場景。利用全景圖實現未能拍攝到的區域，獲得寶貴的資料。