基于Unity3D圖像的虛擬旅游展示研究

劉曉珍 謝富平

摘要：文章通過(guò)虛擬圖像的拼接以及基于Unity3D環(huán)境實(shí)現(xiàn)圖像的虛擬和用戶的觸覺(jué)、立體視覺(jué)等技術(shù)進(jìn)行高度融合， 來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)虛擬漫游，這個(gè)虛擬漫游的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)krpano框架來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬圖像漫游的人在真實(shí)自然環(huán)境中的逼真模擬感和聽(tīng)、動(dòng)等感知性的圖像，該技術(shù)在實(shí)現(xiàn)圖像漫游拼方面的研究具有重要的參考意義。

關(guān)鍵詞：全景瀏覽;Unity3D;交互操作;視聽(tīng)語(yǔ)言

中圖分類號(hào)： TP3? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）17-0223-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)和空間定位技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的在空間的增強(qiáng)，圖像在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中主要是通過(guò)圖像在空間定位上與用戶進(jìn)行漫游交互的，圖像增強(qiáng)信息主要是根據(jù)用戶的漫游動(dòng)作做出相應(yīng)的變化。基于Unity3D的增強(qiáng)圖像時(shí)利用現(xiàn)有的AR技術(shù)將圖像虛擬化及利用AR標(biāo)識(shí)物信息處理算法，提升了圖形圖像的識(shí)別處理能力，從而提高了用戶的漫游精度和漫游過(guò)程的穩(wěn)定性，用戶能在移動(dòng)端非常準(zhǔn)確地獲取與現(xiàn)實(shí)信息最匹配的預(yù)制虛擬信息。因此把增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到移動(dòng)通信終端來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)虛擬信息的認(rèn)識(shí)和重構(gòu)對(duì)提高人們對(duì)實(shí)體的認(rèn)識(shí)有著重要意義。

1 圖像分割的實(shí)現(xiàn)

圖像分割主要是根據(jù)圖像的灰度以及圖像的顏色、圖像的紋理和圖像的形狀等特征，utiy3d根據(jù)圖像的這些基本特征對(duì)圖像做一些圖像特征來(lái)使得圖像之間的區(qū)域互不交疊，并通過(guò)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的程序?qū)哂邢嗤瑢傩缘膱D像特征區(qū)域呈現(xiàn)出圖形基本特征點(diǎn)的相似性，而根據(jù)圖像的一些噪點(diǎn)可以產(chǎn)生圖像在不同區(qū)域間以及不同的場(chǎng)景中會(huì)出現(xiàn)基本特征的明顯的差異性。而為了實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的漫游圖像的基本處理特征點(diǎn)的軟件如：Photoshop和gimp兩款很合理處理圖像繪畫(huà)界面的軟件設(shè)計(jì)好圖片后，先把圖像數(shù)據(jù)化，然后利用程序?qū)ο嚓P(guān)性的圖像三維數(shù)據(jù)上，做一些圖像三維數(shù)據(jù)特點(diǎn)來(lái)體現(xiàn)和處理噪點(diǎn)痕跡。因此數(shù)據(jù)后，圖像自動(dòng)的編成三維圖像了，圖像的數(shù)據(jù)化是在圖像的二維基礎(chǔ)特征上做三維漫游處理，通過(guò)編輯器改進(jìn)module_editor三維模塊后。數(shù)據(jù)圖像自動(dòng)地做圖像的交替細(xì)分，圖像的二維和圖形的三維對(duì)比，在對(duì)比好后，依據(jù)數(shù)據(jù)的可視化要求，圖像自動(dòng)的在截取過(guò)程中處理成數(shù)據(jù)圖像的可視化，利用3D視圖編輯，把圖形的每個(gè)基點(diǎn)特征利用切片技術(shù)把圖像在做一些數(shù)據(jù)切片插值然后根據(jù)數(shù)據(jù)差值來(lái)做圖像的分割，把圖像設(shè)計(jì)成四個(gè)方向以自動(dòng)匹配相關(guān)的數(shù)據(jù)，把圖像的編輯切片自動(dòng)的鏈接圖像數(shù)據(jù)分割。數(shù)據(jù)的分割好后自動(dòng)的創(chuàng)建圖像的數(shù)據(jù)volume值用以用于分割圖像，根據(jù)圖像的分辨率，軸方向，原點(diǎn)來(lái)做圖像的labelmap數(shù)值。圖像處理過(guò)程中主要根據(jù)圖像的閾值，級(jí)別跟蹤編輯器來(lái)處理圖像的volume強(qiáng)度。圖像在處理過(guò)程中自動(dòng)的更改數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)圖像自動(dòng)的分割導(dǎo)入segment數(shù)據(jù)圖像。

2 基于SketchUp和Unity3D的虛擬場(chǎng)景漫游和場(chǎng)景互動(dòng)

在建筑漫游景觀動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)中，基于SketchUp和Unity 3D的虛擬場(chǎng)景漫游和場(chǎng)景互動(dòng)，項(xiàng)目模型主要利用SketchUp的技術(shù)對(duì)三維模型設(shè)計(jì)以及修改，修改好三維模型后，系統(tǒng)自動(dòng)把模型導(dǎo)入到程序中，Unity3d把模型導(dǎo)入后，Unity3d對(duì)圖像做場(chǎng)景做一些細(xì)化和對(duì)圖像環(huán)境貼圖處理，以角色控制器，設(shè)計(jì)為基準(zhǔn)，，對(duì)圖像數(shù)字模型加入圖像處理的過(guò)程的碰撞器，利用撞器把已經(jīng)設(shè)計(jì)好的三維場(chǎng)景圖做場(chǎng)景漫游，依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)手機(jī)的使用特點(diǎn)，把camera設(shè)計(jì)成一個(gè)角色控制器，同時(shí)在設(shè)計(jì)圖像的過(guò)程中對(duì)圖像做一些碰撞，通過(guò)圖像特征點(diǎn)的碰撞可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)地去注視特定圖圖像的數(shù)據(jù)信息，為了實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的漫游，我們度圖像的特殊目標(biāo)要設(shè)定一一對(duì)應(yīng)的一個(gè)Text 3D效果三維圖像，通過(guò)這樣的圖像處理和三維設(shè)計(jì)可以完全實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景在移動(dòng)圖像中實(shí)現(xiàn)更加強(qiáng)有力的圖像增強(qiáng)現(xiàn)效果。

3 視頻拼接線圖片處理

圖像拼接主要是根據(jù)圖像的序列圖像，其中對(duì)每一副圖像設(shè)置坐標(biāo)系，以這副圖像的坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，把圖像的每個(gè)基點(diǎn)都以序列的形式把圖像的序列基點(diǎn)以數(shù)字化的形式投影到算法已經(jīng)設(shè)計(jì)好的基點(diǎn)中去，數(shù)字化圖像信息利用透視技術(shù)把圖像變換投影到另外一個(gè)點(diǎn)上，從而計(jì)算機(jī)把一系列的圖像構(gòu)造成一個(gè)可以定位的圖像球面，依據(jù)攝像機(jī)的坐標(biāo)系、以及通過(guò)計(jì)算機(jī)傳感器來(lái)校正一些變形的 圖像，自動(dòng)地對(duì)圖像的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配點(diǎn)，依據(jù)特征點(diǎn)來(lái)選取圖像，對(duì)符合要求的圖像進(jìn)行），全景圖像拼接的融合主要是依據(jù)圖像的亮度以及圖像的顏色做均衡匹配處理。但是圖像的特征點(diǎn)很多，在自動(dòng)拼接的過(guò)程中圖像會(huì)出現(xiàn)誤差，為了提高圖像的處理質(zhì)量以及拼接的完美，另外為了避免出現(xiàn)盲區(qū)，架設(shè)無(wú)人機(jī)相機(jī)拍攝相關(guān)圖像時(shí)，盡量把攝像頭向下傾斜一定角度。這樣處理過(guò)來(lái)的兩幅圖像在影像變化過(guò)程中就是有特征點(diǎn)的糾錯(cuò)，對(duì)拼接的圖像矩陣之間的關(guān)系會(huì)有比較好的修飾問(wèn)題，通過(guò)坐標(biāo)變換以及移動(dòng)一個(gè)相機(jī)拍攝的圖像作為虛擬相機(jī)拍攝的圖像，這樣相機(jī)之間的取樣點(diǎn)就會(huì)有一些變化。圖像邊緣處理起來(lái)就會(huì)把內(nèi)直線直接的編成彎曲的曲線圖像像。可以通過(guò)以下程序?qū)崿F(xiàn)：

4 全景拼接圖像融合

全景拼接圖像主要是通過(guò)圖像的映射模型作為載體，即把二維圖像映射通過(guò)軟件到三維空間的空間變換，選擇合適的三圍模型映射模，利用攝像機(jī)與無(wú)人機(jī)拍的攝圖像采集到的場(chǎng)景圖像來(lái)做圖形圖像的相匹配，對(duì)于圖像的水平拼接，主要是根據(jù)漫游輸入的圖像，對(duì)圖像提取到的特征點(diǎn)，利用程序?qū)μ卣鼽c(diǎn)進(jìn)行相關(guān)性的圖像匹配，對(duì)匹配的拼接點(diǎn)把圖像和前面已經(jīng)輸入的圖像之間做一個(gè)映射關(guān)系，程序根據(jù)映射關(guān)系之間的匹點(diǎn)對(duì)圖像的數(shù)據(jù)采用Warp變換，然后利用圖像的特征點(diǎn)來(lái)對(duì)齊圖像，根據(jù)圖像的單應(yīng)矩陣來(lái)拼接圖像的吻合點(diǎn)，結(jié)合第一幅圖像的映射模型，批量化的處理圖像的痕跡拼接。具體實(shí)現(xiàn)拼接程序如下：

5 結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)漫游技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，通過(guò)基于Unity3D圖像的虛擬旅游，它利用計(jì)算機(jī)生成逼真的虛擬環(huán)境，通過(guò)漫游和交互讓用戶產(chǎn)生臨場(chǎng)感。采用碰撞檢測(cè)技術(shù)保證了系統(tǒng)的真實(shí)效果。自動(dòng)識(shí)別的信號(hào)并將其融合，轉(zhuǎn)換為偏振的3D信號(hào)，加上2D影像自動(dòng)給加上景深，生成左右兩幅圖像系統(tǒng)設(shè)計(jì)場(chǎng)景逼真。

參考文獻(xiàn)：

[1] LUO Tao， CHEN Bing， CUI Shi-jun， YANG Sheng-jia， ZHANG Jian. Application of virtual reality in teaching interventonal therapy[J]. Researches in Medical Education， 2010（12）.

[2] 曾林森. 基于Unity3D的跨平臺(tái)虛擬駕駛視景仿真研究[D]. 長(zhǎng)沙： 中南大學(xué)， 2013.

[3] 賈曉鋒. 基于EON Studio的減速器虛擬裝配技術(shù)研究[D]. 蘭州理工大學(xué)， 2014.

【通聯(lián)編輯：張薇】