全景漫游技術(shù)在青巖古鎮(zhèn)的應(yīng)用研究

秦璐　司占軍　張維平

摘要：在科技飛速發(fā)展的今天，人們?cè)谛畔@取方式上有了極大的進(jìn)步，而全景漫游技術(shù)便是人們快速獲取信息的一種途徑。該文研究選址在人文歷史悠久的青巖古鎮(zhèn)，用戶在體驗(yàn)全景漫游的過(guò)程中，能感受到歷史名勝古跡帶來(lái)的魅力。在全景漫游的制作過(guò)程中，使用了專業(yè)的全景圖像拍攝設(shè)備INSTA 360 ONE X，在拍攝的過(guò)程中考慮當(dāng)?shù)氐奶鞖猓煌瑫r(shí)段的光照強(qiáng)度，構(gòu)圖等因素。圖像文件處理過(guò)程中使用INSTA 360 STUDIO 2020、使用Adobe Photoshop CC 2018等軟件。最后將全景漫游圖像文件上傳至720云平臺(tái)進(jìn)行全景漫游作品的編輯。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí);全景漫游技術(shù);720云

中圖分類號(hào)：TP37? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）06-0201-02

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字媒體出版物的種類也變得越來(lái)越多，用戶在網(wǎng)絡(luò)上瀏覽的內(nèi)容也不像以前那樣僅僅局限于文本、圖像的收發(fā)，瀏覽的內(nèi)容朝著多媒體、融媒體的方向發(fā)展。在這樣的發(fā)展之下，更好的圖文質(zhì)量、更新穎的瀏覽方式、更多的交互成為新媒體出版物發(fā)展的主體[1]。在這樣的發(fā)展趨勢(shì)下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)便孕育而生。

虛擬現(xiàn)實(shí)中的全景漫游技術(shù)自身具備制作較為簡(jiǎn)便，不需要制作場(chǎng)景、建模，從而使其具有數(shù)據(jù)量小、網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)更便于加載等特點(diǎn)。全景漫游使用的是實(shí)際拍攝的圖像，易于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，對(duì)瀏覽設(shè)備的硬件要求低，相比于3D漫游更具真實(shí)感這些優(yōu)點(diǎn)，全景漫游技術(shù)在VR看房、虛擬旅游、校園漫游、全景展覽等領(lǐng)域得到了良好的應(yīng)用[2]。

1 全景漫游技術(shù)

全景漫游技術(shù)的雛形在20世紀(jì)末誕生，是融合了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)多個(gè)學(xué)科建立而成的[3]，將若干經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理的水平360°垂直180°的圖像鏈接到一起，加上多種交互功能呈現(xiàn)給用戶的多媒體出版物。這種類型的多媒體文件可以通過(guò)新穎的視角給用戶帶來(lái)相較于傳統(tǒng)圖像瀏覽不一樣的體驗(yàn)，瀏覽過(guò)程更加具有沉浸感，用戶通過(guò)滑動(dòng)視角、點(diǎn)擊切換場(chǎng)景等操作，來(lái)更詳細(xì)地了解多媒體出版物所呈現(xiàn)給用戶的信息另一方面。

全景漫游技術(shù)通過(guò)和多媒體技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，在虛擬旅游、VR全景看房都有著良好的應(yīng)用。本次研究對(duì)象是基于虛擬旅游基礎(chǔ)的青巖古鎮(zhèn)全景漫游技術(shù)，是通過(guò)將實(shí)地拍攝的全景風(fēng)貌在720云平臺(tái)上組合起來(lái)，通過(guò)把景色、歷史人文有機(jī)結(jié)合起來(lái)呈現(xiàn)給用戶，再基于簡(jiǎn)便的操作方式，讓用戶沉浸其中。既能起到宣傳名勝景點(diǎn)、弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化的作用，也能達(dá)到吸引游客、宣傳景點(diǎn)、刺激消費(fèi)的作用[4]。

2 技術(shù)基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)思路

系統(tǒng)：Windows 10 版本1909。

軟件：INSTA 360 STUDIO 2020、Adobe Photoshop CC 2018、720云全景制作平臺(tái)。

INSTA 360 STUDIO 2020是配套本次全景漫游技術(shù)研究所使用的相機(jī)Insta 360 ONE X 專用的文件編輯軟件。它的功能非常強(qiáng)大，它支持預(yù)覽播放和查看Insta360 EVO/Insta360 ONE X拍攝的全景視頻和全景圖像，并且支持全景視頻和圖像的自由編輯。Photoshop軟件對(duì)拼接好的圖像文件進(jìn)行進(jìn)一步的處理，其中主要包括對(duì)圖像文件的飽和度調(diào)整、曝光調(diào)整、色階調(diào)整、USM銳化、圖像中污點(diǎn)的消除等一系列操作，使最后輸出的成品圖像變得更加美觀。720云平臺(tái)是一個(gè)在線的全景漫游制作與分享平臺(tái)，并且整合了圖像素材的出售與購(gòu)買功能。在720云平臺(tái)中，注冊(cè)登錄后即可使用其全景漫游制作與發(fā)布的功能。用戶也可以通過(guò)搜索功能來(lái)查找自己想要游覽的全景漫游作品并且在線瀏覽，無(wú)須再單獨(dú)的下載軟件才能查看[5]。

在設(shè)備的選擇方面，要拍攝全景圖像，需要使用帶有多個(gè)魚眼鏡頭的專業(yè)全景相機(jī)。本文選擇使用INSTA 360品牌的INSTA 360 ONE X全景相機(jī)，該相機(jī)搭載了兩個(gè)5.7k分辨率的魚眼鏡頭，兩個(gè)鏡頭的拍攝范圍能完美的覆蓋四周的角度，不會(huì)出現(xiàn)在取景范圍內(nèi)拍攝不到的地方[6]。

制作一個(gè)全景漫游，首先要確定好需要拍攝的對(duì)象，就本文而言，拍攝在制作的對(duì)象是坐落在貴陽(yáng)市城郊的青巖古鎮(zhèn)。首先進(jìn)行選取合適的拍攝位置拍攝全景照片，完成點(diǎn)位的取景操作以后使用對(duì)所拍攝的全景圖像進(jìn)行INSTA 360 STUDIO 2020軟件對(duì)全景圖像文件進(jìn)行拼接和輸出，然后使用Photoshop軟件對(duì)全景圖像進(jìn)行修補(bǔ)、美化，最后在720云平臺(tái)上進(jìn)行拼接與制作交互，設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

3 全景漫游的拍攝制作

3.1 全景圖像的拍攝

首先在古鎮(zhèn)景區(qū)內(nèi)計(jì)劃拍攝點(diǎn)并記錄，規(guī)劃拍攝點(diǎn)時(shí)，需要注意的問(wèn)題便是符合邏輯的游覽順序，便是在游覽的過(guò)程中，所呈現(xiàn)給用戶的場(chǎng)景的順序要符合游覽的先后順序。同時(shí)需要注意的是，整個(gè)的拍攝工作不可能在一天之內(nèi)完成，所以在拍攝工作進(jìn)行時(shí)，需要在相同天氣條件下的相同時(shí)段進(jìn)行拍攝工作，這樣一來(lái)，便可確保拍攝出的每個(gè)場(chǎng)景都有相同的光照條件，采集到的全景圖像也不會(huì)有較大色差。

3.2 全景圖像的分類與處理

將所有圖像文件系統(tǒng)命名整理后，使用INSTA 360 STUDIO 2020軟件對(duì)全景圖像文件進(jìn)行拼接和輸出操作。INSTA 360 STUDIO 2020軟件是INSTA 360公司為使用該公司相機(jī)產(chǎn)品的用戶提供的專業(yè)剪輯制作輸出軟件，可以對(duì)全景圖像智能拼接、消除接口色差、輸出JPG格式文件。由于相機(jī)的成像原理，圖像的四周會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的畸變，使用Photoshop軟件中的3D視圖功能，在3D的操作界面對(duì)全景圖像文件進(jìn)行編輯。使用鼠標(biāo)在畫面上拖動(dòng)移動(dòng)視角，找到圖像中的污點(diǎn)和三腳架部分機(jī)型修復(fù)。然后使用變形濾鏡插件Flaming Pear Flexify 2來(lái)進(jìn)行全景圖像中“天”“地”部分的修補(bǔ)來(lái)消除在圖像拼接時(shí)留下的拼接痕跡和修補(bǔ)污點(diǎn)時(shí)留下的痕跡。最后使用“圖像”“濾鏡”等菜單中的工具對(duì)圖像整體顏色進(jìn)行調(diào)整，就可以開(kāi)始在720云平臺(tái)上開(kāi)始制作全景漫游的交互功能。

3.3? 720云平臺(tái)中全景漫游的制作

在720云平臺(tái)登錄進(jìn)入后臺(tái)管理頁(yè)面，新建素材庫(kù)，對(duì)整理編輯好的全景圖像文件進(jìn)行上傳后點(diǎn)擊頂部菜單欄中的“發(fā)布”按鈕，在輸入作品標(biāo)題、選擇作品類型和自定義標(biāo)簽后，選擇剛才上傳的素材對(duì)全景漫游作品進(jìn)行編輯。在全局開(kāi)關(guān)設(shè)置中，可以設(shè)置全景漫游作品的用戶界面中的一些功能按鍵，例如：“場(chǎng)景選擇”“點(diǎn)贊”“VR眼鏡”“分享”“視角切換”等，用戶可以通過(guò)點(diǎn)擊觸發(fā)這些按鍵的功能。嚴(yán)格按照?qǐng)鼍暗拿Q以及標(biāo)號(hào)順序（如北街1、北街2等順序）排列完成后，將場(chǎng)景進(jìn)行分組，將相關(guān)場(chǎng)景編入分組內(nèi)，準(zhǔn)備進(jìn)行交互熱點(diǎn)的制作。

交互熱點(diǎn)的類型有“全景切換”“文本熱點(diǎn)”“圖文熱點(diǎn)”“環(huán)物熱點(diǎn)”“文章熱點(diǎn)”等，讓用戶在使用全景漫游的過(guò)程中多樣化操作。如圖2所示以場(chǎng)景“北門外”為例，首先要添加一個(gè)“全景切換”類型的交互熱點(diǎn)來(lái)進(jìn)行從該場(chǎng)景到下一場(chǎng)景的跳轉(zhuǎn)，然后添加一個(gè)“文本熱點(diǎn)”用于在虛擬游覽開(kāi)始前對(duì)青巖古鎮(zhèn)進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的介紹。在進(jìn)行完全景漫游作品的交互熱點(diǎn)設(shè)計(jì)之后，可以添加一個(gè)背景音樂(lè)增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。

在作品編輯制作完成以后，需要在移動(dòng)端和PC端對(duì)全景漫游作品進(jìn)行調(diào)試，檢查每個(gè)場(chǎng)景和交互功能。在所有問(wèn)題在PC端和移動(dòng)端都確認(rèn)無(wú)誤后，即可點(diǎn)擊保存作品，如圖3所示保存二維碼和鏈接地址，如圖4所示，在移動(dòng)端和PC端都可對(duì)全景漫游作品進(jìn)行游覽。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)了計(jì)劃籌備、實(shí)地進(jìn)行拍攝、圖像文件的拼接與輸出和編輯處理、全景漫游場(chǎng)景的整理與拼接、全景漫游作品的交互制作、全景漫游作品的輸出。這些系統(tǒng)性的過(guò)程，也是經(jīng)過(guò)行業(yè)中的不斷摸索，才讓全景漫游技術(shù)在今天變得如此成熟。全景漫游技術(shù)作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)其中一個(gè)分支，在網(wǎng)絡(luò)上傳播速度快，沉浸感更強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)多種類型的交互，擁有這些屬性的全景漫游技術(shù)，已經(jīng)逐漸應(yīng)用到了各行各業(yè)，成為數(shù)字出版行業(yè)的一顆新星。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郝旗.基于普通圖像的全景漫游系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].蘭州：蘭州交通大學(xué)，2013.

[2] 曹華.基于VR的全景漫游技術(shù)在產(chǎn)品推介展示設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D].貴陽(yáng)：貴州大學(xué)，2016.

[3] 駱學(xué)森.西域文化博物館全景圖像拼接研究與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專業(yè)版），2018（26）：97-100.

[4] 黃顯兵.基于全景技術(shù)的景觀在線漫游的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].上海：上海交通大學(xué)，2012.

[5] 王亞如，章光瓊，劉清堂.武落鐘離山音樂(lè)文化漫游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].華中師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，51（5）：615-619，625.

[6] 唐俊，趙為民，谷峰.基于魚眼圖像的全景漫游模型[J].微機(jī)發(fā)展，2003，13（2）：69-70.

【通聯(lián)編輯：謝媛媛】