潜谈全景摄影虚拟校园

全景摄影与其他虚拟技术的区别/基于图像技术的全景虚拟的优势:

真实性强,实景场景的逼真摄影表现。

播放设备硬件要求低,大众化电脑均可播放,无需专门工作站。

开发周期短,开发成本低。拍摄制作比三维制作速度快,成本低。

导览性、交互操作性强。可与flash技术的导览无缝结合。

画面质量高,高清晰度的全屏场景,令细节表现完美。

数据量小,非常适合网络式访问观看。

什么是全景摄影

全景摄影大体可分为三类:

筒形全景摄影、球形全景摄影和平面全景摄影。

其中筒形全景包括:内筒筒形全景和外筒筒形全景。

筒形全景摄影又分以下拍摄手法:

1、水平拍摄法;2、垂直拍摄法;3、倾斜拍摄法。

全景摄影的应用

全景摄影可以说是互联网上发展最快的图像技术之一 虽然不能说它是全3D的图形技术 但是由于它实地拍摄接近真实环境 可以用鼠标拖动仿真摄像机的摇镜头的功能,具有有限的虚拟场景漫游功能 使全景摄影有了相当广泛的应用

包括:建筑,城市景观,园林,旅游,文化艺术,商业,游戏,科学技术等。从互联网上的全景网站分布来看,主要的应用有下述几个方面:

1建筑与城市景观:越来越多的网站采用全景摄影介绍地区和城市景观,几乎世界上所有的著名城市都有专业网站使用全景摄影吸引世界各地的访问者。此类网站大多采用GIS或平面布置与全景照片,文字介绍直接链接的方式,全面介绍地区或城市的建筑,园林,市区风光等人文地理信息。如有名澳大利亚悉尼歌剧院采用flash动画与柱形全景链接,详细介绍了几十个位置风光建筑,与2D图片比较,更直观,更具吸引力。

2 虚拟旅游:旅游网站把景点的平面布置与全景照片做成热点连接,可以从一个景点(全景照片)直接进入下一个景点,引导游客实现网上虚拟旅游。使您足不出户就可游历千里之外的着名风景。更有很多探险家,摄影记者把他们在冰山,极地,火山,草原,深海的景观用全景照片记录下来,展示大自然的神奇。只要您有耐心,您就可以在互联网上找到许多常规摄影所不能表达的全景照片。如一个探险家在火山喷发时拍下了火山岩浆流动的壮丽景观。

3 文化艺术:在文化领域,使用全景最多的是艺术,科技,自然,考古博物馆,画廊等网站。它们不仅使用柱形或球形全景介绍其场馆建筑,而且用对象全景做工艺美术,绘画,雕塑,文物等3D对象的360度展示,轻轻拖动鼠标您就可以围观目标对象的全貌。您也可以从一个场馆到另一个场馆漫步,同时360度观看各种展品。

4 商业与工业科技:商业网站用对象全景作商品,玩具展示,建立虚拟商场,房地产商用全景展示建筑艺术与室内外装修,汽车销售商用全景展示最新型汽车内3D外景观等等。此类商业网站,在全景的应用中也占有相当的比例,它们的直接目的就是促进商品销售。在科学技术研究领域,使用全景显示科技最新成果,如火星探测者2号,采用遥控拍摄了火星表面的柱形全景,这是一张十分珍贵的全景照片

全景摄影的发展前景

 

从技术上看,全景在未来会有好的发展前景,全景摄影技术也会不断创新进步:

首先要提高全景照片的图像质量: 到目前为止,互联网上的全景照片的图像尺寸大多只有400X300 pixel,图幅比较小,图像的分辨率比较低,图像质量差。这主要是因为使用了Java Applet作为播放器,这种播放器自动下载自动安装,免去了安装插件的麻烦,在早期网络带宽不宽裕的情况下Java Applet对全景摄影的发展起到重要的作用,但是它占用较多的系统资源,显示速度慢,无法加大图像的幅度,改进图像的质量。苹果公司的QuickTime 5推出使全景照片的图像质量有了很大的提高, QuickTime 5支持大幅面的立方体全景,全景照片的显示尺寸不再受任何限制。最近国际上流行的全屏全景(full screen panorama)可以使全景照片充满显示器的全屏,由于原图的分辨率有了很大的提高(5000X2500) ,看起来更加逼真清晰。而全景照片的尺寸大约只有500K左右,对于使用宽带网的用户已经完全可以接受,但是您必须先安装QuickTime 5。如果您已经安装了QuickTime 5请看例五 全屏全景(如果没有安装QuickTime 5,请先下载Donwloiad QuickTime),目前的网络带宽和PC机处理器速度都还不能满足全屏全景的需要。不过,请相信,不久您就可以在网上看到流畅大幅面全屏全景。

全景视频技术:到目前为止全景还只是静态的,就是场景内的景像是静止的。随着网络带宽和PC机CPU技术的进步,全景视频技术将将在互联网上出现: 用专业的全视角相机连续拍摄360X180度全景照片,并用专业的播放器在主机或互联网上显示动态的全景。全景视频不仅使您能全视角观看虚拟场景,而且场景中的一切都是动态的。 现在已经有了专业公司提供从制作到观看的全套软硬件设备,使您可用全景视频技术全视角记录大型集会,运动比赛动态全视角景观等等。而观看者可用鼠标调节观看方向,从任意角度观看真实的视频全景电影。当然,全景视频需要网络带宽的支持,就目前的网络带宽而言,显然还不能满足全景视频的要求。

IBR(是英文Image based rendering的缩写):美国的苹果公司把它的Quicktime全景叫做Quicktime VR或QTVR,这里的VR是指虚拟现实,全景与基于建模的虚拟现实比较起来仍有许多不足: 它的交互性有限, 相机只能固定在场景中某一点,不能在场景中任意移动,因而不能实现虚拟场景漫游。IBR的中文含义是:基于图像的渲染(或基于图像的绘制),顾名思义它首先是一种渲染技术,rendering一词来自3D图形,意思是:根据已建好的场景模型,相机位置,灯光等绘制出一幅2D视图图像。因此IBR实际上针对建模技术提出来的:不需要建立过于复杂的模型,它是使用一组在场景中拍摄的照片,建立新视点(即不在这组照片拍摄的相机位置上)的2D视图图像。这种思路是可行的,因为如果在场景中两个相邻的位置拍摄两张照片,显然可以用插值的方法求出在两个相机位置的连线上的任意位置的2D图像。只要使用每张照片上的每个像素插值即可。这也是一个全新的思路:它避开了越来越复杂的建模障碍,从实地拍摄照片中建立能在场景中任意漫游的虚拟环境。甚至于实现实时虚拟漫游。微软中国研究院沈向洋博士建立的IBR演示,它不仅十分真实(基于建模的VR做不到),而且有真三维的沉浸入场景的感觉(基于图像处理的全景做不到)。从IBR的观点上看,全景只不过是一种最简单的IBR技术。IBR技术将能解决上面提到的全景摄影存在的种种不足。只要拍摄足够多的场景照片,就可实现真正意义上的虚拟场景漫游,其真实程度远远超过基于建模技术的VR。IBR为全景摄影开辟新的发展前景。

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