720度全景效果图在毕业设计虚拟展厅中的应用

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无锡工艺职业技术学院

一、前言

(一)720度全景效果图概述

720全景效果图是把实拍的照片合成后，通过全景播放器矫正后成为三维全景。所谓全，是指景色角度的全方位，全面展示了双360度球型范围的景致，可以通过鼠标移动，观看场景的各个方向。所谓景，顾名思义，就是实景，真是的场景，并不是三维技术做出来的，而是多张照片拼合得到的图像，最大限度地还原了场景的真实性。720度全景就是指水平360度，上下360度全能观看的，即能看到“天、地”的全景，能给人以三维立体的空间感觉，使观者犹如身在其中。

随着图像质量和分辨率的不断提升，如今的全景效果也是越来越清晰，效果可以用震撼一词来表达。这种虚拟展示的最大特点是：被漫游的对象是已客观真实存在着的，只不过漫游形式是虚拟的而已。在画面中，是有三维立体的空间，能使用户具有身临其境的感受，具备与环境的交互功能。

(二)全景应用领域发展现状

图1

图2

在国外，全景摄影非常流行，只要搜索Panorama(全景摄影)，就会发现很多全景图片网站和软硬件网站。使用全景拍摄的行业也非常多，如旅游公司、商业广告、地方政府、大学校园、摄影工作室等。

目前，国内已有很多关于720全景网络互动平台，提供全景爱好者作品制作和展示。全景图在国内应用领域也较为广泛，如旅游行业，房地产行业，酒店展会宣传，国家虚拟博物馆，虚拟校园展示等。

二、毕业设计虚拟展厅项目制作中720度全景空间生成流程

毕业设计虚拟展厅的制作，运用了720全景技术，拍摄对象是无锡工艺职业技术学院2018年优秀艺术类毕业设展，地点在学院的美术馆。制作过程从全景图片的采集到图片处理到PTGUI合成球状展开的图片到720云平台的效果图制作，如图1所示。

俗话说工欲善其事必先利其器，一套好的拍摄装备必然会让你的拍摄事半功倍。本次项目使用的设备是6D佳能全画幅相机、15mm鱼眼镜头、720全景云台、三脚架等。720度全景效果图技术实现详细步骤如下：

(一)图像采集

拍摄设备组装并调试之后就可以开始拍摄了。根据经验，拍摄时要注意以下几点：

(1)拍摄时候相机需以镜头的光学中心为轴旋转，保证照片拼接无错位。通过调节全景云台上的刻度，找到镜头节点，并记住相应的刻度，以遵循此刻度安装云台。

(2)拍摄时要调好相机和720全景云台的刻度。基于水平中间线垂直向上或向下30度调整相机，环绕水平各一周拍摄。每转动60度记录一张照片，共拍摄12张，获取两组有序图像。由于相邻两张图像的重叠区域是保证图像无缝拼接定位的要素，必须确保相邻图像的旋转角度有部分重叠。

(3)拍摄时设置好分辨率、尺寸大小、焦距、快门、光圈及白平衡等参数，基本保持一致。室内拍摄时候，光线暗也不能开闪光灯，ISO值不宜过高。可用全画幅相机拍摄精度可以提高。

(二)图像处理

照片拍摄完成进行修图和图像合成，可以用Photoshop软件调整图像曝光过度或者曝光不足现象，图像冷暖度的调整，图像亮度对比度等参数设置。

照片处理完成后进行图片拼接。笔者采用国际盛名的全景拼合软件PTGui进行拼合。软件中图像拼接有三种模型，分别是球状投影，柱状投影与立方体投影，本系统主要利用柱状投影图像拼接技术将序列图像有序地拼接成一张首尾相接的图像。本次制作的全景图采用了柱状全景图，合成原理为：再拼合时，以一张图像为参考图像，将待拼接图像根据特征点匹配关系计算出单应矩阵进行图像变换，然后再将这两张图像拼接起来，经过后续处理可拼接成一张首尾相接的全景图。用此方法图片之间能相对精准对接，减少误差。软件操作简易，三个步骤分别是载入图像、对齐图像、导出图像，完成三步就能完成一个点的全景制作。只要拍摄过程没有问题，这个阶段都能顺利完成，如图2所示。

将生成的全景图导入720云平台中，系统将自动识别并完成虚拟漫游果，12张平面的图片成了立体的场景。在这个平台中，创建交互热点，设置不同场景之间的链接，使系统达到多点场景切换的效果，如此便能引导观者进入图书馆进行参观。另外，还能对个别作品添加文字信息，图片信息和视频等，操作简单，生成速度较快。完成后可以发布链接到微信或者电脑观看，再复杂精美的场景也只需几百K的图像文件就可以浏览播放，便于传输和播放。

三、720度全景拍摄技术展望

通过本次拍摄制作校园毕业设计展的虚拟漫游，对全景有了一个全面的认识。这是一个便于掌握和应用广泛的技术，值得学习和应用。

720全景图真实、直观系统地展示交互式三维视觉场景，在数字媒体艺术发展的今天，720全景图将得到更加广泛的应用。未来希望能创造出更加智能的拍摄仪器，更加智能地获取场景。利用全景图实现未能拍摄到的区域，获得宝贵的资料。