基于动态全景视频漫游技术应用研究

张嘉茹 冯嘉颖 莫茵茵 潘晓洁 余云灿 谢意一

摘  要：随着社会经济的蓬勃向上和科学技术的突飞猛进，人民的物质生活水平越来越高，对于高质量的精神文化生活的要求也越发迫切。应运而生的视频作品，成为了人们目前的娱乐元素之一，对人们的生活形成了潜移默化的影响。在近几年，伴随着全景拍摄和全景软件的技术革命，一种新型的视频技术——动态全景视频漫游技术，走入了人们的视野。

关键词：360拍摄;全景视频;新媒体;应用研究

中图分类号：TP391.41;TP391.9      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）24-0104-03

Abstract：With the vigorous development of social economy and the rapid development of science and technology，people’s material living standards are getting higher and higher，and the requirements for high-quality spiritual and cultural life are becoming more and more urgent. Video works emerged as the times require，become one of the entertainment elements of people at present，and have a subtle influence on people’s life. In recent years，with the technological revolution of panoramic shooting and panoramic software，a new video technology，dynamic panoramic video roaming technology，has entered people’s vision.

Keywords：360 shooting;panoramic video;new media;applied research

0  引  言

在这个多样化和个性化的消费时代，二维平面宣传方式广为流传，随着虚拟与现实的交融，网络与新媒体的成长，逐渐被贴吧、公众号、微博等取代。而比起单一的文字、图片或者视频，全景视频的传播效果有了质的飞跃，它使枯燥无味的人机交互变得生动有趣。给人带来视觉和听觉的享受，开创了新媒体创意宣传的新时代，增加了视频作品的观赏性以及新意和乐趣。通过普通的输出设备（如手机、电脑、电视等），就可以随时随地观看全景视频。本文对动态全景视频漫游技术的应用研究进行介绍，并阐述部分自己的见解。

1  动态全景视频漫游技术介绍

动态全景视频是将360度的全景图经过全景软件的后期处理转化成动态的图片视频，建立与现实环境对应的全景空间。它可以通过输入设备（例如键盘、手机触摸屏、电脑鼠标、遥控等）在360度的拍摄角度上操控浏览的方向，可上可下，或左或右地任意观赏动态全景视频。强烈的动感和影像效果使视野范围不再受到限制，拓宽到了360度，全景视频在视觉和听觉上给观者一种身临其境的感受，使观者产生“人在画中走”的感觉。而且它对输出设备没有高要求，打破了空间、时间和区域的局限性。全景视频不只是单纯的全景照片，而是具备声音和景深等的动态全景。

2  国内外动态全景视频漫游的研究现状

伴随网络技术不断革新，全景影视漫游技术得到了一定的提升，作为一种新型的视觉传播技术，它相应地出现在各类应用和作品中，也开始与人们的生活相结合。虽然作为一门新的技术还不成熟，存在许多问题有待解决，但建立动态全景视频漫游已经引起了许多信息科技公司、政府、大学和研究所的重视。全景视频厂商都较小，并且处于发展阶段，大厂商也在不斷发展新技术。

动态全景视频漫游的技术最初的发展主要由国外信息技术者推动。1965年引起大家关注的是“360度全景之父”——Sutherland发表的论文《终极的显示》中，第一次提出关于创建虚拟现实系统的想法。2000年Kang、Cohen、Medionoi提出的图像拼接成为了这项技术的突破性进展与主要制作方法。Shmuel Peleg、Benny Rousso、Alex Rav-Acha三人进行创新改良提出的自适应图像拼接模型成为今后发展阶段进程的研究方向。如今，随着科技与新媒体图形图像处理的发展，360度全景逐渐普及，动态全景视频漫游技术脱颖而出。微软、苹果、谷歌是其中的代表性厂商。

在国内，全景视频的研究虽与国外相比起步晚，存在差距，但也在不断进行创新和学习研究。近几年，对动态全景视频漫游的研究引起了现代科技公司、政府研究所以及大学的重视，鼓励更多知识分子参与其中。2016年国家提出重点支持新产业技术的发展，各类重点大学也开展各类研究并取得一定进展，与此同时，各类科技公司对全景视频的投入与创新也迈上了新台阶。

3  动态全景视频漫游的制作简述

3.1  拍摄用具

本文中使用的是全画幅佳能相机EOS 5D Mark III，给相机匹配鱼眼镜头，组装好全景云台和三脚架，在现实生活中选取拍摄地点，拍摄多组照片以用于后期全景图像制作。

3.2  拍摄方法

给相机调整好合适的白平衡、感光度、光圈大小和快门速度，打开手动模式调焦，在全景云台上固定好初始位置，开始拍摄图片，一组为6张，拍摄角度为0度、90度、180度、270度、360度、正上方和正下方。以相机围绕中轴进行360度旋转，从0度开始，每90度拍摄一张，同平面一共拍摄4张相片，最后在正上方和正下方各拍摄一张。

3.3  拍摄技巧

为避免后续图像拼贴出现破洞现象，在拍摄时必须要使相机三脚架位置不变动，拍摄正下方的地面照片时，在小心移除全景云台和三脚架的同时，拍摄者的双脚尽可能不要入镜。

3.4  制作流程

打开PYTGui汉化版，导入拍摄的成组照片，加载创建全景图。然后将制作完成的全景图片导入Kolor Autopano Giga中进行拼贴检索，编辑和制作全景视频，提升体验感。最后将全景视频导入Kolor Pantour中制作热点，增加用户代入感。再利用其他专业的软件和插件，添加音乐和音效，解说以及动态特效等，完成动态全景视频漫游的制作。

3.5  后期修整

制作出来的全景图中可能会出现光线不同、曝光不足、拼接有瑕疵等问题，这时我们可以使用专业的软件和工具，采取调节曝光度和色彩平衡，以及剪辑和拼接视频的方法以达到更好的动态全景视频效果。

4  动态全景视频漫游技术的具体应用

4.1  建筑类

4.1.1  房地产宣传展示

传统的房地产销售，投资商和客户只能通过房地产商发布的广告、宣传片和照片进行了解，接着到有意向购买的房产处看户型。全景漫游技术可以让投资商和客户无死角地观察房屋的外形结构、室内装修设计等细节，体验身临其境的感觉，增强沉浸感。应用全景技术，展现全方位、细节化的样品房，可以实现客户不受时间、地点的限制观看不同户型的房屋，减少浪费在交通上的时间，增加潜在客户。

4.1.2  博物馆展示

游客一般通过博物馆派送的传单和网络介绍了解博物馆。图片及文字介绍只能片面地展现出博物馆的一部分，而采用动态全景视频漫游技术，加上配音和解说，可以使游客最大程度地感受到博物馆的宏伟以及博物馆的展品特色，熟悉博物馆的内部结构及展品的摆放位置，再根据自己的喜好制定参观博物馆的路线。不仅如此，博物馆也可以通过该技术，让游客近距离观赏文物。

4.1.3  虚拟校园漫游

通过此技术，展示学校浓厚的学术氛围、美丽的学习环境和强大的师资力量，以吸引生源。用户可以观赏全景校园环境，如图书馆、食堂、课室、教学楼等，模拟在校道行走的感觉，高考填报志愿的学生可以借助此技术挑选自己心仪的学校。

4.1.4  公司企业推广展示

使用此技术可以将公司的实景，如生产车间和生产工厂等设施情况展示给客户，宣传公司企业的形象和品牌，吸引有意向购买公司产品的客户。投资方、合作方也可通过全景视频了解公司实力、公司工作情况，节约谈判所费的时间。

4.1.5  大型商场购物指南

使用此技术，可以将商场最真实的情景以及售卖的商品最大程度地展示给顾客。此技术相当于升级版的地图，消费者可以更加直观地找出自己感兴趣的商店，提高逛街的质量。通过全景漫游技术还原商场，还可以在场景中嵌入商品的购买链接，消费者可以在场景中选择满意的商品，通过链接完成交易，实现足不出户的真实购物体验，结合互联网支付，给消费者营造“出门购物”的感觉，从而提高商场的销量。

4.1.6  酒店餐饮

目前在线订酒店和在线订餐厅已经普及，但是由于图片无法完全展示店内陈设，有时候会造成顾客在网络上预订好的客房、餐厅不是自己想要的结果。此技术可以全面地展示出酒店和餐厅的环境、氛围、特色，相较于图片、视频更能为消费者还原酒店、餐厅的环境，使消费者更大程度了解酒店的客房、外形、大厅等的环境，了解餐厅的装饰风格、菜谱食材、厨房卫生情况，给消费者带来安心感。还可将成品作为酒店或餐馆的指示小地图，在顾客迷路时派上用场。

4.2  商品类

4.2.1  淘宝商品展示

目前淘宝商品主要通过图片及视频的方式进行商品展示，若采用该技术，可以在360度全景视频中更加直观地观察商品的外观。还可以嵌入动态的人物，提高顾客对商品的接受程度和注意力。全景视频技术能更大程度地展示商品的使用方法以及效果，成為商品宣传推广的利器，提高顾客购买的兴趣和欲望。

4.2.2  汽车行业展示

商家可利用此技术还原汽车的外形和内部细节，有购车欲望又抽不出时间到现场了解更多车型的顾客，可以通过互联网，使用全景漫游技术感受各类车的体验感，直观地体验到车型的大小以及车内的设备环境，并从中选出自己感兴趣的车型。

4.3  外景类

4.3.1  旅游景点导览系统

近年来，不少景点引入了全景漫游技术。用全方位、高清晰度的全景视频展示美丽的景区环境，游客可以通过地图导航选择自己感兴趣的地点，通过全景漫游自由穿梭于各地点，选择感兴趣的目的地，减少游客来回往返于各景点的时间，提高旅行的质量。这种贴心的人性化服务，有利于提高景点的人流量和销售量，推动旅游业的发展。

4.3.2  开发区虚拟环境展示

采用此技术，能够建立仿真城市系统，细节化地展示开发区城市的环境、道路交通、房屋建筑、船舶桥梁等情况，可用来进行城市规划项目和建筑装修工程项目的验收，便于施工过程中的剖析和评估，起到了推广项目的作用。政府规划部门、项目开发商、工作人员及大众可以随时观看真实的规划效果，更好地掌握城市发展形态，改善城市规划和生活环境，形成具有特色的城市发展风格。而一目了然的全景视频展示，具有真实可信性，能够吸引客商投资。

4.3.3  历史文物古迹的虚拟展示

使用动态全景视频漫游技术展示文物，可以让游客全方位、不受地域限制地欣赏生动真实的文物，使游客更容易被带入文物所在的世界，从而帮助游客更好地理解历史。既可以拓展传统文化保护与发展的新方式，同时可以在没有损坏历史文物严肃性的情况下吸引更多的游客来文物所在地参观，不仅能提高大众的文物鉴赏能力，提倡保护文物古迹工作，还能培养新一代青年人对文物保护的意识。

4.4  学习类

4.4.1  虚拟教育学习环境展示

传统教学方法以老师引导为主，学生被动接受，授课形式相对單一，教学效果并不显著。运用动态全景视频技术可以创建虚拟教学环境，应用于在线授课、虚拟实验室、立体观念、宇宙星象学、专业技能培训等方面，为学生领会新的知识和技能提供最直观有效的方式。学生可以拥有全方位沉浸式的学习体验，完成由被动学习转化成自主学习的过渡。

4.4.2  应急演练指示

传统安全教育普遍受到时间与空间的双重限制，人们难以真正代入灾难来临时的逃生演练当中，演练效果也不尽人意。而动态全景视频漫游技术的交互性与沉浸性特点，则是突破传统应急逃生演练教育的新方式。将该技术应用于打造模拟应急逃生演练系统，通过还原发生灾难事故的虚拟场景，可以让人们在虚拟的场景中了解现实中灾难事故的严重性。在人们感知灾难发生的同时，引导其冷静分析，沉着判断，学会随机应变和急救知识，灵活运用正确的逃生自救方法。

4.5  娱乐类

4.5.1  游戏场景展示

模拟真实场景的游戏近年来呈井喷式发展，如《绝地求生》《刺客信条》等。这类游戏抛开玩法和开发来讲有一个共通点，就是尽可能地将虚拟3D建模做成现实中真实的模样。而使用动态全景漫游技术进行场景再生，可以节省建造游戏场景的成本和时间，将游戏场景与动态全景结合，提高真实感。在搭建好的游戏场景内，玩家可以在第一人称视角中对场景进行观察、操作，自由控制在游戏空间中的视角方向，玩家只需观看他们感兴趣的内容，选择不同的游戏路线甚至是不同的结局，体验游戏的剧情故事。

4.5.2  休闲娱乐场所展示

通过运用虚拟展示的方法进行推广，可以最大限度地把休闲场所环境的优点明确传达给顾客，有利于服务业个体凸显出自己的竞争优势。现如今许多咖啡厅、网吧、水吧、健身房、美容会所、酒吧等，都可以应用动态全景视频漫游技术。该技术能够让消费者对将要前往的休闲场所和其所拥有的设备一览无余，让消费者们对这些场所的认识更加深入，引起消费欲望，提升消费体验和消费水平，从而得出更加直观和全面的综合性评价。不仅为顾客提供极大的便利，还可以给商家带来良好的客流群体与体验返评，动态全景视频漫游技术可以成为第三产业个体进行包装宣传与提高竞争力的一种全新的方式。

4.6  安全类

4.6.1  安全监控少盲区展示

监控在维持社会秩序领域上的应用十分广泛，例如银行、企业、商店、交通工具和私人住宅等，但目前的安全监控系统几乎都存在盲区，甚至有少数地方是完全监控不到的。将动态全景视频漫游技术运用到安全监控领域，不仅可以减少传统监控摄像头的安装数量，降低投入在安置硬件设备中的费用，而且还能拓宽监控视野，减少盲区和死角的存在，提高安全监控系统的工作效率。

4.6.2  倒车系统无死角展示

将全景视频技术应用于辅助倒车系统，具有重要的社会作用与现实意义。在倒车时如果遇到视线盲区，驾驶员也许会出现失误的操作，进而可能撞上其他车辆或行人，导致对他人造成程度不一的伤害，甚至造成他人死亡。而如果有动态全景视频漫游技术的支持，安装无死角的360度全景倒车系统设备，就可以提升驾驶员的驾驶安全指数，减少车祸事故的悲剧。

5  结  论

目前，动态全景视频漫游技术发展日新月异，为宣传方式和视频观赏带来了便利。但也不能盲目乐观，全景视频技术还有很大的进步空间，需要进行大胆的尝试创新，增强核心竞争力，优化用户体验舒适度。为了使用户更加流畅地观看全景视频，获得最好的视觉体验，可以通过网站建设方面来提高带宽。对于交互方式的研究，可以从感知系统方面入手，综合视觉、听觉、触觉、力学反馈、人体姿势等因素进行斟酌和考虑。以多样化的形式丰富全景视频内容，推动动态全景视频漫游技术在未来广大应用领域的发展壮大。

参考文献：

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[2] 黎永志，张焱辉.机场全景可视化系统设计 [J].现代信息科技，2019，3（12）：9-12.

[3] 杜威，李华.一种用于动态场景的全景表示方法 [J].计算机学报，2002（9）：968-975.

作者简介：张嘉茹（1998-），女，汉族，广东汕头人，本科，研究方向：数字媒体技术;冯嘉颖（1998-），女，汉族，广东佛山人，本科，研究方向：数字媒体技术;莫茵茵（1999-），女，汉族，广西梧州人，本科，研究方向：数字媒体技术;潘晓洁（1998-），女，汉族，广东潮州人，本科，研究方向：数字媒体技术;指导老师：余云灿（1987-），男，汉族，广东茂名人，教师，实验师，本科，研究方向：现代教育技术学、数字媒体;谢意一（1984-），男，汉族，广东茂名人，教师，助理研究员，本科，研究方向：虚拟现实技术、数字媒体。