三維全景

三維全景

三維全景,是基於全景圖像的真實場景虛擬現實技術。全景是把相機環360 度拍攝的一組或多組照片拼接成一個全景圖像,也有通過一次拍攝就可以實現的,比如國外的oneshot。通過拼接或者oneshot的成像之後,經過一系列是數學計算可以得到其球形全景的的矩形投影圖,或者立方體圖,然後通過計算機技術實現全方位互動式觀看的真實場景還原展示。

基本介紹

  • 中文名:三維全景
  • 外文名:Three-dimensional panorama
  • 作用:展現物體全貌
  • 代表:oneshot
簡介,虛擬現實,相關技術,360°虛擬現實,全景化視野,如何製作,全景漫遊,主要套用,

簡介

什麼是三維全景圖
三維全景圖即是由多角度拍攝數張照片,一般是由普通相機結合魚眼鏡頭,平均每60度拍攝一張,360度須拍6張,上面單獨拍攝2張,每景點照片共8張,或使用專業三維平台建立數字模型,然後使用全景工具軟體製作而成。製作過程中添加功能鍵,如拉近距離,放大,左右移動等,可以使用IE瀏覽器或播放軟體在普通電腦上觀看,並用滑鼠控制觀察的角度,可任意調整遠近,仿佛置身真實的環境之中,獲得全新的感受。
三維全景發展
在早期的時候一般是通過quicktime播放器播放,但隨時技術的發展,出現了很多的第三方播放器或其他技術實現。比如可以通過java播放器,但因為需要安裝java虛擬機,慢慢被flash 播放器替代,特別是AS3技術出現之後,通過flex和pv3D組件比較容易實現三維全景的flash播放。特別值得一提的是DevalVR播放器,這是迄今為止世界上播放效果最好的播放器。而且外掛程式很小只有200多K。 但是現在使用得比較多的是flash播放器。
效果演示: 在觀看的時候可以按照滑鼠左鍵在畫面上拖動任意觀看,所有的三維全景都可以這樣操作。
把多個三維全景進行融合地圖、指南針、已經動畫、音樂、解說等整合起來就可以做成三維全景虛擬漫遊系統。
360度全視角互動操作
三維360°球形全景由於它的真實性、全視角等特點在國際上得到普遍套用。特別是隨著網路技術的發展,其優越性更加突出。它改變了傳統網路平淡的特點,讓人們在網上能夠進行 360 度全視角觀察,而且通過互動操作,可以實現自由瀏覽,從而體驗三維的 VR(虛擬現實)震撼視覺效果。

虛擬現實

所謂虛擬現實(Virtual Reality,VR),就是通過技術或設備模擬出一個可互動的、虛幻的三維空間場景。
自從虛擬現實之父Sutherland1965年在一篇名為《終極的顯示》的論文中首次提出虛擬現實系統的基本思想以來,已經過去了將近40年了,而直至四、五年以前,虛擬現實的套用還僅限於一些高端行業,例如國防軍事飛行模擬,軍事演習,武器操控、宇航探測、太空訓練等。長期以來虛擬現實一直以“幾何建模”為主,3DMax、Maya等CG軟體的輝煌就印證了這一點。隨著數字圖像技術的發展,以三維全景逐步普及為突破口,“基於圖像”的虛擬現實技術逐漸脫穎而出。三維全景以其真實感強、深沉全景方便快捷的特點受到日益廣泛的關注。
數字三維全景,也就是通過對專業相機捕捉整個場景的圖像信息,使用軟體進行圖片拼合,並用專門的播放器進行播放,即將平面照及計算機圖變為360度全觀(panaramic)風景用於虛擬現實瀏覽。把二維的平面圖模擬成真實的三維空間,呈現給觀賞者。並給觀賞者提供各種操縱圖像的功能,可以放大縮小,各個方向移動觀看場景,以達到模擬和再現場景的真實環境的效果。
數字三維全景和以往的建模、圖片等表現形式相比,其優勢主要體現在以下幾方面:
1.真實感強,基於對真實圖片的製作生成,相比其他建模生成對象更真實可信。2.比平面圖片能比能表達更多的圖像信息,並可以任意控制,互動性能好。3.經過對圖像的透視處理模擬真實三維實景,沉浸感強烈,給觀賞者帶來身臨其境的感覺。4.生成方便,製作周期短,製作成本低。5.檔案小,各個製作軟體版本不同,每個景點最低只占3M左右空間,傳輸方便,適合網路使用,發布格式多樣,適合各種形式的套用。6.包容性強,可添加文字,圖片,視頻,flash等多種功能,介紹。7,兼容性好,可與傳統二維網站相結合,效果更好。
隨著全景市場的快速成長,三維全景技術提供商不斷湧現。憑藉三維全景日益擴大的市場需求和套用,通過深入研究虛擬現實可視化等技術,幫助人們在計算機和網路這個虛擬世界中更好地重建現實,體驗現實和改造現實。

相關技術

360°虛擬現實

三維全景技術是目前迅速發展並逐步流行的一個虛擬現實分支,可廣泛套用於網路三維業務,也適用於網路虛擬教學領域。傳統三維技術及以vrml為代表的網路三維技術都採用計算機生成圖像的方式來建立三維模型,而三維全景技術則是利用實景照片建立虛擬環境,按照照片拍攝→數位化→圖像拼接→生成場景的模式來完成虛擬現實的創建,更為簡單實用。
三維全景技術及其套用
全景也稱為全景攝影或虛擬實景,是基於靜態圖像的虛擬現實技術。是把相機環360°拍攝的一組照片拼接成一個全景圖像,用一個專用的播放軟體在網際網路上顯示,讓使用者能用滑鼠控制環視的方向,可左可右、可近可遠觀看物體或場景。
三維全景技術是一種桌面虛擬現實技術,並不是真正意義上的3d圖形技術。三維全景技術具有以下幾個特點:一是實地拍攝,有照片級的真實感,是真實場景的三維展現。二是有一定的互動性,用戶可以通過滑鼠選擇自己的視角,任意放大和縮小,如親臨現場般環視、俯瞰和仰視。三是不需要單獨下載外掛程式,一個小小的java程式,自動下載後就可以在網上觀看全景照片,或者使用quick time播放器直接觀看。並且,全景圖片檔案採用先進的圖像壓縮與還原算法,檔案較小,一般只有100~150k,利於網路傳輸。

全景化視野

有什麼比一張全景照片更能完整地呈現眼前的景象?在數碼時代,我們不再需要專業的全景膠片相機,僅僅通過普通的數位相機甚至是手機,就可以拍下漂亮的全景照片了,這無疑給更多用戶帶來了全新的攝影樂趣。
6招拍好全景照片
全景攝影看似高深,其實對於普通用戶來說,只要掌握了一定技巧,也是可以輕鬆搞定的。簡單說來,拍攝全景照片就是將相機固定在某一點上,以該點為圓心在一個平面內旋轉相機,從而改變鏡頭的拍照角度,並將影像分段連續拍攝下來,最後再把所拍照片進行拼接,就形成了一張完整的全景照片。我們基本上可以把整個拍攝過程分為6個環節,每個環節都缺一不可。
選景
首先要說的是,拍攝全景照片不能盲目,並不是所有場合都適合。應該說大部分全景照片會選擇風光作為題材,從中我們也能分析出選景的幾大要素來。開闊的大場景是必須的。全景照片最大的魅力就是突出場景開闊的氣勢。拍攝的景物同時要比較有立體感,如果都處在一個平面內,拍攝的效果通常不會很好。還有,儘量避免拍攝運動物體。特別是相鄰畫面拼接區域上儘可能不要出現運動物體,否則容易出現拼接不上的情況。
定點
固定相機的位置對於拍攝好全景照片來說至關重要。

如何製作

360全景製作第一步--拍攝魚眼圖
配置4個製作全景的硬體設備:單眼相機+魚眼鏡頭+全景雲台+三角架,拍攝2張或更多魚眼圖來製作360度實景。魚眼鏡頭:
是一種超廣角鏡頭,可以覆蓋超過180度的視角範圍。使用魚眼鏡頭僅需拍攝2~4張魚眼圖即可製作一張360度的全景圖。
全景雲台:
是專門為拍攝全景而用的雲台,安裝在三角架上用來承載相機等拍攝設備。全景雲台不同與普通雲台,其關鍵作用是將鏡頭節點保持在雲台的旋轉軸心上,這樣就可以保證在旋轉相機拍攝的時候每張魚眼圖都是在一個點上拍攝,製作得到的全景圖就會很完美。
節點:
就是鏡頭中光線會聚的一點,光線由此處發散投射到成像面。如果我們能保證鏡頭節點位置不變,也就能保證鏡頭是在同一點進行拍攝。這對全景製作有著重要影響,也只有在同一點進行拍攝才能保證全景製作的完美。
360全景製作第二步--導入造景師軟體中拼合,如今造景師已經更新至造景師9.0版本
造景師是一款行業領先的虛擬現實製作工具,讓您僅需花費2-5分鐘即可輕鬆拼合一幅高質量的360度球形或柱形全景圖,主要用於房產樓盤、旅遊景點、賓館酒店、校園風光等場景的三維虛擬漫遊效果的網上展示,讓觀看者無需親臨現場即可獲得360度身臨其境的感受。同時支持魚眼照片和普通照片的全景拼合,以及全螢幕模式、批量拼合、自動識別圖像信息、全景圖像明暗自動融合等功能。
導入:將拍攝好的一組魚眼圖導入軟體中;
拼合:點擊“拼合”按鈕,3-5分鐘即可自動製作一張360度全景圖;
發布:您可以選擇發布Flash vr格式檔案(上傳網站專用)、swf格式檔案與html5格式(ipad上預覽) 。

全景漫遊

三維全景漫遊是指在由全景圖像構建的全景空間裡進行切換,達到瀏覽各個不同場景的目的。
目前,實現三維全景漫遊的技術有兩種:
一是在三維全景或地圖中添加其他三維全景的連結,連結可以是箭頭或者腳印等形式,瀏覽者在點擊其他三維全景的連結時,就會切換到其他三維全景進行瀏覽,如圖所示:
該方法雖然可以實現在不同場景中的切換,但是局限性比較大:1、要想切換場景只能點擊其他三維全景的連結,增加了漫遊的局限性。2、只能切換幾個有限的場景。採用這種漫遊技術的大都是在一個大場景中採集一個或者幾個視點,而瀏覽者也只能在這幾個三維全景中進行漫遊,不能觀察到該場景中的每個細節,也增加了漫遊的局限性。
第二種方法是採用計算機視覺技術和計算機圖形圖像技術,獲取全景圖像對應的環境模型,實現全景空間與真實環境的一一映射。在全景空間中實現自主漫遊,想去哪裡就去哪裡。
採用這種漫遊技術的優點是瀏覽者可以單擊或者雙擊三維全景中的地面來實現場景切換,大大簡化了漫遊的操作。同時該方法一般在場景中採集儘可能多的視點,所以瀏覽者想去哪裡,只要點擊該處的地面就可以實現,能夠瀏覽到該場景中的任意細節,增強了漫遊的真實感與沉浸感。
點擊地面點擊地面
開始切換場景開始切換場景
切換到新場景切換到新場景

主要套用

全景客三維全景具有廣闊的套用領域,如旅遊景點、酒店賓館、建築房地產;裝修展示等。在建築設計、房地產或裝潢領域,可以通過全景技術來完成。全景圖既彌補了效果圖角度單一的缺憾,又比三維動畫來的經濟實用,可謂設計師的最佳選擇。
主要套用領域如下:
●旅遊景點虛擬導覽展示
上海虛擬旅遊圖上海虛擬旅遊圖
高清晰度全景三維展示景區的優美環境,給觀眾一個身臨其景的體驗,結合景區遊覽圖導覽,可以讓觀眾自由穿梭於各景點之間,是旅遊景區、旅遊產品宣傳推廣的最佳創新手法。虛擬導覽展示可以用來製作風景區的介紹光碟,名片光碟,旅遊紀念品等。
●酒店網上三維全景虛擬展示套用
在網際網路訂房已經普及的時代, 在網站上用全景展示酒店賓館的各種餐飲和住宿設施, 是吸引顧客的好辦法。利用網路,遠程虛擬瀏覽賓館的外型,大廳,客房,會議廳等各項服務場所,展現賓館舒適的環境,給客戶以實在感受,促進客戶預定客房;
●房產三維全景虛擬展示套用
房產開發銷售公司可以利用虛擬全景瀏覽技術,展示樓盤的外觀,房屋的結構,布局,室內設計,置於網路終端,購房者在家中通過網路即可仔細查看房屋的各個方面,提高潛在客戶購買慾望;
●公司企業展示宣傳
●商業展示空間展示宣傳
●娛樂休閒空間三維全景虛擬展示套用
美容會所、健身會所、咖啡、酒吧、餐飲等環境的展示,藉助全新的虛擬展示推廣手法,把環境優勢清晰的傳達給顧客,營造超越競爭對手的有利條件。
●汽車三維全景虛擬展示套用
汽車內景的高質量全景展示,展現汽車內飾,和局部細節。汽車外部的全景展示,可以從每個角度觀看汽車外觀,可以在網上構建不落幕的車展,可以製作多媒體光碟發放給客戶, 讓更多的人實現輕鬆看車、買車。使汽車銷售更輕鬆有效。
●博物館、展覽館、劇院、特色場館三維全景虛擬展示套用
●虛擬校園三維全景虛擬展示套用
告別過去單一的圖片,文字展示校園環境,設備。讓學生像身臨其境的感覺一樣從大門進入學校,任意參觀教學大樓,體育場,校園文化廣場,教學設備,師資力量。
校園文化廣場,可拉近參觀校園文化廣場,可拉近參觀
●政府開發區環境展示
政府開發區投資環境,做成虛擬導覽展示,可發布到網上或做成光碟。把開發區裝到口袋帶到世界各地變成了現實。向客商介紹變得一目了然,說服力強,可信度高。發布到網上,變成24小時不間斷的線上展示視窗。
●裝潢設計公司裝修樣板展示套用
裝修公司面對客戶,如何充分展示公司的實力和優勢以贏得客戶呢?通過三維實景照片,您便可以輕鬆的帶客戶參觀裝修樣板房,把公司最經典的裝修作品展現給客戶。
最後要說明的是,三維全景也稱為三維實景,虛擬全景,虛擬三維,虛擬漫遊等。但其核心是攝影,一個優質的三維全景必然是有優質的圖片才可以製作出來的。
三維全景圖
是由多角度拍攝數張照片,或使用專業三維平台建立數字模型,然後使用全景工具軟體製作而成。可以使用IE瀏覽器或播放軟體在普通電腦上觀看,並用滑鼠控制觀察的角度,可任意調整遠近,仿佛置身真實的環境之中,獲得全新的感受。

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