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基于圖像的虛擬現(xiàn)實技術(shù)-三維全景
所謂虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR），就是通過技術(shù)或設(shè)備模擬出一個可交互的、虛幻的三維空間場景。
自從虛擬現(xiàn)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(xiàn)實系統(tǒng)的基本思想以來，已經(jīng)過去了將近40年了，而直至四、五年以前，虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用還僅限于一些高端行業(yè)，例如國防軍事飛行模擬，軍事演習(xí)，武器操控、宇航探測、太空訓(xùn)練等。長期以來虛擬現(xiàn)實一直以“幾何建模”為主，3DMax、Maya等CG軟件的輝煌就印證了這一點(diǎn)。隨著數(shù)字圖像技術(shù)的發(fā)展，以三維全景逐步普及為突破口，“基于圖像”的虛擬現(xiàn)實技術(shù)逐漸脫穎而出。三維全景以其真實感強(qiáng)、深沉全景方便快捷的特點(diǎn)受到日益廣泛的關(guān)注。
數(shù)字三維全景，也就是通過對專業(yè)相機(jī)捕捉整個場景的圖像信息，使用軟件進(jìn)行圖片拼合，并用專門的播放器進(jìn)行播放，即將平面照及計算機(jī)圖變?yōu)?60 度全觀（panaramic） 風(fēng)景用于虛擬現(xiàn)實瀏覽。把二維的平面圖模擬成真實的三維空間，呈現(xiàn)給觀賞者。并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(dá)到模擬和再現(xiàn)場景的真實環(huán)境的效果。
數(shù)字三維全景和以往的建模、圖片等表現(xiàn)形式相比，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面：
1.真實感強(qiáng)，基于對真實圖片的制作生成，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(dá)更多的圖像信息，并可以任意控制，交互性能好。
3.經(jīng)過對圖像的透視處理模擬真實三維實景，沉浸感強(qiáng)烈，給觀賞者帶來身臨其境的感覺。
4.生成方便，制作周期短，制作成本低。
5.文件小，傳輸方便，適合網(wǎng)絡(luò)使用，發(fā)布格式多樣，適合各種形式的應(yīng)用。
隨著全景市場的快速成長，三維全景技術(shù)提供商不斷涌現(xiàn)。憑借三維全景日益擴(kuò)大的市場需求和應(yīng)用，通過深入研究虛擬現(xiàn)實可視化等技術(shù)，幫助人們在計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)這個虛擬世界中更好地重建現(xiàn)實，體驗現(xiàn)實和改造現(xiàn)實。
常見的全景軟件：
上海杰圖的造景師：
圖1：杰圖公司經(jīng)典的一款全景制作工具-造景師，該軟件由4個模塊組成，具有全景拼合、虛擬拼合、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、本地發(fā)布功能，可制作出網(wǎng)頁、exe、mov格式的全景以滿足用戶不同用途。
杰圖漫游大師
圖2：杰圖公司今年推出的最新產(chǎn)品漫游大師，將全景瀏覽、地圖、指南針、縮略圖、文字描述、聲音等結(jié)合在一個界面中，是國際上第一款虛擬漫游軟件。
美國IPIX全景軟件
圖3：IPIX公司的一款全景制作軟件，與造景師的拼合模塊功能類似，可以添加熱點(diǎn)。發(fā)布格式為網(wǎng)頁格式。
臺灣Ulead cool360
圖4：臺灣Ulead公司的一款軟件； 將某一個地方按照360度旋轉(zhuǎn)拍攝一周 ，然后使用軟件縫合，生成的是柱形全景，沒有天地。
其他產(chǎn)品還photovista、3dvista、panotools等
常見的全景制作硬件：
一次成像：Oneshot
 
圖5：Oneshot的成像原理是通過鏡面反射一次記錄360度的景象，再利用硬件自帶的還原軟件來生成全景，不過由于是捕捉反射圖像，圖像會因內(nèi)部光線反射受到部分影響，還需要進(jìn)行修圖。
環(huán)拍設(shè)備：Roundshot
圖6：RoundShot 全景相機(jī)，照相鏡頭繞豎軸水平旋轉(zhuǎn)，與豎軸平行的快門狹縫隨之逐步旋轉(zhuǎn)，景物經(jīng)照相鏡頭和快門狹縫成像于豎軸同軸的圓柱形膠片面上。
組合設(shè)備：數(shù)碼相機(jī)+魚眼鏡頭+全景云臺
圖７：相機(jī)＋魚眼鏡頭＋云臺的組合設(shè)備，360度場景只需要拍攝２或者３張照片。需要有專門全景拼合軟件來進(jìn)行圖片拼合和全景發(fā)布。如杰圖造景師和ＩＰＩＸ的全景軟件就是用來配合組合硬件拍攝的圖片。
三維全景以其能真實快速表現(xiàn)360度范圍內(nèi)場景的全部圖像信息，能給瀏覽者帶來身臨其境的感覺，已經(jīng)廣泛用于酒店賓館展示、房地產(chǎn)展示、旅游風(fēng)光展示、汽車展示、企業(yè)和院校展示、建筑后期效果和規(guī)劃展示、工程項目的可視化記錄等。相信在不久以后這種圖像技術(shù)會應(yīng)用到各個行業(yè)中。
相關(guān)鏈接
杰圖軟件：www.jietusoft.com
友立：www.ulead.com.tw/cool360
IPIX：www.ipix.com
RoundShot 全景相機(jī)
http://www.naycherng.com.tw/product/roundshot/round_01.html
出處：藍(lán)色理想
責(zé)任編輯：藍(lán)色
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