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 基于图像的虚拟现实-三维全景

作者:蓝色 时间: 2004-12-28 文档类型:原创 来自:蓝色理想

基于图像的虚拟现实技术-三维全景

  所谓虚拟现实(Virtual Reality,VR),就是通过技术或设备模拟出一个可交互的、虚幻的三维空间场景。

  自从虚拟现实之父Sutherland1965年在一篇名为《终极的显示》的论文中首次提出虚拟现实系统的基本思想以来,已经过去了将近40年了,而直至四、五年以前,虚拟现实的应用还仅限于一些高端行业,例如国防军事飞行模拟,军事演习,武器操控、宇航探测、太空训练等。长期以来虚拟现实一直以“几何建模”为主,3DMax、Maya等CG软件的辉煌就印证了这一点。随着数字图像技术的发展,以三维全景逐步普及为突破口,“基于图像”的虚拟现实技术逐渐脱颖而出。三维全景以其真实感强、深沉全景方便快捷的特点受到日益广泛的关注。

  数字三维全景,也就是通过对专业相机捕捉整个场景的图像信息,使用软件进行图片拼合,并用专门的播放器进行播放,即将平面照及计算机图变为360 度全观(panaramic) 风景用于虚拟现实浏览。把二维的平面图模拟成真实的三维空间,呈现给观赏者。并给观赏者提供各种操纵图像的功能,可以放大缩小,各个方向移动观看场景,以达到模拟和再现场景的真实环境的效果。
  数字三维全景和以往的建模、图片等表现形式相比,其优势主要体现在以下几方面:

1.真实感强,基于对真实图片的制作生成,相比其他建模生成对象更真实可信。
2.比平面图片能比能表达更多的图像信息,并可以任意控制,交互性能好。
3.经过对图像的透视处理模拟真实三维实景,沉浸感强烈,给观赏者带来身临其境的感觉。
4.生成方便,制作周期短,制作成本低。
5.文件小,传输方便,适合网络使用,发布格式多样,适合各种形式的应用。

  随着全景市场的快速成长,三维全景技术提供商不断涌现。凭借三维全景日益扩大的市场需求和应用,通过深入研究虚拟现实可视化等技术,帮助人们在计算机和网络这个虚拟世界中更好地重建现实,体验现实和改造现实。

常见的全景软件:

上海杰图的造景师:

图1:杰图公司经典的一款全景制作工具-造景师,该软件由4个模块组成,具有全景拼合、虚拟拼合、网络发布、本地发布功能,可制作出网页、exe、mov格式的全景以满足用户不同用途。

杰图漫游大师

图2:杰图公司今年推出的最新产品漫游大师,将全景浏览、地图、指南针、缩略图、文字描述、声音等结合在一个界面中,是国际上第一款虚拟漫游软件。

美国IPIX全景软件

图3:IPIX公司的一款全景制作软件,与造景师的拼合模块功能类似,可以添加热点。发布格式为网页格式。

台湾Ulead cool360

图4:台湾Ulead公司的一款软件; 将某一个地方按照360度旋转拍摄一周 ,然后使用软件缝合,生成的是柱形全景,没有天地。

其他产品还photovista、3dvista、panotools等

常见的全景制作硬件:
一次成像:Oneshot

图5:Oneshot的成像原理是通过镜面反射一次记录360度的景象,再利用硬件自带的还原软件来生成全景,不过由于是捕捉反射图像,图像会因内部光线反射受到部分影响,还需要进行修图。


环拍设备:Roundshot

图6:RoundShot 全景相机,照相镜头绕竖轴水平旋转,与竖轴平行的快门狭缝随之逐步旋转,景物经照相镜头和快门狭缝成像于竖轴同轴的圆柱形胶片面上。


组合设备:数码相机+鱼眼镜头+全景云台

图7:相机+鱼眼镜头+云台的组合设备,360度场景只需要拍摄2或者3张照片。需要有专门全景拼合软件来进行图片拼合和全景发布。如杰图造景师和IPIX的全景软件就是用来配合组合硬件拍摄的图片。

  三维全景以其能真实快速表现360度范围内场景的全部图像信息,能给浏览者带来身临其境的感觉,已经广泛用于酒店宾馆展示、房地产展示、旅游风光展示、汽车展示、企业和院校展示、建筑后期效果和规划展示、工程项目的可视化记录等。相信在不久以后这种图像技术会应用到各个行业中。

相关链接
杰图软件:www.jietusoft.com
友立:www.ulead.com.tw/cool360
IPIX:www.ipix.com

RoundShot 全景相机
http://www.naycherng.com.tw/product/roundshot/round_01.html

出处:蓝色理想
责任编辑:蓝色

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