全景漫游技術在青巖古鎮的應用研究

秦璐　司占軍　張維平

摘要：在科技飛速發展的今天，人們在信息獲取方式上有了極大的進步，而全景漫游技術便是人們快速獲取信息的一種途徑。該文研究選址在人文歷史悠久的青巖古鎮，用戶在體驗全景漫游的過程中，能感受到歷史名勝古跡帶來的魅力。在全景漫游的制作過程中，使用了專業的全景圖像拍攝設備INSTA 360 ONE X，在拍攝的過程中考慮當地的天氣，不同時段的光照強度，構圖等因素。圖像文件處理過程中使用INSTA 360 STUDIO 2020、使用Adobe Photoshop CC 2018等軟件。最后將全景漫游圖像文件上傳至720云平臺進行全景漫游作品的編輯。

關鍵詞：虛擬現實;全景漫游技術;720云

中圖分類號：TP37? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）06-0201-02

隨著計算機技術和網絡技術的不斷發展，數字媒體出版物的種類也變得越來越多，用戶在網絡上瀏覽的內容也不像以前那樣僅僅局限于文本、圖像的收發，瀏覽的內容朝著多媒體、融媒體的方向發展。在這樣的發展之下，更好的圖文質量、更新穎的瀏覽方式、更多的交互成為新媒體出版物發展的主體[1]。在這樣的發展趨勢下，虛擬現實技術便孕育而生。

虛擬現實中的全景漫游技術自身具備制作較為簡便，不需要制作場景、建模，從而使其具有數據量小、網絡傳輸時更便于加載等特點。全景漫游使用的是實際拍攝的圖像，易于在網絡上傳輸，對瀏覽設備的硬件要求低，相比于3D漫游更具真實感這些優點，全景漫游技術在VR看房、虛擬旅游、校園漫游、全景展覽等領域得到了良好的應用[2]。

1 全景漫游技術

全景漫游技術的雛形在20世紀末誕生，是融合了計算機領域內多個學科建立而成的[3]，將若干經過計算機處理的水平360°垂直180°的圖像鏈接到一起，加上多種交互功能呈現給用戶的多媒體出版物。這種類型的多媒體文件可以通過新穎的視角給用戶帶來相較于傳統圖像瀏覽不一樣的體驗，瀏覽過程更加具有沉浸感，用戶通過滑動視角、點擊切換場景等操作，來更詳細地了解多媒體出版物所呈現給用戶的信息另一方面。

全景漫游技術通過和多媒體技術進行有機結合，在虛擬旅游、VR全景看房都有著良好的應用。本次研究對象是基于虛擬旅游基礎的青巖古鎮全景漫游技術，是通過將實地拍攝的全景風貌在720云平臺上組合起來，通過把景色、歷史人文有機結合起來呈現給用戶，再基于簡便的操作方式，讓用戶沉浸其中。既能起到宣傳名勝景點、弘揚傳統文化的作用，也能達到吸引游客、宣傳景點、刺激消費的作用[4]。

2 技術基礎和設計思路

系統：Windows 10 版本1909。

軟件：INSTA 360 STUDIO 2020、Adobe Photoshop CC 2018、720云全景制作平臺。

INSTA 360 STUDIO 2020是配套本次全景漫游技術研究所使用的相機Insta 360 ONE X 專用的文件編輯軟件。它的功能非常強大，它支持預覽播放和查看Insta360 EVO/Insta360 ONE X拍攝的全景視頻和全景圖像，并且支持全景視頻和圖像的自由編輯。Photoshop軟件對拼接好的圖像文件進行進一步的處理，其中主要包括對圖像文件的飽和度調整、曝光調整、色階調整、USM銳化、圖像中污點的消除等一系列操作，使最后輸出的成品圖像變得更加美觀。720云平臺是一個在線的全景漫游制作與分享平臺，并且整合了圖像素材的出售與購買功能。在720云平臺中，注冊登錄后即可使用其全景漫游制作與發布的功能。用戶也可以通過搜索功能來查找自己想要游覽的全景漫游作品并且在線瀏覽，無須再單獨的下載軟件才能查看[5]。

在設備的選擇方面，要拍攝全景圖像，需要使用帶有多個魚眼鏡頭的專業全景相機。本文選擇使用INSTA 360品牌的INSTA 360 ONE X全景相機，該相機搭載了兩個5.7k分辨率的魚眼鏡頭，兩個鏡頭的拍攝范圍能完美的覆蓋四周的角度，不會出現在取景范圍內拍攝不到的地方[6]。

制作一個全景漫游，首先要確定好需要拍攝的對象，就本文而言，拍攝在制作的對象是坐落在貴陽市城郊的青巖古鎮。首先進行選取合適的拍攝位置拍攝全景照片，完成點位的取景操作以后使用對所拍攝的全景圖像進行INSTA 360 STUDIO 2020軟件對全景圖像文件進行拼接和輸出，然后使用Photoshop軟件對全景圖像進行修補、美化，最后在720云平臺上進行拼接與制作交互，設計思路如圖1所示。

3 全景漫游的拍攝制作

3.1 全景圖像的拍攝

首先在古鎮景區內計劃拍攝點并記錄，規劃拍攝點時，需要注意的問題便是符合邏輯的游覽順序，便是在游覽的過程中，所呈現給用戶的場景的順序要符合游覽的先后順序。同時需要注意的是，整個的拍攝工作不可能在一天之內完成，所以在拍攝工作進行時，需要在相同天氣條件下的相同時段進行拍攝工作，這樣一來，便可確保拍攝出的每個場景都有相同的光照條件，采集到的全景圖像也不會有較大色差。

3.2 全景圖像的分類與處理

將所有圖像文件系統命名整理后，使用INSTA 360 STUDIO 2020軟件對全景圖像文件進行拼接和輸出操作。INSTA 360 STUDIO 2020軟件是INSTA 360公司為使用該公司相機產品的用戶提供的專業剪輯制作輸出軟件，可以對全景圖像智能拼接、消除接口色差、輸出JPG格式文件。由于相機的成像原理，圖像的四周會出現嚴重的畸變，使用Photoshop軟件中的3D視圖功能，在3D的操作界面對全景圖像文件進行編輯。使用鼠標在畫面上拖動移動視角，找到圖像中的污點和三腳架部分機型修復。然后使用變形濾鏡插件Flaming Pear Flexify 2來進行全景圖像中“天”“地”部分的修補來消除在圖像拼接時留下的拼接痕跡和修補污點時留下的痕跡。最后使用“圖像”“濾鏡”等菜單中的工具對圖像整體顏色進行調整，就可以開始在720云平臺上開始制作全景漫游的交互功能。

3.3? 720云平臺中全景漫游的制作

在720云平臺登錄進入后臺管理頁面，新建素材庫，對整理編輯好的全景圖像文件進行上傳后點擊頂部菜單欄中的“發布”按鈕，在輸入作品標題、選擇作品類型和自定義標簽后，選擇剛才上傳的素材對全景漫游作品進行編輯。在全局開關設置中，可以設置全景漫游作品的用戶界面中的一些功能按鍵，例如：“場景選擇”“點贊”“VR眼鏡”“分享”“視角切換”等，用戶可以通過點擊觸發這些按鍵的功能。嚴格按照場景的名稱以及標號順序（如北街1、北街2等順序）排列完成后，將場景進行分組，將相關場景編入分組內，準備進行交互熱點的制作。

交互熱點的類型有“全景切換”“文本熱點”“圖文熱點”“環物熱點”“文章熱點”等，讓用戶在使用全景漫游的過程中多樣化操作。如圖2所示以場景“北門外”為例，首先要添加一個“全景切換”類型的交互熱點來進行從該場景到下一場景的跳轉，然后添加一個“文本熱點”用于在虛擬游覽開始前對青巖古鎮進行一個詳細的介紹。在進行完全景漫游作品的交互熱點設計之后，可以添加一個背景音樂增強虛擬現實體驗。

在作品編輯制作完成以后，需要在移動端和PC端對全景漫游作品進行調試，檢查每個場景和交互功能。在所有問題在PC端和移動端都確認無誤后，即可點擊保存作品，如圖3所示保存二維碼和鏈接地址，如圖4所示，在移動端和PC端都可對全景漫游作品進行游覽。

4 結束語

經過了計劃籌備、實地進行拍攝、圖像文件的拼接與輸出和編輯處理、全景漫游場景的整理與拼接、全景漫游作品的交互制作、全景漫游作品的輸出。這些系統性的過程，也是經過行業中的不斷摸索，才讓全景漫游技術在今天變得如此成熟。全景漫游技術作為虛擬現實技術其中一個分支，在網絡上傳播速度快，沉浸感更強，可以實現多種類型的交互，擁有這些屬性的全景漫游技術，已經逐漸應用到了各行各業，成為數字出版行業的一顆新星。

參考文獻：

[1] 郝旗.基于普通圖像的全景漫游系統關鍵技術研究[D].蘭州：蘭州交通大學，2013.

[2] 曹華.基于VR的全景漫游技術在產品推介展示設計中的應用研究[D].貴陽：貴州大學，2016.

[3] 駱學森.西域文化博物館全景圖像拼接研究與實現[J].現代計算機（專業版），2018（26）：97-100.

[4] 黃顯兵.基于全景技術的景觀在線漫游的設計與實現[D].上海：上海交通大學，2012.

[5] 王亞如，章光瓊，劉清堂.武落鐘離山音樂文化漫游系統的設計與實現[J].華中師范大學學報（自然科學版），2017，51（5）：615-619，625.

[6] 唐俊，趙為民，谷峰.基于魚眼圖像的全景漫游模型[J].微機發展，2003，13（2）：69-70.

【通聯編輯：謝媛媛】