【正文】 園的開發(fā)與設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 31 頁 這里建議用卡片機(jī)拍攝最好是帶廣角鏡頭的，單反相機(jī)拍出來的會(huì)有卷腳的因素，不利于拼接。 2：手工的裁剪拼接 相對(duì)與軟件自動(dòng)的拼接，手工拼接有一個(gè)好處就是可以制作出更加精美的全景圖片，可以隨時(shí)對(duì)拼接出進(jìn)行細(xì)節(jié)調(diào)整，而不是不可控制的自動(dòng)化。 以下以 PhotoShop 為例子說明拼接步驟： 圖 31 然后選擇相應(yīng)的文件或文件夾即可 自動(dòng)完成。 Photoshop 里面“自動(dòng)”也可以實(shí)現(xiàn)照片的拼接。 全景圖生成制作技術(shù) 照片的拼接技術(shù) 全 景地圖最重要的一點(diǎn)，就是照片的拼接，將你 360 度旋轉(zhuǎn)拍攝的照片，拼接成一張?jiān)谄矫嫔峡瓷先ズ軓V范圍的照片，使得生成全景展示地圖的時(shí)候能還原當(dāng)時(shí)拍攝的真實(shí)景象。譬如當(dāng)我們搜索圖書館的主題時(shí)，在出來的搜索結(jié)果列表里面，我們可以訪問圖書館的具體位置、實(shí)景，以及圖書的借閱情況、開放時(shí)間等； 三維虛擬校園的直觀特性，可以優(yōu)化領(lǐng)導(dǎo)管理，對(duì)于校園信息管理、校園規(guī)劃、建設(shè)等能夠全局掌控。例如，網(wǎng)站發(fā)布會(huì)議通知或者考試地點(diǎn)等信息時(shí)都可嵌入地點(diǎn)位置代碼，用戶在瀏覽信息內(nèi)容的同時(shí)能直觀的在虛擬校園中看到會(huì)議或者考試等的具體位置 ，有效提高大學(xué)的美譽(yù)度，有助于大學(xué)自身的宣傳和信息的高度集中、配置和互動(dòng)。 三維虛擬校園系統(tǒng)具有良好的開放性，為其他信息提供了載體，該系統(tǒng)可直接嵌入到大學(xué)的網(wǎng)站，可接駁觸摸屏，還可以接駁視頻監(jiān)控系統(tǒng)。（可接駁觸摸屏） 有利于招生宣傳 網(wǎng)絡(luò)宣傳現(xiàn)已成為非常有效的手段，率先建立三維虛擬校園，有助于提高學(xué)院的形象，對(duì)大學(xué)的全國(guó)范圍招生有極大的幫助。三維虛擬校園系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)以下功能： 直觀的了解校園 三維虛擬校園基于瀏覽器，無任何瀏覽器插件，具有友好的用戶操作界面，用戶操作方便快速，可以用鼠標(biāo)任意的拖動(dòng)，放大或者縮小。 167。但整個(gè)全景圖形模型的選擇 計(jì)算機(jī)繪制 普通照相機(jī) 全景照相機(jī) 投影變形 拼接 全景圖生成 空間編輯器 武漢科技大學(xué)中南分校 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 9 頁 共 31 頁 所有的處理不會(huì)影響對(duì)學(xué)校范圍的觀察。 谷歌被各方指責(zé)，于是開始對(duì)該項(xiàng)服務(wù)進(jìn)行處理，比如取景的時(shí)候，避開 人多的地方，在景象上進(jìn)行模糊度的處理等等措施。 圖 21 虛擬全景空間生成流程圖 全景圖的 公共隱私處理 眾所周知，全景地圖在人們直觀感知上的確提供了很大的方便，但是由于全景地圖的涉及范圍光，許多隱私問題，就直接成為人們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。 全景圖像生成后 ， 空間編輯器將不同地點(diǎn)而又眾多的全景圖像組織為虛擬的全景空間 ， 全景圖像的數(shù)據(jù)量通常是較為龐大的，需要對(duì)其進(jìn)行壓縮，通常采用 JPEG算法進(jìn)行陳誠(chéng)：三維校園的開發(fā)與設(shè)計(jì) 第 8 頁 共 31 頁 壓縮。 圖像匹配是確定相 鄰圖像的重疊范圍，一般有基于面積和基于特征等方法，平滑連接使得拼接區(qū)域色調(diào)變化平滑，提高了圖像質(zhì)量。 照相機(jī)或攝像機(jī)所得到的圖像數(shù)據(jù)屬于中心投影，需要經(jīng)過投影變換來將這些中心投影圖像投影到一個(gè)圓柱面上。 全景照相機(jī)可直接獲得全景圖像，普通照相機(jī)或攝像機(jī)則需要固定 在可水平旋轉(zhuǎn)的支架上，使得相機(jī)的鏡頭位于支架的中心點(diǎn) 。 全景圖的 生成 全景圖模型一般有立方體、圓柱體和球體三種 。 但是由于受到設(shè)備的限制，非專業(yè)的攝影人員，是很難拍到上面描述的效果的全景圖的。 全景圖區(qū)別 于普通的拼接照片的地方在于，全景圖是基于魚眼技術(shù)，利用專業(yè)相機(jī)拍攝出來的照片，觀察者從每個(gè)角度觀察，都能夠獲取直觀的立體感，而普通的拼接照片，只是武漢科技大學(xué)中南分校 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 7 頁 共 31 頁 在一個(gè)平面上實(shí)現(xiàn)相機(jī)取景范圍的限制。 167。 如圖形加速卡和價(jià)格昂貴的圖形工作站，在 普通電腦 上即可運(yùn)行：三是能實(shí)時(shí)地顯示生成的環(huán)境，處理時(shí)間獨(dú)立于景物復(fù)雜度。 一種是基于圖形的建模與繪制 (Gel ry— Based Modcliag and Rendering GBMRj； 一種是基 于 圖像的建模與繪制 (Inlagc— Based Modelink and Rendering， IBMRj； 它是以環(huán)境中抽樣出的離散圖像組成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過處理與組織這些圖像數(shù)據(jù)而得到環(huán)境的連續(xù)描述的過程 。 167。 虛擬校 園 是基于地理信息技術(shù)、虛 擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和 計(jì) 算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)，將校園地理信息和其他校園信息相結(jié) 合。 用戶在網(wǎng)絡(luò)上即可對(duì)校園景觀、校內(nèi)的各種設(shè)施和服務(wù)獲得身臨其境的感受 ， 還 可以在網(wǎng)絡(luò)上使用部分設(shè)施和接受服務(wù) 。 陳誠(chéng)：三維校園的開發(fā)與設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 31 頁 第 2章 虛擬校園技術(shù) 167。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國(guó)近些年發(fā)展極為迅速，被廣泛的應(yīng)用在城市規(guī)劃、教育培訓(xùn)、文物保護(hù)、醫(yī)療、房地產(chǎn)、互聯(lián)網(wǎng)、勘探測(cè)繪、生產(chǎn)制造、軍事航天等數(shù)十個(gè)重要的行業(yè)，全世界的目光都聚焦于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中國(guó)的蓬勃發(fā) 展。北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行 VR 研究、最有權(quán)威的單位之一，著重研究了虛擬環(huán)境中物體 物理 特性的表示與處理；實(shí)現(xiàn)了分布式虛擬環(huán)境網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)等。九五規(guī)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃等都把 VR 列入研究項(xiàng)目。美國(guó)已初步建成了一些洲際范圍的分布式虛擬環(huán)境，并將有人操縱和半自主兵力引入虛擬的戰(zhàn)役空間， ,在世界上處于領(lǐng)先地位。 美國(guó)政府對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)非常重視，他們支持的虛擬現(xiàn)實(shí)研究計(jì)劃都是面向航空航天和軍事應(yīng)用的。 在航天領(lǐng)域，現(xiàn)在 NASA 已經(jīng)建立了航空、衛(wèi)星維護(hù) VR 訓(xùn)練系統(tǒng)，空間站 VR訓(xùn)練系統(tǒng)，并且已經(jīng)建立了可供全國(guó)使用的 VR教育系統(tǒng)。它使用 SIMNET 和分布式交互仿真兩種協(xié)議進(jìn)行主機(jī)之間的 通信 。 在軍事領(lǐng)域，美國(guó)的主要研究單位為：美國(guó)空軍技術(shù)研究所 (Air Force Institute of Technology)主要研究人類因素的檢測(cè)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)以及與大規(guī)模分布綜合環(huán)境應(yīng)用有關(guān)的人機(jī)交互問題，尤其對(duì)那些培養(yǎng)實(shí)際操作人員的環(huán)境感興趣。在美國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)在以下三個(gè)方面發(fā)揮重大作用： （ 1）武器系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)； （ 2）武器操縱訓(xùn)練； （ 3）指揮大規(guī)模軍事演習(xí)。 虛擬現(xiàn)實(shí)的研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀 美國(guó)作為 VR 技術(shù)的發(fā)源地，其研究水平基本上就代表國(guó)際 VR 發(fā)展的水平。例如，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)、分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對(duì)象可以大幅度地提高生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量。三維數(shù)據(jù)的獲取可以采用 CAD技 術(shù)（有規(guī)則的環(huán)境），而更多的環(huán)境則需要采用非接觸式的視覺建模技術(shù)，兩者的有機(jī)結(jié)合可以有效地提高數(shù)據(jù)獲取的效率。 虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù) 基于 動(dòng)態(tài)環(huán)境的建模技術(shù) 虛擬環(huán)境的建立是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心內(nèi)容。而 輸出設(shè) 備是由 VR 系統(tǒng)把虛擬環(huán)境綜合產(chǎn)生的各種感官信息輸出給用戶，使用戶產(chǎn)生一種身臨其境的逼真感。 這里，虛擬環(huán)境處理器是 VR 系統(tǒng) 的心臟，完成虛擬世界的產(chǎn)生和處理功能。 構(gòu)想性 （ Imagination） 強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想像空間，可拓寬人類認(rèn)知范圍，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。 交互性 （ Interactivity） 用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實(shí)時(shí)性）。 浸沒感（ Immersion） 浸沒感又稱臨 場(chǎng)感，指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。理想的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)該具有一切人所具有的感知功能。 167。 從本質(zhì)上來說，虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口，它通過給用戶同時(shí)提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段，最大限度地方便用戶的操作。 而 “ 虛擬 ” 是指用計(jì)算機(jī)生成的意思。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念 虛擬現(xiàn)實(shí)是人們通過計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作與交互的一種全新方式，與傳統(tǒng)的人機(jī)界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現(xiàn)實(shí)在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。通過魚眼圖像原理，抽象到平面照片上，在無縫拼接的畫面上實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)展示，也是對(duì) FLASH AS 語言的一個(gè)更加深入的了解，利用PV3D 基礎(chǔ)類，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的虛擬校園漫游成果。 隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及硬件設(shè)備價(jià)格的不斷降低，我們相信，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以其自身強(qiáng)大的教學(xué)優(yōu)勢(shì)和潛力，將會(huì)逐漸受到教育工作者的重視和青睞，最終在教育培訓(xùn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用并發(fā)揮其重要作用。 教育部在一系列相關(guān)的文件中，多次涉及到了虛擬校園，闡明了虛擬校園的地位和作用。在對(duì)全景漫游技術(shù)探討的基礎(chǔ)上采用基于兩張圓魚眼圖像的球面全景生成方法生成每個(gè)場(chǎng)景的球面全景圖 ,從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)中等復(fù)雜程度的、具有一定人機(jī)交互能力的校園全景漫游系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于 學(xué)校 ,就是虛擬校園 ,能夠全方位地展示學(xué)校的各種軟硬件環(huán)境。 地圖導(dǎo)航中加入游戲的元素 ........................................... 28 167。 地圖導(dǎo)航中加入商家的展示 ........................................... 28 167。 校園風(fēng)景的展示與地圖的結(jié)合 ....................................... 24 陳誠(chéng)：三維校園的開發(fā)與設(shè)計(jì) VI 167。 校園地圖的實(shí)用性研究 ................................................... 22 167。 全景圖生成制作技術(shù) ....................................................... 11 照片的拼接技術(shù) .............................................................................11 FLASH 技術(shù) .................................................................................. 12 利用軟件直接制作全景圖 ............................................................ 20 第 4 章 校園地圖與風(fēng)景展示 ..................................................... 22 167。 全景圖的概念 ..................................................................... 6 武漢科技大學(xué)中南分校 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) V 全景圖的特點(diǎn) ................................................................................... 7 全景圖的生成 .................................................................................. 7 全景圖的公共隱私處理 .................................................................. 8 167。 虛擬校園的基本概念 ......................................................... 6 167。 虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù) ......................................................... 3 基于 動(dòng)態(tài)環(huán)境的建模技術(shù) ............................................................... 3 應(yīng)用系統(tǒng)開