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三维全景技术ppt课件

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三维立体显示技术

三维立体显示技术

对观察者头部旳位置和观察角度有较严格旳限制 ；
不能显示或只能显示很有限旳运动视差图片 ；
水平辨别率损失，画面亮度较低 。
研究方向
更精确旳深度图；
区域移动补点研究 ；
运动视差图像旳研究 ；
新型构造和器件旳研究 。
返回
集成显示技术（Integral Imaging ）
• 集成显示技术又称全景显示，于 1923年由 Lippmann发明。
体显示：G体像素
T体像素；
自动立体显示：到达上K旳可视区域；
MEMS器件在三维立体显示中旳应用；
全运动视差旳实现；
谢谢各位老师同学， 请提出宝贵意见。
被动发光旋转扫描体显示系统
Felix3D三维显示系统
可显示物体旳体像素数目10k。
被动发光旋转扫描体显示系统
Perspecta 3d显示屏
辨别率:768*768*192； 色彩格式:24bit RGB; 旋转屏转速：730rad; 体像素数：100M； 帧频：2409FPS； 接口数据率：4.68GB; 显示范围：10英寸； 可视角度：360°。
静态体三维显示技术
基于空间等离子体旳三维显示技术
静态体三维显示技术
DepthCube三维显示系统
体三维显示系统
最新进展
南加州大学研制旳三维显示系统
体三维显示系统
南加州大学研制旳三维显示系统旳 创新之处:
使用与水平成45度旳旋转镜来替代平面漫反射屏幕 。 研制了基于DLP旳帧频可高达5000fps旳超高速彩色投影机
体三维显示系统旳分类
目前，体三维显示系统从显示空间旳形成上划分可分为两
类：
•主动发光旋转扫描体 三维显示
•螺旋屏

《虚拟现实应用技术基础》教学课件 项目5 三维全景技术

《虚拟现实应用技术基础》教学课件 项目5 三维全景技术
AutopanoGiga软件操作：
步骤7
单击“渲染”按钮，打开渲染对话框，根据图中参数调整。
步骤8
完成全景图像渲染。
步骤9
合成后产生的全景图。
任务4 360°全景视频拍摄技术
5.3.4 360°全景视频拍摄技术
GoPro摄像相机组合机，也称运动相机，称得上 是极限运动专用相机，因为它不仅是一款小型相 机，携带方便，而且性能卓越,集固定、防水、防 震、防抖功能于一体。这种组合机可以固定在人 的头部以及头盔、山地自行车、机动车等运动物 体上，广泛运用在冲浪、滑雪、极限自行车、跳 伞、蹦极、游乐场等极限运动的拍摄，与 VR配合， 运用到各种游戏和运动体验项目的制作之中。 GoPro运动相机体积小，质量轻,且成像质量高， 清晰度可达到12K，非常适合360°全景动态影像 的拍摄。
任务3 360°全景摄影图像合成
5.3.3 360°全景摄影图像合成
Autopano Giga软件是一款高度自动化全景缝合软件，不像 Photoshop软件 需要人工拼接,容易产生误差，其只要求图像拍摄的清晰，角度正确就可以自 动拼接出完美的360°全景图像。全景摄影图像只是一个产品，因为它不需要 艺术处理和艺术的创意，只求再现真实环境而已。
5.3.5 360°全景视频后期制作
5.3.5 360°全景视频后期制作
5.3.5 360°全景视频后期制作
任务6 360°全景漫游制作
5.3.6 360°全景漫游制作
目前有多种360°全景漫游软件， 我们推荐使用 Pano2VR全景漫游 制作软件，这是一款专业软件，不 需要编程，界面简单易懂，上手快， 播放方式为浏览器。
5.3.3 360°全景摄影图像合成
任务分析
Autopano Giga是一款功能强大的全景图缝合制作工具。它致力于创造 大场景空间，虚拟旅行导游和布景千兆像素级别的图像,，主要用途是 帮助用户在短时间内将多张图像缝合成为一张360°视角的全景图像。

三维全景技术

三维全景技术

3全景照片的拍摄方法
2.球面全景照片的拍摄
（1）首先将全景云台安装在三脚架上，然后将相机和鱼眼镜头固定在一 起，最后将相机固定在云台上。 （2）选择外接镜头。 （3）设置曝光模式。 （4）设置图像尺寸和图像质量。
（5）白平衡调节。
（6）光圈与快门调节。 （7）拍摄概述
1.3 三维全景的应用领域
1.旅游景点 2.宾馆、酒店 3.房地产 4.电子商务 5.军事、航天 医学虚拟仿真 7.历史文化 8.公司企业 9.娱乐休闲场所 10.虚拟校园 11.政府开发区环境
2.1 硬件设备 2全景照片的拍摄硬件
1. 单反数码相机
2. 三脚架 3. 鱼眼镜头
4. 全景云台
三维全景技术
导学
一、学习目标
1.掌握全景的概念，虚拟全景和现 实全景的区别，三维全景的特点和 分类。了解三维全景的应用领域和 行业。 2.掌握常见的硬件设备及配置方案， 了解全景云台与相机、三脚架的安 装方法。 3.掌握柱面全景、球面全景、对象 全景照片的拍摄流程和技巧，并能 结合学习、工作环境进行实地拍摄。 了解数码相机的参数和术语。 4.掌握柱面全景、球面或立方体全 景、对象全景的软件制作流程。了 解国内外流行的三维全景制作软件 的功能和特点。
1 三维全景概述 2.球面全景
1.1三维全景的分类
球面全景图是将原始图像拼接成一个球体的形状，以相机视点为球 心，将图像投影到球体的内表面。球面全景图可以实现水平方向360度旋 转、垂直方向180度俯视和仰视的视线观察。
立方体全景图由6个平面投影图像组合而成，即将全景图投影到一个立 方体的内表面上。立方体全景图可以实现水平方向360度旋转、垂直方向 180度俯视和仰视的视线观察。
二、重点、难点 1.本章的重点是三维全景的特点、

ppt 3d全套课件

ppt 3d全套课件

05 PPT 3D未来展望
CHAPTER
PPT 3D的新功能展望
增强现实(AR)集成
更丰富的素材库
PPT 3D可能会引入增强现实技术，使 用户能够将3D对象放置在现实世界中 ，提供更沉浸式的演示体验。
PPT 3D可能会提供更广泛的3D模型 、贴图、材质等素材库，方便用户创 建更具真实感的演示。
实时渲染
3D视图
在PPT中查看和编辑3D图 形时所使用的不同角度和 方位。
材质与贴图
为3D图形添加纹理、颜色 和质感，使其更具有真实 感。
3D图形在PPT中的应用
数据可视化
使用3D图形展示数据和趋 势，使数据更直观易懂。
创意展示
通过3D图形呈现创意和设 计理念，增强视觉效果。
演示辅助
在PPT中加入3D模型、图 表等，丰富演示内容，提 高观众兴趣。
3D图形的创建与编辑
创建3D图形
在PPT中插入3D形状、图片或文 字，并调整其3D效果。
编辑3D图形
对3D图形进行旋转、缩放、移动 等操作，以调整其角度和位置。
添加动画与交互
为3D图形添加动画效果和交互功 能，使其更具动态感和互动性。
02 PPT 3D进阶技巧
CHAPTER
3D旋转与透视
3D旋转
通过旋转功能，使PPT中的3D模 型在三维空间中自由旋转，展示 不同角度的视觉效果。
透视效果
通过调整透视角度，使3D模型呈 现出更加逼真的立体感，增强视 觉冲击力。
3D动画效果设置
动画路径
为3D模型设置动画路径，使其按照 预设路径移动，增加动态效果。
动画时间轴
通过时间轴设置，控制3D动画的播放 速度和时间节点，实现流畅的动态演 示。

VR与全景视频PPT课件

VR与全景视频PPT课件
2：1 4096：2048360/90=3840/960
Part
03
未来展望
虚拟星球
V
R
计算机视觉
人工智能
计算机网络
人机交互
科学计算可视化
输入/输出设备
自动化控制
生理学、心理学等
计算机图形学
模式识别
数字图像处理
昔者庄周梦为蝴蝶，栩栩然蝴蝶也，自喻适志与！不知周也。俄然觉，则蘧蘧然周也。不知周之梦为蝴蝶与，蝴蝶之梦为周与？ ——《庄子·齐物论》
VR视频自由的观看视角，让人们在视频场景中任意位置的360度自由观看；视频必须是3D；必须带上头显观看；具有强烈的视觉沉静感；
如果VR视频看成是“3D全景视频+自由移动”那么，一部VR电影将由观众来决定镜头位置，这样可能会取代传统的“镜头运动、场景切换。
1.连接线和空间要求是最大阻力因为庞大数据传输和供电，暂时必须使用有线方式，这样导致一个问题，在移动的时候不能肆无忌惮，还要时刻顾及粗粗的连接线，这与场景内的体验是完全不同的，这种异样感将让用户很不爽。同样的，还有空间感。要想使用VR进行运动类游戏或者有良好的伸展空间，就必须有非常大的空间，卧室是不行的，有太多障碍和人员通过的空间也不行，空间如果太大，也难保证不发生危险；2.现有存储和硬件价格较高由于VR时代的场景是360度的，所以对存储空间的占用几乎是呈现几何性增长的，对显示、处理器等硬件的要求也非常高。到了VR时代，一部完整庞大的内容恐怕消耗的是上百GB甚至TB为单位空间占用的。如何解决数据问题、如何让存储空间庞大的同时降低资源消耗是需要解决的硬件的要求进一步提升主机的花费，在加上空间的费用、VR头盔本身的费用，并不是普通消费者可以接受的。3.VR视频不清晰如果一个Vr视频是2K分辨率，但是实际上我们视觉效果看到的也是2K，而不应该是屏幕真实分辨率，即便如此，屏幕并不是集中在手机这样一个很小的区域内，而是到了整个视觉范围当中，即便是单眼4K也达不到细腻的效果。另外还有画面刷新率的问题，低刷新率将会影响人体感受，甚至会造成眩晕等不良反应。

3D立体显示技术PPT课件

3D立体显示技术PPT课件

4.1 视差挡板式裸眼3D
• 优点：无需其他辅助设备，能 2D\3D切换，
• 缺点：有效像素低，光源有部 分被遮挡，亮度低。
4.2 柱透镜式裸眼3D
• 在显示面板前方，放上经 过精确计算的透镜来改变 光线的方向。由左眼像素 发出的光，会经过透镜的 折射，都进入左眼的区域， 同样的右眼的像素也只进 入右眼。
▪ 优点：宽视域、大景深，成 像质量优异，
▪ 缺点：头部倾斜时无法过滤 掉另一方向的光。
3.3 快门式眼镜3D
• 采用时间分割，利用液晶 控制透光度来做遮蔽
• 在屏幕上以两倍的场频交 互地显示左眼和右眼的影 像，而快门眼镜则会动态 地屏蔽使用者的左眼和右 眼，利用人眼的视觉暂留 机制，两眼影像叠加后产 生双眼视差。
讲解内容
1.什么是3D显示技术 2. 立体视觉的构成 3. 眼镜式3D显示 4. 裸眼式3D显示 5. 3D显示的问题 6. 3D显示的展望
1. 什么是3D显示技术
3D = Three Dimensional = 三维图形
3D显示技术就是利用一系列的光学方法使 人左右眼产生视差从而接受到不同的画面， 在大脑形成立体效果的技术。
3.1 色差式眼镜3D
• 色差式 3D 历史最为悠久，成像原理简单； • 通过对应的红蓝等立体眼镜才可以看到立体效
果，就是对色彩进行红色和蓝色的过滤，形成 视差，此时两只眼睛看到的不同影像在大脑中 重迭就会呈现出3D立体效果。
▪ 《阿凡达》 ▪ 《豚鼠特工队》
▪ 优点：实现3维简易，对视 场和景深无严格的限制。
各式各样的 3D 立体显示技术， 主要分为眼镜与裸眼两大类型。
3D 显示技术
▪眼镜式
▪偏光式 ▪快门式 ▪色差式 ▪头戴式

3D虚拟现实技术简介 (PPT 25张)

3D虚拟现实技术简介 (PPT 25张)
概况 虚拟现实（简称VR），又称灵境技 术，是以沉浸性、交互性和构想性为基 本特征的计算机高级人机界面。他综合 利用了计算机图形学、仿真技术、多媒 体技术、人工智能技术、计算机网络技 术、并行处理技术和多传感器技术，模 拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功 能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟 境界中，并能够通过语言、手势等自然 的方式与之进行实时交互，创建了一种 适人化的多维信息空间。使用者不仅能 够通过虚拟现实系统感受到在客观物理 世界中所经历的“身临其境”的逼真性 ，而且能够突破空间、时间以及其他客 观限制，感受到真实世界中无法亲身经 历的体验。
虚拟现实技术
虚拟现实是在计算机中构造出一个形象逼真的模型。人与该模型可以 进行交互，并产生与真实世界中相同的反馈信息，使人们获得和真实 世界中一样的感受。 当人们需要构造当前不存在的环境（合理虚拟现）、人类不可能达到 的环境（夸张虚拟现实）或构造纯粹虚构的环境（虚幻虚拟现实）以 取代需要耗资巨大的真实环境时，就可以利用虚拟现实技术。 虚拟现实技术的应用前景十分广阔。它始于军事和航空航天领域的需 求，但近年来，虚拟现实技术的应用已大步走进工业、建筑设计、教 育培训、文化娱乐等方面。它正在改变着我们的生活。
虚拟现实技术—关键外设
三维模型数字化仪
——又称三维扫描仪或三维数 字化仪，是一种先进的三维模型建立 设备，该设备利用CCD成像、激光扫 描等手段实现物体模型的取样，同时 通过配套的矢量华软件对三维模型数 据进行数字化，从而实现计算机系统 对数字模型的控制。
特别适合于建立一些不规则三 维物体模型的工作中，如人体器官和 骨骼模型的建立、出土的三千年前文 物三维数字模型的建立等等，在医疗 、动植物研究、文物保护等VR应用 领域有广阔的应用前景。

三维全景技术ppt课件

三维全景技术ppt课件

5.3全景图制作实例
5.3.2 用Photoshop拼接静态全景图
步骤2：此时Photoshop会自动打开所有的图像，然后 关闭，再弹出Photomerge对话框，如果单张照片拍摄 得比较好（也就是相邻两幅图像的重叠部分比较明 显），在这里基本上就能自动拼出来，单击“好”按 钮然后保存全景图即可。 步骤3：如果没有选择“尝试自动排列源图像”选项， 则会打开Photomerge对话框，在上方的“源图片区” 显示着添加的单张图片，下方是“拼图区”，可将图 片从“源图片区”拖到“拼图区”排列。拖动右侧 “导航器”下的“滑块”可以调节“拼图区”的显示 比例。
5.3全景图制作实例
5.3.3 用Ulead COOL 360制作动态全景图 步骤2：单击“下一步”按钮出现的对话框，按住Ctrl键分 别选择用来制作全景图的照片，然后单击“添加”按钮添加， 单击“全部添加”按钮可以添加文件夹中的全部图片；单击 “获取”按钮，可以直接从外部数码设备（如：摄像头、数 码相机等）中获取图像。
5.3全景图制作实例
制作全景图的目的：克服摄像器材的物理性能限制，将景 物四周的一切事物摄入摄像头，360度向观众全方位的展现景 物。 5.3.1 拍摄照片 步骤1：准备好相机，选择好景点，然后在景点的中心位置确 定一个中心点，再将相机放置在中心点处。 步骤2：在开始拍摄前，最好关闭相机的自动曝光功能，所以 尽量使用手动曝光模式，这样可以保证每张照片的曝光参数相 同，拍摄出来的图片色调会比较统一，便于使用软件进行无缝 拼接。
单击“保存”按钮，保存当前全景图；单击“电子邮件”按 钮，将当前全景图转换为EXE文件，并作为电子邮件附件发送；单 击“网页”按钮，以Web页面的形式保存当前全景图，且可在浏览 器中观看；单击“屏幕保护”按钮，设置全景图为默认的屏幕保 护程序；单击“打印”按钮，以平面图形式打印该全景图；单击 “复制”按钮，将该全景图复制到剪贴板上以便其他程序调用； 单击“导出”按钮，生成一个可执行文件，执行它就可浏览全景 图的内容。这里选择“导出”按钮，文件名称设置为“COOL360全 景图”，输出文件夹设置为“D:\全景图”，单击“确定”按钮， 则在D:\全景图文件夹下生成了COOL360全景图.exe文件。

三维设计基础ppt课件

三维设计基础ppt课件
实例分析
结合具体案例，分析照明技巧的 应用及效果。
环境光与全局照明
环境光
模拟环境中的漫反射光线，使场景中的物体 呈现均匀的亮度。
光线追踪
模拟光线的传播路径，实现全局照明的精确 计算。
全局照明
计算场景中所有物体间的光线反射和折射， 实现更真实的光照效果。
光子映射
通过发射光子并记录其传播路径，实现全局 照明的近似计算。
贴图的使用方法
通过贴图坐标调整贴图在 模型表面的位置和大小， 使用不同的贴图通道实现 多种效果。
材质球设置与调整
材质球的概念
表示模型表面材质属性的球体， 通过调整其参数来改变模型表面
的视觉效果。
材质球的设置
包括颜色、透明度、反射、折射等 属性的设置。
材质球的调整技巧
如使用渐变、噪波等效果增加材质 的复杂性和真实感，通过调整高光 和反射属性实现金属、玻璃等特效。
三维场景中的光源类型
点光源
模拟点状的发光体，光 线向四周均匀发散。
平行光
聚光灯
面积光
模拟远处光源发出的平 行光线，常用于模拟日
光。
模拟具有方向性的光源， 光线在一定范围内汇聚。
模拟较大发光面发出的 光线，光线柔和且均匀。
灯光属性设置与调整
01
02
03
04
灯光颜色
调整灯光的颜色属性，以改变 场景的光照色调。
三维设计基础ppt课件
CATALOGUE
目 录
• 三维设计概述 • 三维建模技术 • 三维材质与贴图 • 三维灯光与照明 • 三维动画制作 • 三维渲染输出
01
CATALOGUE
三维设计概述
三维设计的定义与发展
定义

3D立体显示技术 PPT资料共28页

3D立体显示技术 PPT资料共28页

眼睛式3D显示技术
目前，市场上已经有了四种比较成熟的3D显示技术，包括彩色立体三 维，偏振三维，立体三维以及最新的DLP Link技术。这四类技术是当前 被广泛采用的3D投影技术。由于各自的原理不同，成本不同，效果不同， 也分别占有了不同的市场。
其中，立体三维技术应该是目前我们最常见的一种3D投影 技术了。因为几乎目前所有的3D影院都是采用的这种设备， 大家在影院中看到的《阿凡达》《豚鼠特工队》等电影几 乎都是这种技术实现的。
裸眼3D立体显示技术
虽然眼镜方式能满足多人共同观看的需求，不过观看时必须配戴特殊眼镜 仍旧是个相当大的障碍，各家厂商于是投入不需要配戴特殊眼镜的裸眼 3D 立体显示技术研发。
所谓的「裸眼 3D 立体显示」，是指在不配戴任何特殊配件的状态下 以裸眼视觉就能直接观看到 3D 立体显示的效果。虽然基本原理仍旧是让 左右眼观看不同画面产生视差来营造立体感，不过前提是不配戴眼镜，因 此必须透过特殊设计的屏幕来达成目标。
背光光源，以高速交替方式分别朝左右眼显示不同画面来达成立体显示效果
的方式。由于指向性背光膜可以控制光线射出的方向，因此能将左右画面分
别投射到观看者的左右眼中。

当屏幕右侧的背光光源亮起时，就会透过指向性背光膜射出朝左眼方向
的光线，用来显示左眼画面。当左侧的背光光源亮起时，就会透过指向性背
光膜射出朝右眼方向的光线，用来显示右眼画面。藉由左右画面高速交替显
总结
眼睛式3D显示技术已经具备进入家庭的条件 3D电视的用户体验还不够好，目前只适合成为电视机的附加功能 从技术路线看。3D电视只是目前产品的升级，产业链格局不会有太大变化
随着技术的进步，3D显示技术和普通消费者的距离已经越 来越近，它不再是行业用户的专利。在三星和优派均推出 游戏性3D显示器后，人们可以将3D显示器搬到卧室内，而 不用和其他人一起挤在电影院中观看。凭借着身临其境的 立体画面，3D显示器对高端游戏玩家而言拥有极大的吸引 力。除了针对个人用户外，3D显示器同样适合于商用以及 科研，如展示分子结构模型、军事目标、文物艺术品展示、 会展、大企业形象展示等各领域发挥其独特的作用。相信 随着3D技术进一步成熟，我们今后会在生活的各个领域中 看到3D显示设备的身影。

三维全景技术

三维全景技术
虚拟现实技术基础与应用
机械工业出版社
1-2
第5章 三维全景技术
5.1 三维全景概述 5.2 全景照片的拍摄硬件 5.3 全景图的制作
1-3
5.1三维全景的概述
全景图（又称全景照片或全景Panorama）是 指大于人的双眼正常有效视角（大约水平90°， 垂直70°）或包括双眼余光视角（大约水平 180°，垂直90°）以上，乃至360°完整场景范 围拍摄的照片。
1.光场摄像机 2.电影级的全景（VR）拍摄装备及
团队
1-15
光场摄像机
光场摄像机的工作原理就是通过矩阵式摄像头 （非常多的微型摄像头），捕捉和记录周围不同 角度射入的光线信号，再利用计算机后期合成出 任意位置的图像
1-16
电影级的全景（VR）拍摄装备及团队
事实上，到目前为止还没有严格意义上的电 影级全景摄影机，Nokia售价30多万元的OZO也 不能是。而所谓的电影级摄像机，除了大家熟悉 的分辨率、色彩等参数指标非常优秀以外，还配 备有大尺寸的感光元件（CCD/CMOS），具有高 感、低噪（高宽容度）等特性，此外还必须能够 拍摄高帧率视频（甚至超过1000帧/秒），输出 RAW格式，并满足长时间、苛刻环境拍摄等一系 列要求。比如常见的RED的ONE系列（如图5.14 所示）和ARRI的Alexa系列，还有SONY的F系列 摄影机等。
第三步：在720平台生成360°全景并在手 机端发布共享。
1-29
5.3.4全景航拍及应用简介
通过遥感无人机空中拍摄影像加后期全景 制作软件拼接而成的全景影像，称为“全 景航拍”
1-30
5.3.5 VR全景图的制作
VR三维全景图是由多角度拍摄数张照片， 或使用专业三维平台建立数字模型，然后 使用全景工具软件制作而成。可以使用IE浏 览器或播放软件在普通电脑上观看，并用 鼠标控制观察的角度，任意调整远近，仿 佛置身于真实的环境之中，获得全新的感 受。

虚拟现实与增强现实技术概论课件第6章 三维全景技术

虚拟现实与增强现实技术概论课件第6章 三维全景技术
6.4.1 常见的三维全景软件
1.WPanorama
2.Pixtra OmniStitcher
3.PanoramaStudio
4.ADG Panorama Tools
5. Stitcher
6. Ulead COOL 360
7. 造景师
8. 漫游大师
6.4三维全景的软件实现方法
6.4.2三维全景图的软件实现
（4）设置灯 光，保证灯 光有足够的 亮度和合适 的角度，且 不能干扰被 拍摄对象本 身的色彩， 一般设置一 个主光源并 配备两个辅 助光源。
5）拍摄时，每 拍摄一张，就将 旋转平台旋转一 个正确的角度 （360度/照片数 量），以此类推， 重复多次即可完 成全部拍摄。
6.4三维全景的软件实现方法
1.柱面全景图的软件实现
6.4三维全景的软件实现方法
6.4.2三维全景图的软件实现
2.球面或立方体全景图的软件实现
6.4三维全景的软件实现方法
6.4.2三维全景图的软件实现
3.对象全景图的软件实现
本章小结
三维全景也称为虚拟现实全景，是基于静态图像 的虚拟现实技术，是目前迅速发展并逐步流行的一个 虚拟现实分支，广泛应用于网络三维演示领域。
三维全景（Three dimensional panorama）是使用全景图 像表现三维虚拟环境的虚拟现实技术，也称虚拟现实全景。
3ds Max软件制作的虚拟全景
Maya软件制作的虚拟全景
6.1 三维全景概述
6.1.1 三维全景的分类
1.柱面全景
柱面全景，就是人们常说的“环视”。柱面全景的拍摄原理： 把拍摄的照片投影到以相机视点为中心的圆柱体内表面，可以以水 平360度方式观看四周的景物。
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5.1.3 全景技术的分类
2.基于实景图像绘制的三维全景技术 基于实景图像绘制的三维全景技术是通过对人工采集到的序列 场景图像加工合成，来达到仿真的效果，即基于图像学的方法 （Image—Based Rendering，IBR）。 （1）基于计算机视觉的方法 以计算机视觉中的多视图几何理论为基础，首先通过几幅采集 图像获得物体的三维信息，然后用视图插值、视图合成、视图 变形（Morphing）等方法从已知的图像中还原中间视图。
5.1.1 三维全景技术的特点
三维全景技术与传统的虚拟现实技术相比，其优势主要体现在
以下几个方面：
1.实感强 图像采用相机采集，不会受到场景对象复杂程度的限制，
接近场景真实情况，这是传统几何图形建模方法所不可比拟的。 2.交互性较好，能表达更多的场景信息
以真实场景图像为基础，其构成环境是对现实世界的直接 表现。 3.制作复杂度低
5.1.3 全景技术的分类
2.基于实景图像绘制的三维全景技术 （2）基于分层表示的方法 该法把视频中的3D场景分解成独立的、放射运动模型描述的不 同层次，再将每一层中的2D图像流和2D变换流组合到现实屏幕 上。它可以把场景中的前景和背景区分开，分别赋予不同的绘 制质量；还能对场景加以不同压缩编码，有更好的压缩效果。 该法已成为H．264国际标准中场景结构的基本思想。
5.1.3 全景技术的分类
1.基于矢量建模的三维全景技术 基于矢量建模的三维全景技术是基于图形学的方法，简称
为建模法（Geometry—Based Rendering，GBR）。是指利用空 间矢量数据（如遥感影像、CAD数据等）对场景建模，利用场 景实景照片、纹理图片以及多媒体数据辅助模型贴图丰富场景 细节，最终还原现实生成虚拟三维场景，然后通过渲染的方式 得到拟真质量的全景图。
5.1.4 全景技术常用设备
制作三维漫游全景通常需要的硬件是：单反相机、鱼眼、 云台、三脚架。软件可以选用造景师9.0或漫游大师5.0等软件。 在制作三维全景的方法是利用拼合软件将鱼眼镜头拍摄的超广 角照片拼合成一张360度的全景图，最后将360度场景发布到网 上供浏览的方式。
5.2全景图生成技术
以IBR方法为例，全景图的生成步骤如下：先利用数码相机 +鱼眼镜头采集场景序列图片，然后把多幅全景图投影到合适 的空间模型，再把拼接处理过的全景图组合成虚拟的全景空间。 5.2.1 全景图像采集
全景图像的拍摄要求360°无死角的视角角度，在图像的采集过程中要求有 以下几点： （1）拍摄角度要恰当，相机应大致位于一个场景的中心位置。 （2）拍摄水平角度图像时，要尽可能的避免平转数码相机时镜头的偏斜和 俯仰，尽量保持相机水平旋转。 （3）相机要尽可能的绕光心旋转。偏离光心引入的误差会导致插值图像时 的重影和定位困难。 （4）拍摄时光圈和焦距要固定不变。不同的光圈会使拍摄的不同方向的照 片亮度、对比度和色彩差异较大。 （5）同一场景的序列图像必须有重叠部分，一般重叠区域约为30%-50%之 间，这样拼接图像的时候才有足够的匹配点。 （6）同一场景的采集时间要尽快，间隔不要太久，以免风云变色，带来外 界环境变化，影响拼接效果。 （7）在拍摄时，场景中尽量不要出现移动的物体。

内容导航
5.1 三维全景技术概述 5.2 全景图生成技术 5.3 全景图制作实例
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5.1 三维全景技术概述
数字信息和多媒体技术的迅猛发展，使人们进入了丰富多 彩的图形世界。近年来，随着IT技术的迅速发展，人们意识到 由于人类传统的认知环境是多维化的信息空间，而目前以计算 机为主体处理问题的单维模式与人的自然认知习惯有很大区别。 虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术应时而生，并同时代 表了包括信息技术、传感技术、人工智能、计算机仿真等学科 技术的最新发展。随着近年来硬件技术、计算机视觉、计算机 图形学方面的告诉发展，特别是三维全景技术的出现和日益成 熟，为虚拟现实的广泛应用打开了新的领域，而且三维全景将 虚拟现实和网络传播有机结合，使其更具传递性和应用性。
5.2全景图生成技术
5.2.2 图像预处理
图像的预处理已有很多方法，大致分为两种：一种是全局 处理，它主要针对图像的整体或大面积区域进行校正以得到平 滑图像；另一种平滑技术是对含噪声图像使用局部算子，对某 一像素进行平滑处理，算法效率明显高于全局处理，可以实现 实时处理。但是由于图像中的一个像素点与本像素和领域点的 灰度都有关，因此需要将一点和周围几点的灰度平均来达到平 滑的作用，虽然滤掉了噪声，但是使图像有一定程度的模糊。
制作速度快，生成时间与场景复杂度无关，成本低，较为 方便，不需要专用高档的硬件设备，在家里的计算机上就可以 进行操作绘制。 4.可传播性强
三维全景技术表现以栅格图片为内容构成，文件小，具有 多种发布形式，能够适合各种需要和各种形式的展示应用。
5.1.2 全景技术的应用
目前，三维全景技术的应用非常广泛，其与网络技术相结 合产生了大量应用。街景服务就是三维全景技术的一个实现例 子，国内外比较著名的有谷歌的Street view、微软的Street side、城市吧、我秀中国、SOSO街景等。
5.1.3 全景技术的分类
2.基于实景图像绘制的三维全景技术 （3）基于全光函数的方法 从空间中任意一点能看到的全部光线用全光函数表示，它描述 了某一场景中所有可能的环境映射。它从一些离散的有向样本 中重构连续全光函数，再从新的视点位置重新取样该函数，达 到绘制新视图的目的。 （4）基于全景图的方法 该方法首先把采集到的同一场景的若干幅图像进行配准、对齐、 平滑拼接，直至同一场景的所有图像都被拼接到全景图中，组 成一幅完整的无缝全景图。通常用于生成全景图像(Panoramic Image)、增大图像分辨率、稳定图像、压缩图像及视频扩展等。
第5章 三维全景技术
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本章要点
了解三维全景技术的基本概念、特点、 应用、分类和常用设备 熟悉全景图生成技术，包括全景图像采 集、 图像预处理、像素坐标及相机焦距 的估计、 全景图投影模型 了解全景图制作方法，包括拍摄照片、 用Photoshop拼接静态全景图 、用Ulead COOL 360制作动态全景图