第5章三维全景技术.

提要第5章三维全景技术5.1三维全景技术概述5.2三维全景漫游制作娄岩教授《》精品课资源网站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。掌握全景图制作方法，包括拍摄照片、用Photoshop拼接静态全景图、用第三方软件制作动态全景图。本章要点《》精品课资源网站本章教学设计教学设计一、学习知识点制作幻灯片（参考教材、课件、网络检索）二、网络检索最新的三维全景技术国内外发展现状，制作演讲幻灯片（提升能力，学生自由选作）本章教学设计1、三维全景技术的特点和应用领域；2、三维全景技术的分类；3、全景大师软件的使用方法。《》精品课资源网站1.三维全景技术的特点全景（Panorama）这一词源自希腊语，意为“都能看见”。三维全景技术（Three-dimensionalpanoramic），是使用全景图像表现虚拟环境的虚拟现实技术，也叫虚拟现实全景。该技术通过对全景图进行逆投影至几何体表面复原场景空间信息。简单说就是用拍摄到的真实照片经过加工处理让用户产生三维真实的感觉，这是普通图片和三维建模技术都做不到的。三维全景在给用户提供全方位视角的基础上，还给人带来三维立体感觉，好像置身于其中。5.1三维全景技术概述《》精品课资源网站动态三维全景示例《》精品课资源网站静态三维全景图片示例《》精品课资源网站2.三维全景技术特点《》精品课资源网站图像采用相机采集，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。《》精品课资源网站交互性好2019/12/18《》精品课资源网站鱼眼镜头是一种超广角的特殊镜头，它的焦距极短并且视角接近或能达到180度，超出人眼所能看到的范围。《》精品课资源网站2.三维全景技术的应用旅游景点的情景体验企业宣传吸引投资全景展示广告业务，城市娱乐和休闲空间360度全景展示汽车内饰品质全景展示设计师的工作情况介绍工程可视化记录全景重要会议和活动城市建设，规划和设计度全景展示《》精品课资源网站3.三维全景技术的分类（1）基于矢量建模的三维全景技术建模法（Geometry—BasedRendering，GBR））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。《》精品课资源网站遥感数据：凡是只纪录各种地物电磁波大小的胶片（或相片），都称为遥感影像（RemoteSensingImage），在遥感中主要是指航空像片和卫星相片。CAD：CAD(ComputerAidedDesign，计算机辅助设计）：指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。《》精品课资源网站（2）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—BasedRendering，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。2019/12/18《》精品课资源网站2019/12/18（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。《》精品课资源网站结果2019/12/18《》精品课资源网站（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(PanoramicImage)、增大图像分辨率、稳定图像、压缩图像及视频扩展等。《》精品课资源网站4.三维全景技术常用设备单反相机、鱼眼镜头、云台、三脚架。软件可以选用造景师或漫游大师等软件《》精品课资源网站5.2三维全景漫游制作《》精品课资源网站三维全景漫游制作软件的使用视频《》精品课资源网站精品课资源网站内容小结全景也称为全景摄影或虚拟实景，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，可广泛应用于网络三维业务，也适用于网络虚拟教学领域。传统三维技术及以VRML为代表的网络三维技术都采用计算机生成图像的方式来建立三维模型，而三维全景技术则是利用实景照片建立虚拟环境。需要注意的是三维全景技术是一种桌面虚拟现实技术，并不是真正意义上的3D图形技术。内容小结《》精品课资源网站预习知识点预习本书第6章-三维建模工具3dsMax内容，具体如下：1.3dsMax基础建模2.3dsMax材质与贴图3.3dsMax灯光与摄影机4.3dsMax生成动画的基本流程要求：以“三维建模工具3dsMax的使用”为主题，围绕知识点制作10分钟课堂演示幻灯片，将问题整理成课堂讨论的题目。参考文献来源：教科书、互联网（国内外近三年相关文献各三篇）课后预习[1]娄岩.医学虚拟现实技术与应用[M].科学出版社,2015.[2]360全景图拍摄教程[EB/OL]．[2015-5]．本节参考文献THANKYOU娄岩中国医科大学计算机教研室