以360度全景技術(shù)制作鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)虛擬博物館

李景常 （鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)博物館 廣東東莞 523000）

全景（英文名稱是Panorama）是把相機(jī)環(huán)360度拍攝的一組或多組照片拼接成一個(gè)全景圖像。全景虛擬現(xiàn)實(shí)（也稱實(shí)景虛擬）是基于全景圖像的真實(shí)場(chǎng)景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，它通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)全方位互動(dòng)式觀看真實(shí)場(chǎng)景的還原展示。在播放插件（通常Java或Quicktime、activex、flash）的支持下，使用鼠標(biāo)控制環(huán)視的方向，可左可右可近可遠(yuǎn)。使觀眾感到處在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境當(dāng)中，好像在一個(gè)窗口中瀏覽外面的大好風(fēng)光。基于靜態(tài)圖像的虛擬全景技術(shù)是一種在微機(jī)平臺(tái)上能夠?qū)崿F(xiàn)的初級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。它具有開發(fā)成本低廉，但應(yīng)用又很廣泛的特點(diǎn)，因此越來越受到人們的關(guān)注。特別是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，其優(yōu)越性更加突出。它改變了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平淡的特點(diǎn)，讓人們?cè)诰W(wǎng)上能夠進(jìn)行360度全景觀察，而且通過交互操作，可以實(shí)現(xiàn)自由瀏覽，從而體驗(yàn)三維的VR視覺世界1。本文中將使用360度全景技術(shù)制作鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)博物館的虛擬博物館。

全景拍攝硬件：?jiǎn)畏聪鄼C(jī)、魚眼鏡頭、全景云臺(tái)、三腳架。

全景制作軟件：上海杰圖軟件，造景師軟件（全景圖拼接軟件），漫游大師（全景三維制作軟件）。

一、制作過程

1.拍攝

給單反相機(jī)安裝上魚眼鏡頭，將全景云臺(tái)安裝在三腳架上，再將相機(jī)安裝在云臺(tái)上，調(diào)整好三腳架水平，然后調(diào)整相機(jī)參數(shù)，一臺(tái)可以拍攝全景圖的相機(jī)就此完成；下面介紹各部件作用：三腳架作用是固定好云臺(tái)上的相機(jī)，并定好相機(jī)的水平；云臺(tái)的作用是使固定好的相機(jī)能調(diào)整角度，進(jìn)行多角度拍攝；魚眼鏡頭是一種超廣角鏡頭，一般的定義是視角達(dá)到180度的鏡頭就稱之為魚眼鏡頭。在135畫幅的相機(jī)上，16mm的鏡頭就可以達(dá)到180度的視角，所以我們長(zhǎng)久以來把焦距16mm以下的鏡頭都稱為魚眼鏡頭。魚眼鏡頭最大的作用是視角范圍大，這為近距離拍攝大范圍景物創(chuàng)造了條件；且魚眼鏡頭具有相當(dāng)長(zhǎng)的景深，有利于表現(xiàn)照片的長(zhǎng)景深效果。一個(gè)360度的全景圖用魚眼鏡頭來拍攝制作，只需要拍攝幾張就可以了，加上使用了數(shù)百萬像素的單反數(shù)碼相機(jī)，我們可以輕易的將圖像導(dǎo)入全景拼合軟件，能很方便的生成一張360度的高清晰全景2。介紹完后開始選點(diǎn)拍攝，拍攝方法是每60度拍一張相片，水平方向6張加頂部和底部各一張，共8張相進(jìn)行全景圖合成。

2.全景圖合成

使用上海杰圖的造景師軟件導(dǎo)入剛才拍攝的8張相片，根據(jù)剛才使用的設(shè)備選擇相匹配的拼合算法，我們使用全幀魚眼算法合成，然后根據(jù)合成相片質(zhì)量選擇相片輸出效果，即圖片的大小，最高可輸出8000*4000，同時(shí)可以根據(jù)環(huán)境需要轉(zhuǎn)換球行全景圖或立方體全景圖。

3.文物多媒體準(zhǔn)備

在制作全景漫游前先要準(zhǔn)備各館區(qū)文物的多媒體資料，包括講解詞音頻、各文物圖片及展廳多媒體展示視頻，亦使用過動(dòng)畫圖像GIF和講解詞音頻合成flv 格式的視頻，實(shí)現(xiàn)較形象的講解。處理如此大量素材，主要是壓縮文件和轉(zhuǎn)換文件格式，以求在網(wǎng)站發(fā)布后能適應(yīng)現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)速度，游客能夠快速進(jìn)入虛擬展覽。

4.漫游制作

本案例中使用上海杰圖漫游大師軟件將已經(jīng)合成的全景圖導(dǎo)入，根據(jù)參觀順序排列，使用地圖和雷達(dá)插件制作導(dǎo)覽地圖和場(chǎng)景快速鏈接，如圖1；制作場(chǎng)景過度之間效果，制作載入界面及操作幫助，如圖2、3；制作場(chǎng)景操作按鈕或場(chǎng)景快速鏈接縮略圖；然后是在每個(gè)場(chǎng)景中做上各文物圖片、講解或多媒體展示視頻，如圖4。

圖1 地圖與圖中雷達(dá)

圖2 載入界面

圖3 幫助界面

圖4 雙語的語音講解

5.發(fā)布

杰圖軟件的漫游大師可以發(fā)布多種格式，包括Automatic flash/HTML5、flash VR、flash VR(exe)、flash VR(swf)、Html5。為方便館網(wǎng)站上發(fā)布，本案中使用Automatic flash/HTML5，對(duì)瀏覽者客戶端只需安裝flash player插件就可以直接瀏覽了。

二、難點(diǎn)與技巧

1.拍攝選點(diǎn)技巧

要選擇與陳列主題有關(guān)場(chǎng)景，以突出展示主題，讓觀眾盡可能接收到虛擬展覽展示內(nèi)容；使用通道原則在出入口或過道處設(shè)點(diǎn)，方便觀眾尋找出入口和明確瀏覽路線方向；選擇光線反差不大的位置，這樣減少使用HDR1 合成并減少合成不良效果，增加場(chǎng)景展示效果。

2.拍攝技巧

由于拍照的效果完全影響合成的全景圖效果，因此擁有較高的拍攝技巧，將在本案中處于最重要的位置。首先設(shè)置相機(jī)參數(shù)，是根據(jù)室內(nèi)或室外光線參數(shù)，和魚眼鏡頭的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，本案中設(shè)置是ISO2 調(diào)至最小，圖像質(zhì)量使用jpeg格式和精細(xì)，白平衡選擇自動(dòng)，焦距設(shè)為無限遠(yuǎn)，圖像尺寸調(diào)至最大，相機(jī)模式為手動(dòng)，可使用固定光圈，快門根據(jù)環(huán)境的光線來調(diào)節(jié)，太亮使用較高快門，太暗使用較低快門，一般一組8張照片或一個(gè)展覽固定為同一設(shè)置，以保持整個(gè)展覽同一光亮度和色調(diào)，但由于有些存在光線發(fā)差大的地方影響照片效果，因此適當(dāng)調(diào)節(jié)快門多拍三至五張，以作為后期HDR合成的需要，HDR合成該位置照片后再進(jìn)行全景圖合成，合成圖片若不滿意，還進(jìn)行后期PS3 處理。

3.漫游制作技巧

制作前須做好大量前期工作，開始是拍照、合成全景圖及圖片處理等，然后是準(zhǔn)備展示素材，包括圖片、音頻、視頻，這些都還是零散的開始，最重要的是前期項(xiàng)目的整體規(guī)劃，本案中以展覽為單位，先后制作虎門銷煙展覽、虎門銷煙池舊址園區(qū)、虎門故事、鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)海戰(zhàn)陳列展、全國(guó)禁毒教育展覽五個(gè)虛擬展覽，亦先后對(duì)各展覽進(jìn)行多次修改，展覽中亦根據(jù)主題章節(jié)進(jìn)行瀏覽路線設(shè)置，根據(jù)展示場(chǎng)景的重要性或特殊性使用高像素全景圖。

三、制作虛擬博物館作用與意義

制作鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)博物館的網(wǎng)上虛擬博物館后，網(wǎng)站瀏覽人數(shù)截止增加35萬人次，在東莞時(shí)報(bào)報(bào)道過，作為虛擬展館來說也收到一定的反響，制作虛擬博物館的作用與意義如下：

1.為陳列展覽提供新的途徑，陳列展覽由傳統(tǒng)的展覽館、流動(dòng)展覽等實(shí)體展覽，發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)上的虛擬世界。

2.為足不出戶的網(wǎng)絡(luò)用戶提供參觀展覽館的機(jī)會(huì)，減少地域性的阻礙，參觀者獲取較大的自由性。

3.為推廣博物館文化增添新的力量，以多種形式展示文物，并將文物蘊(yùn)含的文化傳遞給網(wǎng)上的瀏覽者，加快了博物館文化的傳遞速度。

4.為文物展示提供新的平臺(tái)，方便文物展示，尤其是容易損壞的文物，能隨意多次展示，同時(shí)保護(hù)實(shí)體文物。

注釋

1.高動(dòng)態(tài)光照渲染（High-Dynamic Range，簡(jiǎn)稱HDR），電腦圖形學(xué)中的渲染方法之一，可令立體場(chǎng)景更加逼真，大幅增加三維虛擬的真實(shí)感.

2.ISO是感光度的意思.

3.使用Photoshop專業(yè)圖片編輯軟件處理圖片.