基于PTGui和Pano2VR的自貢鹽業(yè)歷史博物館交互式全景漫游研究設(shè)計(jì)

王映霓

摘要：在互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)高速發(fā)展的背景下，為追求全新的視覺體驗(yàn)和表達(dá)模式，本文以自貢鹽業(yè)歷史博物館為例，分析全景漫游的特點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域，并以此為基礎(chǔ)，運(yùn)用PTGui和Pano2VR軟件來(lái)制作自貢鹽業(yè)歷史博物館的全景漫游系統(tǒng)，使游客能全方位感受鹽業(yè)歷史博物館的現(xiàn)場(chǎng)氛圍，帶給體驗(yàn)者身臨其境之感。

關(guān)鍵詞：全景漫游技術(shù)；PTGui；Pano2VR

隨著5G時(shí)代的到來(lái)，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)快速發(fā)展，傳統(tǒng)博物館的展示方式早已不能滿足大眾對(duì)視覺體驗(yàn)的追求，越來(lái)越多的如融入VR，AR，XR等新技術(shù)的體驗(yàn)方式應(yīng)運(yùn)而生。打破了時(shí)間和空間的限制，能將信息立體、直觀地展現(xiàn)出來(lái)的全景漫游技術(shù)就是其中之一，它使人們足不出戶便能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)欣賞到博物館的全貌，以身臨其境的獨(dú)特感官體驗(yàn)吸引游客參與其中。

一、自貢鹽業(yè)歷史博物館概述

自貢鹽業(yè)歷史博物館是由乾隆元年（1736年）到自流井地區(qū)做生意的陜西籍商人集資修建而成，1959年正式成立為自貢鹽業(yè)歷史博物館，是我國(guó)最早建立的專業(yè)博物館之一，目前仍是中國(guó)唯一的鹽業(yè)史博物館，也是自貢世界地質(zhì)公園的核心景區(qū)。其建筑設(shè)計(jì)精致、復(fù)雜，將宮廷建筑風(fēng)格和民間建筑風(fēng)格融為一體，形成了自己獨(dú)特的風(fēng)格。

二、全景漫游技術(shù)

全景是用專業(yè)相機(jī)環(huán)繞360°拍攝得到一組或多組照片，再通過(guò)專業(yè)軟件拼接成的一個(gè)全景圖像，全景漫游則是將拼接成的全景圖像再通過(guò)專業(yè)軟件制作還原成一個(gè)多維的全景空間。用戶可以通過(guò)點(diǎn)擊鼠標(biāo)、觸摸屏幕等方式操控和多角度觀看這個(gè)空間，譬如通過(guò)操控左右、遠(yuǎn)近，放大縮小，俯瞰仰視環(huán)視等來(lái)進(jìn)行體驗(yàn)，猶如置身于真實(shí)的環(huán)境中，產(chǎn)生沉浸式的感受。

目前，全景漫游技術(shù)有兩種實(shí)現(xiàn)方式。第一種是通過(guò)三維建模和貼圖渲染出全景效果圖，由于全景漫游的場(chǎng)景大都比較復(fù)雜，所以建模復(fù)雜且時(shí)間長(zhǎng)。另一種較為常見的方式是實(shí)地拍攝真實(shí)的場(chǎng)景得到一組多角度圖片，再通過(guò)專業(yè)軟件拼接合成全景漫游，這種方式能夠真實(shí)還原現(xiàn)實(shí)中的場(chǎng)景。

（一）全景漫游的特點(diǎn)

通過(guò)拍攝圖片拼接得到的全景圖像可以給人們帶來(lái)真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)感和交互體驗(yàn)，沒有視野盲區(qū)。這種全景漫游系統(tǒng)有三個(gè)特點(diǎn)：全、景、360°。

1.全

即全方位?？梢杂^看360°全方位的景觀，通過(guò)鼠標(biāo)或手勢(shì)控制方向、大小、角度，觀看場(chǎng)景中的各個(gè)方位，獲得沉浸交互感。

2.景

全景漫游系統(tǒng)由在真實(shí)場(chǎng)景拍攝的成組多角度照片拼接而成，保留了場(chǎng)景的真實(shí)性。

3.360°

雖然拍攝的圖片都是平面的，但是通過(guò)軟件拼合制作后的360°實(shí)景帶給人立體的空間感，能讓人們感覺仿若置身其中。

（二）全景漫游的應(yīng)用領(lǐng)域

在互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)、單一的展示方式已不能滿足大眾的需求，展示方式的更新是必然的趨勢(shì)。全景漫游技術(shù)作為一種全新的技術(shù)，以強(qiáng)烈的沉浸感、真實(shí)的場(chǎng)景在教育、房地產(chǎn)、旅游等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

1.教育

目前，越來(lái)越多的高校為了提高知名度，擴(kuò)大招生，推出了VR全景校園，使全國(guó)各地的學(xué)子在家里就能瀏覽校園風(fēng)景。

2.房地產(chǎn)

許多看房軟件都推出VR看房，利用全景漫游技術(shù)真實(shí)還原房子的各個(gè)角落和細(xì)節(jié)，并增加相關(guān)解說(shuō)。用戶能不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，快速、深入地了解房源信息，提高看房效率。

3.旅游

全景漫游技術(shù)可以為游客推薦參觀路線，在全景游覽中加入音樂和解說(shuō)，增加游客體驗(yàn)感。

商業(yè)社會(huì)的應(yīng)用需求加上互聯(lián)網(wǎng)的免費(fèi)特征，使得VR全景攝影的發(fā)展速度比任何時(shí)候都要快。此外，隨著體驗(yàn)設(shè)備的增多，人們可以使用計(jì)算機(jī)、手機(jī)、VR眼鏡等載體進(jìn)行互動(dòng)瀏覽和全景漫游，使全景漫游技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。

（三）全景漫游相關(guān)技術(shù)

1.全景圖拼接技術(shù)

PTGui是一款強(qiáng)大且簡(jiǎn)單的圖像制作軟件，使用PTGui可以快速、方便地制作出360°×180°的完整球形全景圖片。

2.Pano2VR

這是一款全景圖像轉(zhuǎn)換軟件，它具有把全景圖像轉(zhuǎn)換成為QuickTime或者M(jìn)acromedia Flash 8和Flash 9格式的功能，另外該軟件還可以支持將平、圓柱、球、立方體的面等作為輸入格式與增加能力，在多個(gè)漫游圖之間還可以設(shè)置多個(gè)熱點(diǎn)進(jìn)行交互，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)場(chǎng)景的切換。

三、自貢鹽業(yè)歷史博物館全景漫游設(shè)計(jì)與制作

（一）圖像采集

制作全景漫游的第一步是原始圖像采集，這一步需要用到拍攝全景的硬件，包括但不限于單反相機(jī)、魚眼鏡頭、全景云臺(tái)三腳架等設(shè)備。為保持拍攝水平、角度一致，要將相機(jī)豎直固定在云臺(tái)和三腳架上，在拍攝過(guò)程中，利用全景云臺(tái)垂直地由上而下或由下至上在不同的水平面上旋轉(zhuǎn)拍攝，再根據(jù)鏡頭焦距和場(chǎng)景大小選擇合適的拍攝數(shù)量。應(yīng)保證每張圖片之間有部分重合，方便后期軟件識(shí)別以更好地進(jìn)行拼合。由于相機(jī)無(wú)法拍到底部三腳架的區(qū)域，需要對(duì)地面單獨(dú)進(jìn)行補(bǔ)拍。圖二為自貢市鹽業(yè)歷史博物館的現(xiàn)場(chǎng)拍攝圖片。

（二）全景圖拼合及修補(bǔ)

原始圖片采集完成后，需要用PTGui軟件將拍攝的現(xiàn)場(chǎng)圖拼接成為一張長(zhǎng)寬比為2∶1，視角為水平360°、垂直180°的全景圖片。主要的步驟為載入圖像、調(diào)整控制點(diǎn)、生成全景圖、調(diào)整圖像、導(dǎo)出。

在PTGui軟件里生成全景圖后，由于圖片在拍攝時(shí)受光線或現(xiàn)場(chǎng)人員流動(dòng)的影響會(huì)有一些瑕疵，加上相機(jī)底部的部分受三腳架影響無(wú)法覆蓋，需要將圖片從軟件里導(dǎo)出，并導(dǎo)入Pano2VR里生成全景漫游圖。但這時(shí)導(dǎo)出全景圖是將球面映射到平面上，因此會(huì)有一些變形，不能直接在Adobe Photoshop軟件里修補(bǔ)。因此要使用Pano2VR軟件的補(bǔ)丁功能，在需要修補(bǔ)的地方打上補(bǔ)丁再進(jìn)行修補(bǔ)，這樣的好處在于不會(huì)受到變形場(chǎng)景的影響，修補(bǔ)方便且效果好。最后將修補(bǔ)好的全景圖導(dǎo)出即可。圖三為拼合修補(bǔ)后的全景圖。

（三）生成漫游全景圖

生成并修復(fù)自貢鹽業(yè)歷史博物館的全景圖后，要在 720云平臺(tái)注冊(cè)并登錄賬號(hào)，點(diǎn)擊發(fā)布并導(dǎo)入做好的全景圖。創(chuàng)建完成后可以進(jìn)行作品編輯，包括添加音樂、圖片熱點(diǎn)鏈接、添加特效、初始場(chǎng)景角度重新設(shè)置等功能。根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整，編輯好后即可上傳到網(wǎng)絡(luò)。圖四為在網(wǎng)頁(yè)上展示的全景漫游效果截圖。

四、結(jié)語(yǔ)

本文介紹了全景漫游技術(shù)以及它的特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域及相關(guān)技術(shù)。采用PTGui，Pano2VR以及其他相關(guān)輔助工具進(jìn)行制作，自貢鹽業(yè)歷史博物館成功建立了交互式全景漫游系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)拍攝使全景漫游系統(tǒng)更具真實(shí)性，讓體驗(yàn)者有身臨其境之感。全景漫游技術(shù)代表了展示方式的升級(jí)，以多維代替平面也是未來(lái)信息展示發(fā)展的趨勢(shì)。相信隨著時(shí)代和技術(shù)的不斷進(jìn)步，全景漫游技術(shù)將會(huì)應(yīng)用到更廣的領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

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