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三维校园中图片序列的虚拟现实技术应用研究

来源:用户上传      作者: 余龙江

  科学技术高度发达,大力推进数字图像技术的飞跃,基于3维全景技术,360全景图片由图片组合而成,这些图片为静态的,将显示景象真实地展现于人们眼前。文章介绍了全景、高清晰展示3维全景校园,使得3维校园场景更为系统、直观及真实,完全颠覆了传统的时空限制,以信息化发展为目标,使校园信息更立体、开放。
  在国防军事领域中虚拟现实技术应用率较高,例如:在太空训练、宇航探测、军事演习、飞行模拟等广泛应用。上世纪,虚拟现实技术发展成型,该技术集人机交互理论、人体工程学、传感技术、计算机技术等为一身,借助设备或技术,对空间场景进行模拟,且该场景是虚幻的、3维的、交互的。虚拟现实更加丰富了人机交互的内容。随着科技的不断发展,以图像绘制为基础的虚拟现实技术得到迅猛发展,它适当变换采集的场景图像后,完全漫游虚拟环境成为了现实。
  虚拟现实技术概述
  我国在一些列的试验及研发过程中,经历了技术发展、变革,伴随数字影像技术和摄影技术的突破,虚拟现实技术的应用将传统影像艺术方式彻底改变,给传统摄影艺术中注入新鲜血液,在数字3维全景技术的基础上,组合静态图片,可将现实景象真实显示出来,形成全景图片,新视角的实现依靠新功能的研发与应用,改革、创新了人们看图方式。虚拟现实利用电脑,对3维空间的虚拟世界进行模拟,同时模拟感官,如触觉、听觉、视觉等,让使用者能够对3度空间内的事物展开没有限度、及时地观察。
  3维全景技术
  以全景图像为基础诞生的现实场景虚拟现实技术就是3维全景虚拟现实技术。利用数码照相机,在固定视点,按一定方式对实景进行拍摄,绕垂直轴向按均匀角度旋转三百六十度,将一组至多组照片拍摄完成,之后通过计算机的调整、拼接、整合等技术手段,对图像进行处理,最后将无缝全景图像生成。再利用计算机技术,将真实场景以互动、全方位的方式展现出来。能够让观看者拥有身临其境的体验,场景的全部图像信息能在三百六十度范围内得到快速、真实的表现,这就是3维全景的特性。如今,在工程项目、院校、汽车、旅游、酒店、服装、城市规划等方面都可利用3维全景进行有效展示。伴随虚拟现实技术的飞跃进步,在在更多行业、领域中,是图像技术大展拳脚的平台。相比于原先的3D建模虚拟现实,数字3维全景技术具有诸多优势,具体包括:第一,格式多样化、适合网络使用,便于传输、文件小,对于各种形式的应用都非常适合。第二,制作需要的成本低、且周期短,因此便于生成。第三,图像透视处理对真实3维实景展开模拟,身临其境感触深。第四,交互性好,控制任意,相比于平面图片,能够对更多图像信息进行表达。第五,比其它建模生成对象更为可靠、更具真实性,真实感强。3维全景能够发布Flash、Java等格式,以及对技术的实现与格式的应用进行播放,3维全景还对物体全景、球形全景以及柱形全景进行了分析,实现3维全景过程。
  校园中3维全景虚拟应用
  相比于2维校园网页,数字3维全景校园更具有生动、直观、真实的特性。为了让人们了解校园,将校园现实抽象成为2维图片展示及文字描述,该方式间接地将校园信息传递给人,人们还需要通过自己的想象,在头脑中还原真实校园,较为抽象。而3维全景虚拟校园则将校园的人文、自然环境展现在网络上,人们通过浏览实验室、科研设备、图书馆、教室、教学设施等,身临其境地对学校整体进行掌握与了解。与此同时,通过桌面式虚拟现实系统,用户可实现实时交互浏览,在宣传、展示校园文化的基础上,给人身临其境的感受。
  3维全景虚拟技术可以扩大学校知名度,提高学校形象。以网络为基础,学校可创建3维全景虚拟校园,帮助学生形象地、直观地对专业和学校进行了解。同时还是校园信息化建设的关键组成,有利于学们良好品德及思想政治素质的有效提高,潜移默化中对每一位学生、教师渗透校园文化、精神。3维全景虚拟技术还便于师生更快地熟悉校园生活,特别是对于新生,能够更快了解校园信息、校园布局,为及早适应校园生活而奠定技术基础。3维全景虚拟校园生动、形象了校园实验楼、食堂、学生宿舍楼、教学楼等,给人身临其境的感受。在构建3维全景虚拟校园的基础上,对真实世界进行模拟,为师生提供逼真、生动、清晰优美的校园,同时将校园绿化情况、布局特点、建筑风格等一览无余地展现出来,给人高度逼真的视觉体验。
  结束语
  将3维全景虚拟校园建立在互联网中,延伸、并扩展了校园的空间感与时间感,同时为校园封疆展示、信息管理等提供有效措施,记录了学校的发展和变迁。在数字3维全景技术的基础上,组合静态图片,可将现实景象真实显示出来,形成全景图片,而3维全景虚拟校园则将校园的人文、自然环境展现在网络上,人们通过浏览实验室、科研设备、图书馆、教室、教学设施等,身临其境地对学校整体进行掌握与了解。同时还是校园信息化建设的关键组成,有利于学们良好品德及思想政治素质的有效提高,潜移默化中对每一位学生、教师渗透校园文化、精神。3为全景虚拟校园构建于全景图像基础上,系统、直观、且不乏真实性地将3维校园场景以交互的方式展现出来,为人们立体化、全方位了解校园提供技术手段。
  (作者单位:重庆信息技术职业学院)
  作者简介:余龙江(1985-),男,重庆万州人,学历:硕士,职称:讲师,邮编:404000。
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