常濤

正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇省 南京市 211106

全景技術(shù)及其在教學(xué)中的應(yīng)用

常濤

正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇省 南京市 211106

全景技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一種，本文針對高職高專院校的教學(xué)需求，通過對全景技術(shù)基本概念和應(yīng)用的介紹，分析全景圖像的制作過程，探討如何將全景技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，從而為獲得良好教學(xué)素材提供一種有效解決方法。

全景技術(shù)；教學(xué)；虛擬現(xiàn)實；教學(xué)展示；應(yīng)用

互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的簡單文字描述、單一內(nèi)容展示已經(jīng)不能為教師和學(xué)生所接受，教學(xué)展示手段的更新?lián)Q代是教育發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)的教學(xué)展示手段中，圖片、視頻、音頻、文本等展示手段只是單方面進(jìn)行表達(dá)，無法讓學(xué)生有身臨其境的感覺，不能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

全景技術(shù)是目前全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展并逐步流行的一種視覺新技術(shù)，由于它給人們帶來全新的真實現(xiàn)場感和交互式的感受，廣泛應(yīng)用于賓館酒店、汽車展示、城市建筑規(guī)劃、商業(yè)空間展示、商城服務(wù)生活和虛擬教育等領(lǐng)域。多媒體技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)展示的改革提供了良好的契機(jī)，全景技術(shù)因其能夠全方位展示物體的形體空間和周邊環(huán)境，使學(xué)生置身其中，為教學(xué)展示提供了新的手段和方法。

1 全景技術(shù)簡介

1.1 什么是全景技術(shù)

全景（Panorama）來源于希臘語，意思是“都能看見”。 全景技術(shù)也稱為全景攝影或者虛擬實景，是一種基于靜態(tài)圖像在微機(jī)平臺上實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實的一種技術(shù)，它把相機(jī)環(huán)360度拍攝的一組或者多組照片通過無縫連接的方式拼接成一張全景圖像，用戶可以使用計算機(jī)，在播放插件Java虛擬機(jī)、Quick time和flash等控件的支持下，使用鼠標(biāo)控制環(huán)視的方向，實現(xiàn)單機(jī)或者通過網(wǎng)絡(luò)對垂直360度或水平360度的景物進(jìn)行瀏覽，可左可右，可近可遠(yuǎn)，使用戶感覺處于現(xiàn)場環(huán)境的中心，環(huán)視周圍360度的風(fēng)景。

1.2 全景技術(shù)的特點

傳統(tǒng)圖像都是二維圖像，不具有虛擬現(xiàn)實效果，全景技術(shù)本質(zhì)上是基于靜態(tài)圖像的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，具有三維效果，可以讓用戶在瀏覽全景時具有身臨其境的感覺，使用鼠標(biāo)可環(huán)視周圍360度風(fēng)景，能夠表達(dá)出更多的圖像信息，可以任意觀看。

虛擬全景技術(shù)借助于微機(jī)平臺之上，并不是真正意義上的三維圖形技術(shù)，而是通過全景合成軟件，基于真實照片制作合成的全景圖像，瀏覽者感覺真實可信的同時制作方便、成本較低。

2 全景技術(shù)的分類和實現(xiàn)

2.1 全景技術(shù)的分類

根據(jù)全景外在表現(xiàn)形式，也就是顯示效果，分為柱形全景、球形全景和對象全景等。

2.1.1 柱形全景

柱形全景是最簡單的全景，就是通常所說的“環(huán)視”。柱形全景是以目標(biāo)景點中某一觀察點為中心，觀察者可以看到一定高度的與視線垂直的圓柱面景觀，相當(dāng)于觀察者站在景點的中心位置，360度環(huán)視周圍。

2.1.2 球形全景

球形全景是以目標(biāo)景點某一觀察點為中心，觀察者不但能看到水平環(huán)360度的景觀效果，還可以看到垂直角度上環(huán)180度的景觀效果，即形成360×180的全視覺效果。相當(dāng)于觀察者位于球的中心，通過鼠標(biāo)、鍵盤的操作，可以觀察到任何一個角度，完全融入了虛擬環(huán)境之中。

但是相對于柱狀全景，球形全景照片的制作比較復(fù)雜，并且不是所有制作軟件都支持球形全景。

2.1.3 對象全景

對象全景技術(shù)是通過在同一水平面或者垂直面上將觀察者的觀察點固定，將被觀察對象在固定位置上進(jìn)行360旋轉(zhuǎn)，使觀察者可以看到對象水平面或者垂直面的全貌，同時可以使對象拉近放大以觀察對象的局部細(xì)節(jié)特點。

2.2 全景技術(shù)的實現(xiàn)

要實現(xiàn)全景技術(shù)，主要通過三個步驟：首先是照片拍攝，然后對照片進(jìn)行拼接合成，最后通過全景動態(tài)效果生成技術(shù)來生成圖像的動態(tài)效果。

2.2.1 照片拍攝

由于全景是要捕捉場景360度范圍內(nèi)的所有信息，所以一般使用視角等于或大于180度，焦距在6mm～16mm之間的超廣角鏡頭拍攝。

全景照片一般側(cè)重于表現(xiàn)場景的全局信息，所以全景攝影過程中必須注重選點。為了獲取更多場景信息，拍攝全景場景的時候一般選擇在一個視野開闊的高點或者是場景中央。

2.2.2 圖像合成

拍攝完系列照片后，就可以進(jìn)行全景圖像的縫合和拼接了?？上仁褂脤I(yè)的全景制作工具，例如Photovista、pixmaker、3Dvista和Cool360等對照片進(jìn)行無縫拼接，然后使用圖像處理軟件如Adobe公司的Photoshop等軟件對拼接圖像進(jìn)行加工處理，調(diào)整圖像亮度、對比度和色彩飽和度等。

2.2.3 動態(tài)效果實現(xiàn)

合成360度虛擬全景圖像后，通過腳本編程或下載插件就可以實現(xiàn)全景圖像動態(tài)效果。使用腳本編程可直接實現(xiàn)動態(tài)效果而無須下載插件，文件尺寸小，因此瀏覽速度較快，但同時也存在一定弊端。由于圖像幅面較小，質(zhì)量一般，用戶在瀏覽時會感覺有不連續(xù)的跳動感，觀賞效果遠(yuǎn)不如下載插件。

目前，有很多專為實現(xiàn)全景動態(tài)效果而設(shè)計的軟件，例如HotMedia、Cool360以及制作動畫常用的Flash等軟件。使用這些軟件，可方便快捷的制作一副全景類型的虛擬實景。

3 全景技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

在高職高專教學(xué)過程中，案例教學(xué)法具有傳統(tǒng)“理論授受”教學(xué)不可比擬的優(yōu)勢。無論任何課程，使用案例教學(xué)法可以提供給學(xué)生學(xué)習(xí)的具體情境，提高其獨立思考、分析、推理和表達(dá)的能力。目前，大多數(shù)教師在給學(xué)生上案例課時，都是采用念讀或抄寫形式，或是直接給出教材和題集中的案例，即使使用多媒體，有時也無法完整的展現(xiàn)某一教學(xué)內(nèi)容。面對這些枯燥冗長的復(fù)雜文字，不僅不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，反而使其心生厭倦，不能產(chǎn)生好的教學(xué)效果。

借助于全景技術(shù)強(qiáng)大的展示功能，在教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同，有目的地引入使用全景技術(shù)制作的課件和多媒體教學(xué)光盤作為教學(xué)的輔助素材，可以使學(xué)生從枯燥無味的課堂教學(xué)中走出來，全方位的展示教學(xué)模型、模具、電子產(chǎn)品和概念等內(nèi)容，使抽象概念具體化，模糊模型實例化，讓學(xué)生如置身現(xiàn)場觀看并參與其中，加強(qiáng)了課堂的趣味性和主動性，使課堂教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。全景技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)的較好支持，使用全景技術(shù)制作的網(wǎng)絡(luò)課件或課件素材，使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)更生動、形象，有助于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，適合學(xué)生課后進(jìn)行學(xué)習(xí)，亦適合于教學(xué)培訓(xùn)等領(lǐng)域。

4 總結(jié)

近年來，隨著全景技術(shù)發(fā)展的逐步完善和流行，虛擬技術(shù)的應(yīng)用呈現(xiàn)多樣化的趨勢，這種虛擬環(huán)境技術(shù)也逐漸融入到人們的現(xiàn)實生活中，并給人們的生活提供了更多的便利和樂趣。全景技術(shù)作為一種比較實用的技術(shù)，其獨特的交互性、真實感、可操作性和簡易性，使其更適合在日常教學(xué)或網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境中展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，隨著三維全景技術(shù)及其優(yōu)秀解決方案的推出，更為其在教學(xué)領(lǐng)域中的推廣和應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

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常濤（1979，11），男，山西省長治，實驗師，正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.12.160