文/楊晗 唐珊 肖怡然

隨著人們物質(zhì)水平的提升，對(duì)于精神需求也更為追求。旅游逐漸成為大眾化的形式，而虛擬旅游作為一種新型的旅游形式深受業(yè)界以及游客的關(guān)注，其具有沉浸性、自主性以及多感知、超時(shí)空的特征，具有良好的交互性以及經(jīng)濟(jì)性。虛擬旅游可以有效的提升行業(yè)新型程度，真正的優(yōu)化服務(wù)，做到資源的合理配置，是今后旅游行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)與手段。

1 三維全景技術(shù)

三維全景技術(shù)制作簡(jiǎn)單便捷，快速，其硬件要求并不嚴(yán)格，相對(duì)于傳統(tǒng)的三維建模技術(shù)來(lái)說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)地場(chǎng)景取景具有更為真實(shí)的效果。三維全景技術(shù)在虛擬演示以及地圖導(dǎo)航、數(shù)字城市等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。

使用者通過(guò)三維建模技術(shù)手段可以通過(guò)鼠標(biāo)任意選擇視角，任意縮放、環(huán)視、仰視，實(shí)現(xiàn)了720 度的景色瀏覽，可以滿足不同角度的瀏覽需求。通過(guò)實(shí)地取景可以真實(shí)的展示場(chǎng)景的具體面貌，具有較強(qiáng)的沉浸感，給人一種身臨其境的感覺(jué)。使用者利用三維全景技術(shù)可以查看全景照片，在Java 插件支持之下文件的體積較小，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)傳輸共享。

通過(guò)三維全景圖像制作可以實(shí)現(xiàn)圖像采集、圖像拼接以及圖像優(yōu)化三個(gè)步驟。圖像采集主要通過(guò)數(shù)碼相機(jī)、三腳架以及云臺(tái)等設(shè)備進(jìn)行信息采集。在圖像采集之后通過(guò)輸入圖片、獲取圖片參數(shù)，設(shè)置參數(shù)等方式預(yù)覽核查效果，根據(jù)需求進(jìn)行圖片格式轉(zhuǎn)換，保存全景圖等操作進(jìn)而實(shí)現(xiàn)圖像的拼接處理。而圖像優(yōu)化則就是利用PS 軟件進(jìn)行圖片的調(diào)整，解決光線、亮度等問(wèn)題，可以提升圖片質(zhì)量，增強(qiáng)圖片的展示效果。

2 基于三維全景的虛擬旅游系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究

基于三維全景的虛擬旅游系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究是今后的研究重點(diǎn)，也是沉浸式旅游的核心內(nèi)容。了解系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)手段，靈活應(yīng)用三維全景技術(shù)可以為沉浸式、虛擬旅游的發(fā)展提供技術(shù)參考與支持。

2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

在進(jìn)行基于三維全景的虛擬旅游系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，在三維全景技術(shù)以及人性化設(shè)計(jì)理念的融合之下合理設(shè)計(jì)，可以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。利用編程軟件等工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以提升場(chǎng)景的真實(shí)性、直觀性，在游覽系統(tǒng)中可以顯示最優(yōu)的路徑，進(jìn)而為用戶提供直觀可視化的路線信息。基于三維全景的虛擬旅游系統(tǒng)具有較強(qiáng)的使用價(jià)值。

2.2 三維場(chǎng)景設(shè)計(jì)模塊

2.2.1 虛擬景區(qū)

虛擬景區(qū)是基于三維全景的虛擬旅游系統(tǒng)的核心所在。通過(guò)虛擬場(chǎng)景、虛擬靜物以及虛擬情景三個(gè)部分構(gòu)成。虛擬場(chǎng)景就是虛擬所在景區(qū)的自然環(huán)境，通過(guò)虛擬化的方式設(shè)置天空、高山、胡泊等自然環(huán)境特征。而虛擬靜物則就是對(duì)景點(diǎn)中的宮殿、花草樹(shù)木等進(jìn)行虛擬化處理。虛擬情景可以展示一些預(yù)設(shè)的情景，這些情景可以是景觀現(xiàn)實(shí)中并不存在的事物。

2.2.2 解說(shuō)系統(tǒng)

解說(shuō)系統(tǒng)主要就是通過(guò)媒體等相關(guān)表達(dá)方式，使幫助信息接受者了解景觀的性質(zhì)以及主要的特點(diǎn)，通過(guò)特定的信息傳播方式進(jìn)行傳遞，信息接受者可以通過(guò)解說(shuō)系統(tǒng)了解其具體的信息內(nèi)容?；趥鞑ッ浇椴煌梢苑譃槁曇簟D像、文字以及動(dòng)畫(huà)解說(shuō)四種類型。

2.2.3 地圖導(dǎo)航

地圖導(dǎo)航就是將景區(qū)的縮略地圖在虛擬系統(tǒng)中展示，使得人們確定自己所在的位置以及具體的行動(dòng)方向，可以直觀的、實(shí)時(shí)的了解自己所處的位置，根據(jù)自己的需求合理的選擇方向。

2.3 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

三基于三維全景技術(shù)、GIS、多媒體技術(shù)等多種技術(shù)手段集成處理，進(jìn)行基于三維全景的虛擬旅游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在開(kāi)發(fā)重要分析用戶需求以及體驗(yàn)，合理的設(shè)計(jì)。

在基于三維全景的虛擬旅游系統(tǒng)中其主要應(yīng)用的BT'OWSPT'/SPT'VPT'模式(B/S 模式)，屬于三層模式，主要分為表示層、處理層以及數(shù)據(jù)層。

在設(shè)計(jì)中利用三維全景圖、ArcGIS 地理信息系統(tǒng)和C#開(kāi)發(fā)等相關(guān)技術(shù)手段，通過(guò)多種語(yǔ)言介紹景點(diǎn)，可以在系統(tǒng)中真實(shí)的現(xiàn)實(shí)最優(yōu)路徑，進(jìn)而為用戶提供可視化、人性化的路線信息，通過(guò)直觀的方式展示處理，有效的解決了傳統(tǒng)旅游不直觀等問(wèn)題，為游客提供了極大的便利。

2.4 系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用，在各種信息的傳輸、使用以及存儲(chǔ)中，網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)要具有一定的安全防護(hù)功能，禁止未經(jīng)授權(quán)者訪問(wèn)與使用。對(duì)此，為了提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全性在設(shè)計(jì)中通過(guò)保密技術(shù)。身份認(rèn)證以及數(shù)據(jù)完整性等方式保障系統(tǒng)安全。

在技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，主要通過(guò)攻擊檢測(cè)、數(shù)據(jù)加密等技術(shù)手段進(jìn)行安全處理，制定了完善的安全政策，明確了用戶的具體全新以及責(zé)任，通過(guò)安全技術(shù)架構(gòu)以及框架的優(yōu)化充分的保護(hù)了系統(tǒng)的安全性。

同時(shí)，為了避免計(jì)算機(jī)病毒而造成的信息數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中要合理應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)防毒軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的檢測(cè)分析。

2.5 三維全景導(dǎo)游系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

通過(guò)現(xiàn)代化的計(jì)算手段進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，融合多種科技手段，通過(guò)GPS 定位技術(shù)、三維全景圖技術(shù)以及多媒體集成技術(shù)、組件地理信息系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)等多種技術(shù)手段結(jié)合聲音、圖片以及影像信息，操作簡(jiǎn)單便捷，可以滿足人們旅游需求。在設(shè)計(jì)中其主要流程與關(guān)鍵技術(shù)手段具體如下：

2.5.1 素材采集

素材采集主要就是對(duì)景區(qū)地圖以及各個(gè)景點(diǎn)解說(shuō)以及照片采集。通過(guò)微單相機(jī)以及全景云臺(tái)、無(wú)人機(jī)等設(shè)備進(jìn)行照片拍攝，要保障臨近照片具有25%～50%左右的交疊區(qū)域，保障其可以通過(guò)軟件識(shí)別，實(shí)現(xiàn)拼接的效果。

2.5.2 制作全景圖

拼接采集的信息構(gòu)成全景圖。圖像拼接是全景圖主要技術(shù)手段。根據(jù)要求進(jìn)行圖像與處理、實(shí)現(xiàn)特征匹配、圖像融合，圖像匹配以及圖像融合是圖像拼接中最為關(guān)鍵的兩種技術(shù)手段。在拼接中最為常見(jiàn)的技術(shù)手段就是基于特征的拼接方式。

在此系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要就是基于特征點(diǎn)匹配算法通過(guò)PT Gui 軟件進(jìn)行拼接，實(shí)現(xiàn)了圖像的拼接以及混合。PT Gui 軟件可以支持多種格式的圖像文件輸入，構(gòu)建普通圖片、圓柱以及球形的全景照片。拼接之后的圖像過(guò)度相對(duì)較為自然，沒(méi)有過(guò)于明顯的拼接痕跡。在處理中首先載入圖像、然后進(jìn)行鏡頭設(shè)置、選擇投影模型、合理設(shè)置控制點(diǎn)、進(jìn)行蒙版、優(yōu)化處理，最后輸出圖片信息。在設(shè)置中載入圖像選擇全景圖，然后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)圖像，如果系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)匹配可以通過(guò)手動(dòng)的方式提供控制點(diǎn)；控制點(diǎn)具有縫合重復(fù)特性，每個(gè)重疊圖形要至少有三個(gè)控制點(diǎn)，保障其拼接成功。在控制點(diǎn)區(qū)域周邊要保障平均的分布在兩幅照片的縱向區(qū)域范圍中，進(jìn)而保障縫合效果整體更為均勻。最后生成全景圖，根據(jù)具體狀況進(jìn)行后期調(diào)整，豐富亮度以及暗部的層次。

2.5.3 系統(tǒng)生成

合成全景圖之后，通過(guò)全景圖進(jìn)行漫游場(chǎng)景的設(shè)計(jì)與制作。通過(guò)漫游軟件進(jìn)行處理，本文通過(guò)KRPano GUI 軟件進(jìn)行處理，其具有良好的擴(kuò)展性以及易用性，具有簡(jiǎn)單便捷、性能突出的特點(diǎn)，功能較為強(qiáng)大，操作也更為便捷。通過(guò)WEB 圖形化漫游制作平臺(tái)進(jìn)行處理，可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景添加完成全景圖導(dǎo)入處理，然后進(jìn)行地圖添加以及標(biāo)注處理，最后進(jìn)行場(chǎng)景漫游制作等相關(guān)交互性的處理。系統(tǒng)具有熱點(diǎn)追蹤的功能，在到達(dá)某一個(gè)景點(diǎn)之后，在尋找臨近景點(diǎn)中可以利用熱點(diǎn)追蹤實(shí)現(xiàn)快速切換，具有人性化的特征。而在GPS ArcGIS 軟件的配合之下可以實(shí)現(xiàn)理想與感性的有效融合，在獲得精準(zhǔn)地理位置的同時(shí)給人一種真實(shí)的感受。

2.5.4 網(wǎng)上發(fā)布

完成項(xiàng)目之后要做好發(fā)布設(shè)置操作處理，在完成之后保存發(fā)布，進(jìn)行漫游預(yù)覽，在項(xiàng)目文件夾中則就會(huì)自動(dòng)生成html 以及swf 格式，用戶根據(jù)自己的選擇轉(zhuǎn)換，在客戶端則可以進(jìn)行瀏覽。

3 結(jié)束語(yǔ)

三維全景技術(shù)可以個(gè)人們更為直觀的視覺(jué)感受以及體驗(yàn)，隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及各種產(chǎn)品的高速發(fā)展，合理的利用全景技術(shù)會(huì)增強(qiáng)人們的沉浸感，給人們更為真實(shí)的感受。分析三維全景技術(shù)在旅游行業(yè)中的具體應(yīng)用，研究了三維全景虛擬旅游系統(tǒng)，分析其關(guān)鍵技術(shù)以及重要內(nèi)容，為旅游行業(yè)發(fā)展以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用提供了全新的理念。