全景技术及其在教学中的应用

常涛

正德职业技术学院，江苏省 南京市 211106

全景技术及其在教学中的应用

常涛

正德职业技术学院，江苏省 南京市 211106

全景技术是虚拟现实技术的一种，本文针对高职高专院校的教学需求，通过对全景技术基本概念和应用的介绍，分析全景图像的制作过程，探讨如何将全景技术应用于教学中，从而为获得良好教学素材提供一种有效解决方法。

全景技术；教学；虚拟现实；教学展示；应用

互联网高速发展的今天，传统的简单文字描述、单一内容展示已经不能为教师和学生所接受，教学展示手段的更新换代是教育发展的必然趋势。传统的教学展示手段中，图片、视频、音频、文本等展示手段只是单方面进行表达，无法让学生有身临其境的感觉，不能提高学生的学习兴趣。

全景技术是目前全球范围内迅速发展并逐步流行的一种视觉新技术，由于它给人们带来全新的真实现场感和交互式的感受，广泛应用于宾馆酒店、汽车展示、城市建筑规划、商业空间展示、商城服务生活和虚拟教育等领域。多媒体技术的发展为教学展示的改革提供了良好的契机，全景技术因其能够全方位展示物体的形体空间和周边环境，使学生置身其中，为教学展示提供了新的手段和方法。

1 全景技术简介

1.1 什么是全景技术

全景（Panorama）来源于希腊语，意思是“都能看见”。 全景技术也称为全景摄影或者虚拟实景，是一种基于静态图像在微机平台上实现虚拟现实的一种技术，它把相机环360度拍摄的一组或者多组照片通过无缝连接的方式拼接成一张全景图像，用户可以使用计算机，在播放插件Java虚拟机、Quick time和flash等控件的支持下，使用鼠标控制环视的方向，实现单机或者通过网络对垂直360度或水平360度的景物进行浏览，可左可右，可近可远，使用户感觉处于现场环境的中心，环视周围360度的风景。

1.2 全景技术的特点

传统图像都是二维图像，不具有虚拟现实效果，全景技术本质上是基于静态图像的虚拟现实技术，具有三维效果，可以让用户在浏览全景时具有身临其境的感觉，使用鼠标可环视周围360度风景，能够表达出更多的图像信息，可以任意观看。

虚拟全景技术借助于微机平台之上，并不是真正意义上的三维图形技术，而是通过全景合成软件，基于真实照片制作合成的全景图像，浏览者感觉真实可信的同时制作方便、成本较低。

2 全景技术的分类和实现

2.1 全景技术的分类

根据全景外在表现形式，也就是显示效果，分为柱形全景、球形全景和对象全景等。

2.1.1 柱形全景

柱形全景是最简单的全景，就是通常所说的“环视”。柱形全景是以目标景点中某一观察点为中心，观察者可以看到一定高度的与视线垂直的圆柱面景观，相当于观察者站在景点的中心位置，360度环视周围。

2.1.2 球形全景

球形全景是以目标景点某一观察点为中心，观察者不但能看到水平环360度的景观效果，还可以看到垂直角度上环180度的景观效果，即形成360×180的全视觉效果。相当于观察者位于球的中心，通过鼠标、键盘的操作，可以观察到任何一个角度，完全融入了虚拟环境之中。

但是相对于柱状全景，球形全景照片的制作比较复杂，并且不是所有制作软件都支持球形全景。

2.1.3 对象全景

对象全景技术是通过在同一水平面或者垂直面上将观察者的观察点固定，将被观察对象在固定位置上进行360旋转，使观察者可以看到对象水平面或者垂直面的全貌，同时可以使对象拉近放大以观察对象的局部细节特点。

2.2 全景技术的实现

要实现全景技术，主要通过三个步骤：首先是照片拍摄，然后对照片进行拼接合成，最后通过全景动态效果生成技术来生成图像的动态效果。

2.2.1 照片拍摄

由于全景是要捕捉场景360度范围内的所有信息，所以一般使用视角等于或大于180度，焦距在6mm～16mm之间的超广角镜头拍摄。

全景照片一般侧重于表现场景的全局信息，所以全景摄影过程中必须注重选点。为了获取更多场景信息，拍摄全景场景的时候一般选择在一个视野开阔的高点或者是场景中央。

2.2.2 图像合成

拍摄完系列照片后，就可以进行全景图像的缝合和拼接了。可先使用专业的全景制作工具，例如Photovista、pixmaker、3Dvista和Cool360等对照片进行无缝拼接，然后使用图像处理软件如Adobe公司的Photoshop等软件对拼接图像进行加工处理，调整图像亮度、对比度和色彩饱和度等。

2.2.3 动态效果实现

合成360度虚拟全景图像后，通过脚本编程或下载插件就可以实现全景图像动态效果。使用脚本编程可直接实现动态效果而无须下载插件，文件尺寸小，因此浏览速度较快，但同时也存在一定弊端。由于图像幅面较小，质量一般，用户在浏览时会感觉有不连续的跳动感，观赏效果远不如下载插件。

目前，有很多专为实现全景动态效果而设计的软件，例如HotMedia、Cool360以及制作动画常用的Flash等软件。使用这些软件，可方便快捷的制作一副全景类型的虚拟实景。

3 全景技术在教学中的应用

在高职高专教学过程中，案例教学法具有传统“理论授受”教学不可比拟的优势。无论任何课程，使用案例教学法可以提供给学生学习的具体情境，提高其独立思考、分析、推理和表达的能力。目前，大多数教师在给学生上案例课时，都是采用念读或抄写形式，或是直接给出教材和题集中的案例，即使使用多媒体，有时也无法完整的展现某一教学内容。面对这些枯燥冗长的复杂文字，不仅不能激发学生学习的兴趣，反而使其心生厌倦，不能产生好的教学效果。

借助于全景技术强大的展示功能，在教学过程中，教师可以根据教学内容的不同，有目的地引入使用全景技术制作的课件和多媒体教学光盘作为教学的辅助素材，可以使学生从枯燥无味的课堂教学中走出来，全方位的展示教学模型、模具、电子产品和概念等内容，使抽象概念具体化，模糊模型实例化，让学生如置身现场观看并参与其中，加强了课堂的趣味性和主动性，使课堂教学达到事半功倍的效果。全景技术对网络的较好支持，使用全景技术制作的网络课件或课件素材，使网络教学更生动、形象，有助于培养学生学习的兴趣，帮助学生理解教学内容，适合学生课后进行学习，亦适合于教学培训等领域。

4 总结

近年来，随着全景技术发展的逐步完善和流行，虚拟技术的应用呈现多样化的趋势，这种虚拟环境技术也逐渐融入到人们的现实生活中，并给人们的生活提供了更多的便利和乐趣。全景技术作为一种比较实用的技术，其独特的交互性、真实感、可操作性和简易性，使其更适合在日常教学或网络教学环境中展现教学内容，随着三维全景技术及其优秀解决方案的推出，更为其在教学领域中的推广和应用提供了强有力的技术支持。

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常涛（1979，11），男，山西省长治，实验师，正德职业技术学院

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.12.160