基于全景技术的古村落数字化保护

金婷瑶 胡婷婷 宋佳芳 魏梦亭 陶燎亮

摘要：随着越来越多的古村落被住建部列人中国传统村落名录，关于古村落的保护工作也受到了来自全社会的广泛讨论与关注。结合现代先进的科学技术，对古村落进行数字化保护是当下最有效的途径之一。全景技术以其逼真的临场感与独有的沉浸性为古村落的数字化保护工作提供了有力的支持。利用三维全景技术完成对古村落的数据采集，经过数字化处理生成全景图，实现古村落数字化三维可视化平台的展示。

关键词：古村落保护;全景技术;三维可视化

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）13-0225-02

古村落作为中国历史文化的时代产物，见证了岁月的变迁，具有不可估量的历史文化价值。然而在现代城市化的冲击之下，许多古村落遭到了破坏，生存现状岌岌可危。集逼真的临场感和独有的沉浸性于一身的全景技术为古村落的保护提供了一条新途径。这样一种运用现代化科技手段完成对古村落数字化保护的方式，让古村落进入社会视野中，无疑将会提高人们对古村落保护的重视程度。

1古村落保护现状

为了推进古村落保护工作顺利开展，住房城乡建设部等部门组织开展了传统村落摸底调查，并发布中国传统村落名录，截至目前，共有6819个古村落被列人名单。采取何种方式对古村落进行保护成为当下众多历史文化学者研究的主要课题之一。查阅相关资料可发现，目前我国对于古村落保护方式主要可分为三种，包括以图形图像、空间数据采集和存储为核心的数据留存技术，以三维模型构建和文化数据创意为核心的信息加工技术，以及以虚拟现实和“互联网+”为核心的展示传播技术。

基于全景技术的古村落数字化保护具有可塑性强、还原度高的特性，它将时下流行的互联网技术运用到传统文化的保护上来，是“文化”与“互联网”结合的成功案例。从创新角度分析其优点：首先，它通过无人机采集信息，降低了因为文化资源分散性带来的保护难度，能够对古村落进行活态化、全面化保护;其次，通过数字化处理方式生成的三维全景图能够对古村落进行全方位查看，提供极致的浏览体验;最后，最终形成的古村落三维可视化平台能够满足可视化表达、形象化展示的需求。

2全景技术实施

2.1硬件设备

无人栅单反相机（拍摄）、鱼眼镜头（获取更大范围视角）、全景云台（使相机在水平方向进行固定角度旋转拍摄）、三脚架（调平基座）、电脑（配置较高易于处理图片）。

2.2软件工具

PTGui：专业的全景图拼接软件。能自动读取底片的镜头参数，识别图片重叠区域的像素特征，然后以“控制点”形式进行自动缝合，并进行优化融合。

Photoshop：功能强大的图片处理软件。广泛应用于广告、影像、网页等多个领域。

GoldWave：成熟的声音处理软件。能够对音频进行深度处理。

Pan02VR：全景图像转换应用软件。输入一张全景图能够自动补地，可选择添加皮肤与音效，完成后即可导出。

2.3实施流程

2.3.1素材采集

实地考察古村落，根据古村落规划图和地形图确定特征点的数量，利用无人机、单反相机、鱼眼镜头、云台等设备，在每一个特征点的成一定角度的多个方向采集古村落的数字化图像;

2.4素材处理

2.4.1素材合成

主要利用PTGui软件，调整相栅镜头参数设置、镜头类型选择、焦距运用和蒙版，之后将处理好的4张照片合成一张全景图。

2.4.2全景图优化

主要利用Photoshop等图像软件对合成图进行处理，调整镜头调度关系、景物透视关系、光影变化。

2.5漫游制作

2.5.1导航制作

利用Pan02VR完成多个全景图的链接和导航，设置多类型交互热点、媒体添加、显示参数选择和输出格式等。

2.5.2媒体设计

利用录音设备完成案例相关场景声音解说，并配以文字解说，并利用GoldWave等音频处理软件对声音文件进行处理，注重聲音与画面衔接同步。

3平台实现

3.1平台架构

平台采用Browser/Server（浏览器/服务器）结构进行架构，这种结构可以进行信息分布式处理，可以有效降低资源成本，提高设计的系统性能。

3.2平台设计

根据基于全景技术古村落数字化保护的特点，结合设计美学与人机交互相关知识，综合运用Html+CSS+JavaScript语言，利用Dreamweaver软件布局网页，以实现Web视觉效果和良好的用户体验。考虑到平台受众广，本平台采用简洁的设计理念，以列表形式清爽地将众多古村落罗列在页面中，用户可通过翻页的方式切换查看不同的古村落缩略图，点击缩略图，即可身临其境地浏览该古村落全景图，平台界面展示图如下所示：