站在故宮養(yǎng)心殿中央,手持單反相機,原地旋轉(zhuǎn)連續(xù)拍攝數(shù)十張照片,然后將這些照片拼接成完整的場景;后臺人員在計算機上運用一系列復雜的算法,對拍成的圖像進行數(shù)據(jù)處理,最終獲得養(yǎng)心殿的全景……這就是運用虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)將故宮養(yǎng)心殿呈現(xiàn)在電腦、手機上的大致過程。
“大家習慣叫我們VR設計師,但事實上每一款VR產(chǎn)品都是由攝影師、計算機工程師、產(chǎn)品經(jīng)理、視覺設計師等掌握不同技術(shù)的人員共同完成的,并沒有一個叫做VR設計師的專門崗位。”曾就讀于清華大學電子系的靳簡明,如今是微景天下(北京)科技有限公司技術(shù)委員會主任,他和他所在的團隊是全景故宮的技術(shù)合作方。
“昔日喧囂金鑾殿,指尖輕拂臨境深”,這是網(wǎng)友體驗全景故宮產(chǎn)品后的由衷感慨。進入全景故宮應用,用戶可盡情“暢游”故宮,平日游客眾多、人聲嘈雜的故宮,此時便專屬你一人;每到一處,你都可以細細品味、反復賞玩。
規(guī)模如此宏大的宮殿是如何被搬進手機的虛擬空間中的呢?其實,全景故宮產(chǎn)品是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的最基礎應用。所謂虛擬現(xiàn)實技術(shù),是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)。它利用計算機生成一種模擬環(huán)境,并借助外圍設備使用戶沉浸其中。全景技術(shù)和三維重建技術(shù)是將現(xiàn)實場景虛擬化的最重要手段。
用靳簡明的話說,全景的實現(xiàn)邏輯就是“拿著單反相機把周圍的場景全方位拍攝下來”。如何拍攝全景照片呢?這需要四步:全景攝影師用單反相機對景物進行拍攝;將拍攝完成的照片按點位和順序分組上傳服務器;后臺進行自動拼接、隱私打碼和切片;服務器生成可訪問的全景照片的互聯(lián)網(wǎng)鏈接。
聽起來似乎不費力氣,但實際上難度不小!安⒉皇前严冗M的拍攝設備往固定的點位一擺了事,拍攝過程中時時需要人工跟進和調(diào)整!倍鴮⒐蕦m這樣大規(guī)模的建筑群落全景呈現(xiàn),更是不簡單。“故宮常年游客眾多,所以只能在閉館時間進行拍攝。出于文物保護的需要,拍攝時不能使用外部照明,要在比較昏暗的自然光下拍攝,有時一個點位上的拍攝要花幾個小時。”
三維重建技術(shù)是實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的另一項重要手段!氨热纾氚岩恢换ㄆ咳S立體地呈現(xiàn)在用戶面前,攝影師就要圍繞著花瓶,從四面八方各個角度拍攝!敝,經(jīng)過照片位置解算、點云重建、表面重建、紋理重建四個主要步驟,生成被拍攝物體的實景三維模型,就可以呈現(xiàn)在用戶的手機端或VR設備上了。
這兩項技術(shù)的合并運用,讓用戶不僅能從宏觀上觀覽全景,還能從微觀上細致把玩小物件。