基于虚拟现实技术的网络课件写作系统
对象(Objects):QuickTime VR的物体是和全景图象的概念相对比的概念。可以这样说:QuickTime VR的全景图象是从空间中的节点来看周围360度的景物所生成的视图,而物体则刚好相反,它是从分布在以一件物体(即物体)为中心的立体360度的球面上的众多视点来看一件物体,从而生成的对一件物体全方位的图象信息。
场景(Scenes):QuickTime VR的场景指的是把一个或多个全景图象或对象电影通过热点这种手段连接后的全景图象和对象电影的有序集合体。在QuickTime VR场景中,用户可以在很多全景图象或对象电影中漫游,可以以从全景图象到全景图象、从全景图象到对象电影、从对象电影到对象电影、从对象电影到全景图象等多种他们愿意的方式来漫游。
每个在场景中的全景图象或对象电影称为节点。而每个场景都有一个入口节点,当一个场景打开时,这个入口节点作为缺省的节点被显示出来。
2)QuickTime VR的基本特征
纵观QuickTime VR技术,它有四个基本特征:从三维造型的原理上看,它是一种基于图像的三维建模与动态显示技术;从功能特点上看,它有视线切换、 推拉镜头、超媒体链接三个基本功能;从性能上看,它不需要昂贵的硬件设备就可以产生相当程度的VR体验。
①造型特点
三维复杂模型的实时建模与动态显示是飞行模拟、实时动态仿真及虚拟现实等技术的基础。目前,三维复杂模型的实时建模与动态显示技术可以分为两类。一是基于几何模型的实时建模与动态显示;二是基于图像的实时建模与动态显示,QuickTime VR就是采用基于图像的三维建模与动态显示技术。
基于几何模型的实时建模与动态显示是计算机图形学中的传统方法。首先,在计算机中建立起三维几何模型,一般均用多边形表示。在给定观察点和观察方向以后,使用计算机的硬件功能,实现消隐、光照及投影这一绘制的全过程,从而产生几何模型的图像。这种基于几何模型的建模与实时动态显示技术的主要优点是观察点和观察方向可以随意改变,不受限制。但是,它也有两个缺点:一是复杂模型的造型过程比较繁琐、工作量大;二是每一个观察点或观察方向都需要进行复杂模型或场景的绘制计算。因此,需要具有较强计算能力和图形功能的工作站,而这有时是办不到的。从另一方面来看,当三维模型高度复杂时,每个面片所占据的屏幕象素的平均数将很少。设工作站的处理能力为每秒300万个面片,而刷新频率为每秒10帧,那么,平均起来每帧需处理30万个面片。设屏幕分辨率为1000×1000=100万个象素,那么,每个面片平均只占据3个象素。对于这样复杂的三维模型,再逐个物体、逐个面片地进行绘制是也是没有必要的。
在这样的背景下,人们开始考虑可否避开繁琐的造型过程和复杂的绘制计算,而直接用图像来实现复杂环境的实时建模与动态显示。QuickTime VR就是一种利用图像镶嵌(Mosaic)方式来实现复杂环境的实时建模与动态显示的技术。
在建造QuickTime VR的三维场景时,选定某一观察点设置摄像机。每旋转一定的角度,便摄入一幅图像,并将其存储在计算机中。在此基础上实现图像的拼接,即将物体空间中同一点在相邻图像中对应的象素点对准。对拼接好的图像实行切割及压缩存储,形成全景图。用户从存储介质中调出