全景式（精选十篇）
全景式 篇1
全景式教研活动的基本意图是这样的:
第一,选择一个教学单元(如本次选择的小学数学“线和角”),从第一节课开始,按照教材内容,不加选择地上到本单元的复习课为止,一共有8节课,不落下任何内容。
第二,选择教龄分别为五年内、十年内、十五年内、二十年内、二十五年内、三十年内、三十五年内、四十年内的8位教师。除了在教龄上体现教师的专业差别外,这8位教师的专业标志上也进行了区别:普通年轻教师、省市教坛新秀、无任何荣誉的成熟教师、新评上的特级教师、全国著名的特级教师。
之所以做如上选择,一方面可以在教学内容上完整地展现单元的教学,着重体现课与课之间的内在联系与教学设计中的取舍。另一方面可以在教师专业水平上展现教师各个年龄层次和各个专业层次的课堂教学能力和教学特色,让参与教研活动的教师能够从专业发展的角度来反思自己的成长。
本次教研活动,从调研创意到准备到活动展示小结,前后共用了六个月左右的时间。每一位参与执教的老师在磨自己这一节课的时候,须充分磨好其他的课,找到自己这节课在8节课中的地位与特点,把自己的课上成独一无二的课。因此,这个磨课展示过程,对于参与其中的执教教师而言,被强迫置于一个单元背景之中,其收益是巨大的。
参与本次教研活动的教师,共有一千余人,他们均被本次教研活动的创意所吸引:每一节课是一个整体,而在8节课中,每一节课又都是部分,教师可以强烈感受到单元背景下,课堂教学把握的要求与特点。同时,由于执教教师教学经历的时间跨度有40年,每一位教师都可以从中对应到自己的年龄段,或用荣誉所标志的专业水平,从而在对比中反思与提升。
数字沙盘全景式展现扬州城市规划 篇2
数字沙盘全景式展现扬州城市规划
扬州市规划展示馆计划于明年初开馆。展示馆分为数字沙盘演示区、规委会会议区、规划展览区和临展公示区等四大功能区。整个展馆最大亮点便是数字沙盘演示区中的现代数字沙盘。数字沙盘的精彩演示，将让人们对扬州城市建设规划一目了然，留下对扬州总体建设的深刻印象。
数字沙盘展示区是两层楼连通的巨大展示空间，而声光电技术打造的数字沙盘则是整个展示馆的特色项目。整个沙盘长约26米，宽约20米，高约8米，先进的三维特效、投影等技术，营造了一个立体的展示空间，让人全方位领略精致的扬州城市风采。先进的投影技术，将图像、动画、三维模型等精准投影在信息屏与空间屏，扬州全貌便在屏幕与沙盘上全局展现。同时，数字沙盘辅以解说、光电特效与丰富的交互方式，生动、立体、清晰地全景式展现了城市规划，演绎了扬州过去、现在与未来的发展之路，给参观者带来了震撼的视听盛宴。参观者还可以通过触摸互动，了解更为详细的扬州城市规划情况。
数字沙盘向参观者绘声绘色地讲述着扬州的发展规划。生动立体的视觉效果营造了逼真的环境氛围，让参观者身临其境地参观扬州城市的未来面貌。数字沙盘摆脱了传统沙盘静态展示的不足，让城市建设规划展示更加形象吸引。
为了在“大好河山张家口·首届经贸博览暨名优产品展销会”上展示城市建设成果与未来规划，吸引更多优质项目落户，张家口下花园区商务局特邀请数虎为其打造数字沙盘，突出展示各县区主导产业、龙头企业、名牌产品和招商项目，扩大了各县区的知名度和影响力。
南京投石科技有限公司采用沙盘与墙面沙盘结合形成联动效果的方式，让二者展示内容相互配合。声、南京投石科技有限公司
“五位一体”全景式改革 篇3
这份名为《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》（以下简称《决定》）既是十八届三中全会重大的成果，也是未来中国社会经济发展的施政纲领。该文件确定了新一届中共中央在未来深化改革的重点和路线图，提出了改革的方向和目标，确定了全面深化改革的重点和核心，及深化改革决定性成果的时间表。
有评论认为，这是继上世纪七八十年代邓小平引领的一系列改革以来，意义最重大的一次改革规划。
“这个改革方案显然超出了大多数人的预期。”国家行政学院教授竹立家对《中国新闻周刊》记者表示，从经济到财税、从司法到政府治理等各方面都有更多进步。他认为，《决定》对于中国现实的判断显示出相当的洞察力，提出的解决方案也反映出新一届领导的勃勃雄心，“提升了改革的预期与目标”。
30年来最具雄心的改革计划
长达两万多字的《决定》从十余个方面，对改革进行了全景式的描述。从允许单独生二胎、制定延迟退休年龄政策、探索统考减少科目，到健全工资正常增长机制、加快房地产税立法、放开小城市落户，几乎与每一个中国人“生、老、病、死”息息相关的切身利益，都在改革方案中得到体现。
“这次改革是史无前例的。过去谈改革，多是强调以经济为主题的改革，如今的改革是全方位的。”竹立家说。
中国社科院学部委员张卓元曾多次参加全会文件的起草，他也是十八届三中全会文件起草小组成员。他告诉《中国新闻周刊》，与之前几届三中全会相比，这次全会的一个特点是五位一体，“是社会、政治、经济、文化、生态的全面改革”。
一般以为《决定》可能会讲较宏观、大原则的内容，但公布的内容有不少具体细节超乎意料。这些内容被细化为60个改革项目，包括放开金融行业、放宽其他一些行业的外资准入限制、让市场决定资源价格并赋予农民更多财产权利，废止之前备受争议的劳动教养制度等等。
新加坡国立大学东亚研究所所长郑永年在接受《中国新闻周刊》记者采访时表示，这份蓝图看起来是中共近30年来最具雄心的改革计划。
张卓元告诉《中国新闻周刊》记者，这次三中全会文件的起草，“是第一次由总书记亲自挂帅，之前是没有过的，而且有两个常委当副组长，五个政治局委员参加，规格非常高。”
在张卓元看来，“没有中央，特别是最高领导下决心、拿主意，有一些比较重大的改革是很难出来的。”
他介绍说，在文件起草之初，中央就强调这次“只谈改革，关于发展的问题都不谈。聚焦在改革上，而且一般的改革不谈，要谈比较重要的改革”。
4月下旬，起草小组召开了第一次会议。张卓元回忆说，在那次会上，总书记习近平一开始就对整个文件提出了目标、要求、指导思想，而且提出要解决六方面的改革问题。
“这六个问题也正是总书记7月23日在武汉市主持召开部分省市负责人座谈会时谈到的六个要点。”张卓元说，“这被认为是对本届三中全会的定调。”
据张卓元回忆，后来正式开会的时候，有中央委员提出，为什么像西部大开发这么重要的发展战略都没写？“当时的解释就是，这个文件是改革的文件，所以有关发展方面的就不写了。”
十八届三中全会文件起草小组成员、中共中央财经领导小组办公室副主任杨伟民也证实了这一点。他在向《人民日报》、中央电视台等分析三中全会的改革亮点时说，很多参会人员也都没想到，很意外，改革力度前所未有。
明确市场决定性
17日，《决定》公布的第三天，北京大学国家发展研究院举办了“解读三中全会的改革政策”的论坛。
北京大学国家发展研究院名誉院长、国务院参事林毅夫在论坛上说，十八届三中全会强调市场在资源配置中起决定性作用，这一表述充分体现了解放思想、实事求是和与时俱进，为中国经济进一步持续健康发展打下了坚实的基础。
林毅夫表示，将市场在资源配置中发挥“基础性作用”改为发挥“决定性作用”，将能更好地提高资源的配置效率。对于正在转型的发展中国家来说，必然是以市场经济为基础，同时有为的政府也尤其重要。
他说，政府在此过程中如果能在产权保护、维持宏观环境稳定等方面发挥好的作用，那么中国的经济还可以持续、稳定、健康，而且比较快速地发展。他认为，中国还有20年左右每年8%的增长潜力。
不少学者在接受《中国新闻周刊》采访时均表示，明确“市场在资源配置中起决定性作用”，是《决定》的一大亮点。
在竹立家看来，这是《决定》中分量最重的一句话，“这回答了最近十多年来一个争论很大的问题，就是改革要往哪个方向？向市场化的方向走呢？还是向强化政府对经济的管控？这是一个重大的方向性的问题。”
“三中全会决定不但肯定了市场的作用，而且把它提到了一个很高的地位，就是要使市场在资源配置中起决定性的作用。这表明了党中央对于这个问题的明确的、坚定的政治态度。” 竹立家说。
杨伟民将这一提法与1992年中共首提建设市场经济目标相提并论，认为两者具有同等历史地位，“这是中国市场经济内涵‘质的提升，是思想解放的重大突破，也是深化经济体制改革以及引领其他领域改革的基本方针。”
释放民营经济的活力一直被认为是保持经济高速发展的重要途径。杨伟民认为，目前中国民营经济发展中的一些障碍，如“玻璃门”“旋转门”等，根子在于没有把非公有制经济放在与公有制经济同等地位上。
“而《决定》在基本经济制度领域有很多新的突破和创新。”他说，比如强调公有制经济和非公有制经济都是社会主义市场经济的重要组成部分，都是经济发展的重要基础。中共过去也讲过“非公有制经济是我国社会主义市场经济的重要组成部分”，但从来没有与公有制经济放在一起讲，“而这次放在一起，十分鲜明，没有老大、老二之分了。”
《决定》在保护产权、使用生产要素、参与市场竞争、法律保护、市场监管等各方面，强调各种所有制经济平等、公平、公正、统一等关键词。今后，中国既要发展国有资本控股的混合所有制经济，也要鼓励发展非公有制资本控股的混合所有制经济。
杨伟民说，中国国企第一波改革是在20世纪90年代中期，当时国有企业改革是整个经济体制改革的中心环节，以建立现代企业制度为目标。“有效实施《决定》关于国企改革的任务和举措，必将掀起国有企业的第二波改革。”
首提“国家治理”
《决定》在改革总体目标里提出“国家治理体系和治理能力的现代化”。竹立家分析说，这是中共党内文献里首次出现“国家治理”这个词，与过去的“国家统治”“国家管理”“国体”“政体”等等提法都不同。
在竹立家看来，以“治理”取代“管理”体现了主体的多元化。他分析说，治理与管理的区别就在于治理是政府、市场、社会组织，党、人大、政府、政协等多元主体一起进行国家的治理，而不是仅仅依靠一种力量，这是民主的一种表现。
“治理就是强调公开、透明、民主、法治。”他说。
政治学者、国家行政学院教授宋世明在接受采访时表示，中央把“推进国家治理体系和治理能力现代化”列为全面深化改革的总目标，“这超越了单纯的经济改革目标，而是包括社会治理和政治体制改革在内的总体性目标。”
竹立家则告诉《中国新闻周刊》，在他看来，国家治理包括政府职能转变、依法治国和广泛的民主参与。
中国宪法学会常务副会长莫纪宏认为，中央首次提出“国家治理体系”概念，其核心内涵是党的领导、人民当家做主、依法治国的有机统一，“国家治理不仅是国家机关对社会的管理，还包括正确处理国家机关之间关系、国家与公民之间关系及公民与公民之间关系。”
《决定》对现行社会体制和政策进行了大幅改革，具体包括放开中等城市落户限制、实行网上受理信访制度等举措。饱受争议的劳教制度也被废除。民生方面，《决定》出台诸多举措回应了民间的长期诉求，包括单独家庭可生二胎在内的诸多举措令人“拍手称快”。
与此同时，在谈及“强化权力运行制约和监督体系”时候，《决定》明确提出，要“探索实行官邸制”，来严格规范官员的生活配置。这一前所未有的新提法引起广泛关注。
据悉，这一表述来自国家行政学院教授汪玉凯的建言。今年7月，他撰写的《关于建立中国特色“官邸制”的建议》，曾由中国行政体制改革研究会上报中央高层。
汪玉凯告诉《中国新闻周刊》，所谓官邸制，就是由重要官员在任期内，由国家为其提供住房的一种制度。在世界范围内，著名的官邸包括美国总统居住的白宫、英国首相进驻的唐宁街10号，以及韩国总统所在的青瓦台等。
据汪玉凯介绍，目前党政领导干部利用权力侵占住房的问题严重。举例而言，广西柳州市专为该市四大班子领导建造了高档住宅小区，名为“河东苑”，每套320～340平方米，每平方米售价仅相当于周边商品房价的一半，后被《人民日报》曝光。
据悉，当代主要发达国家几乎都实行了官邸制，其相同特征是，任职期间入住，卸任后搬出；此外，从多数国家的实践看，对部长级以上高级官员，也普遍实行“官宅制”，即提供住房补贴，卸任后取消。
按照汪玉凯的建议，在“官邸制”制度下，所有的官邸和官宅都归国家所有，或由国家租用，按规定配置内部设施，费用由国家承担。“官员住房、薪酬等待遇必须公开透明，接受社会监督，并建立严格的纠错机制，防止高级官员谋取住房特权。”
强力机构落实改革
从这份改革方案来看，不仅有深化改革的明确目标，而且不乏具体的路径，那就是加大中央权力，希望借以上对下的强力推进来达成改革目标。
“十六届三中全会的遗憾，就是文件通过以后就放在一边，没有落实措施，以至于之后改革不理想。”张卓元对《中国新闻周刊》记者说，“这次不光通过了文件，还成立了一个领导小组来协调、推动、督促、落实，而且有个年限规定，到2020年要完成。”
他告诉《中国新闻周刊》，中央设立“全面深化改革领导小组”正是出于这种考虑：即便改革有顶层设计，但如果没有高层强力推动，恐怕政策依旧很难落实，毕竟很多改革涉及到了政府自身改革。“这一次中央下了决心，都要一一落实，监督检查”。
一位不愿具名的分析人士称，全面深化改革领导小组将负责统筹政治、经济、文化、社会、生态、党建六大领域的全盘改革，同时统领指导现今中央已有的财经领导小组、中央机构编制委员会、文化改革小组、司法改革小组和国务院医改小组、教改小组等，从而令该小组成为在人员配备、职权责任等方面规格最高的超级机构。
“要推动包括经济和政治在内的全面改革，必须要有个层级很高、超越部门利益的机构。”郑永年对《中国新闻周刊》记者分析说，《决定》所提到的改革措施肯定会面临阻力，而阻力很可能来自政府部委、大型国企和地方政府。
为什么之前有些改革老是深入不下去？郑永年认为，正因为推动改革的主要机构都是利益相关者，“所以这几年中国有很多改革，很难说是为了整体利益，不同的部门、不同的既得利益集团都在追求自身利益，结果越改革越糟糕。”
有评论认为，全面深化改革领导小组以及国家安全委员会的设立，将使得权力更加集中。郑永年认为，这两个机构都是“行动体”，“这就相当于公开明确谁来做的问题，否则说了一大堆，不知道谁来做。现在明确了谁来承担责任的问题。”
上海的历史学教授萧功秦一直提倡用“新威权主义”统治来保护市场改革的进程。“中国需要一个支持市场经济的强人，能压制政治上的反对声音，同时能带领中国实现经济现代化。”萧功秦告诉《中国新闻周刊》。
对此，郑永年也表示认同。他对《中国新闻周刊》分析说，改革初期肯定需要有相对集中的权力作后盾。中国很多制度还不完善，既得利益群体势力还很庞大，如果没有一个强有力的中央权力，根本无法建立起完善的制度。
全景式 篇4
可视化、真实的现场感一直是监控系统高端软件设计中追求的目标。计算机技术所具有的诸多优点已成为监控领域中常用的手段[1], 然而, 在高端软件中以场景形式实现数据展现的同时实现通过对场景中的对象操作完成实际设备的控制是一项比较难于实现的任务。因此, 国内目前常见的监控系统的用户界面主要采用文字和简单的图表展示数据, 这很难给用户带来现场真实的感受。
虚拟现实技术VR (Virtual Reality) [2]具有现实性、直观性等特点, 目前已经有多种软件可以实现虚拟现实技术, 如:VRMLPad、Vizx3D、Cult 3D及JAVA 3D等, 已有一些的培训及仿真模拟基于虚拟现实技术实现[3,4,5,6,7], 具有能真实模拟实际操作降低成本, 降低学习操作的危险度等优点;但这些软件普遍缺乏和实际设备交互., 无法在虚拟过程中实现对现场设备的控制, 影响了用户的真实体验。本文基于VRML研制了电力监控系统, JAVA 3D技术虚拟的现场环境, JAVA平台的通信功能[8], 完成了虚拟技术和现实设备的衔接, 实现了在虚拟环境下的可视化操作。
2电力监控系统的结构
系统架构如图1所示, 由高端监控中心软件、现场终端、集中器等组成, 现场终端通过无线网络和数据集中器进行数据传输, 集中器通过光纤和监控中心进行通信。
现场终端是采用PIC18LF4580开发的现场SF6 (六氟化硫) 监控终端和现场开关柜红外测温终端;现场数据集中器采用ARM7内核的嵌入式芯片LPC2292、NRF905无线射频IC和实时多任务操作系统uC/OS-II设计。高端软件则采用JAVA 3D对现场仪器 (远程监测终端、集中器、现场终端) 实现数据的遥测和控制, 将现场数据在虚拟场景中展现。
高端软件模块结构如图2所示, 采用多层结构的模块分层模式, UI (User Interface) 层实现三维全景操作展示, 控制层作为中间层次, 接收来自于UI层的控制数据转发给现场数据采集和控制端, 同时, 控制层也将来自于现场的信息反馈给UI层从而实现全景的展示。
3系统的关键技术分析
3.1UI场景的创建
UI场景采用Java 3D设计, 其场景结构是一个不对称的树, 树根是Virtual Universe , 每个虚拟场景只有一个Virtual Universe, 在Virtual Universe上可以有多个Locale Object节点, 但只有一个处于显示状态。Locale节点下还可以拥有多个Branch Group节点, 在Branch Group中可以放置几何体 (Geometry) 、几何体外观 (Appearance) 等节点。而几何体的在虚拟场景中的位置则由Transform Group节点来设置。Transform Group节点可以嵌套用来控制复杂几何体的运动。
本系统中, JAVA 3D场景中的Scene对象作为载入所有模型的容器。较为简单的设备模型直接采用Java 3D图形库来设计, 由JAVA 3D直接调用, 如, 标准RTU (远程监测单元) ;而一些较为复杂的、不规则的设备如电力系统的开关柜, UI终端器等则先在3DS Max软件中创建其三维模型, 然后导出*.DS格式的三维模型文件, 再由Java 3D 加载器Loader3DS加载存储到虚拟场景中实现。为了便于虚拟设备的运动控制, 还采用TransformGroup对象来装载导入图形的三维模型。图3显示的就是模型结构设计后的电力开关室虚拟场景图。
3.2UI组件的环境动画和交互技术
用户在场景中即可选择对设备进行查询和控制等功能, 主要由UI场景的动画过程和交互行为两个部分[9,10]。
动画过程的实现由Java事件结合Java 3D提供的javax.meida.j3d.Behavior类的子类来处理。以旋转运动过程为例, 首先在Behavior类中的构造函数中覆写processStimulus () 方法, 当满足条件时坐标系将绕轴旋转实现旋转运动, 相关代码如下:
public void processStimulus (Enumeration criteria) {
while (criteria.hasMoreElements () ) {
wakeu P= (WakeupCriterion) criteria.nextElement () ;
//获取当前的坐标位置
//设置饶着Y轴旋转到angle弧度
//设置物体的新位置
}
交互过程则运用Java 3D提供的鼠标交互的工具类com.sun.j3d.util.behaviors.MouseBehavior来实现, 用户可通过对鼠标左、中、右键的控制实现对UI组件中设备的控制。具体方法是:通过覆写initialize () 方法和processStimulus () 方法, 定义行为的唤醒条件实现和场景的交互以及激活动画展示的条件, 相关代码如下。
public void initialize ()
{
//定义激活条件为鼠标点击事件…}
public void processStimulus (Enumeration criteria)
{// 覆盖processStimulus () 方法, 当满足条件时激活动画…}
3.3组件间协同设计和并发控制
在本系统中, 组件间的协同和对终端的并发控制是本系统中一个必须解决的重要问题。在本系统中设计模型如下:
对于JAVA 3D开发的UI组件中的对象可以表征为:O=
Insert=
Modify=
Delete=
TV=
dl (deadline) 为请求的最后期限, Par (Parameter) 则可以表示该操作的操作周期参数, IV, MV, DV分别为各种操作的有效性参数, 该参数结合设计中的权重值进行定义。
因此在基于JAVA 3D电力控制控制系统中对于UI组件中的对象操作的优先权则可通过以下的策略予以计算:
首先对于对象的操作可以表示如式 (1) 所示:
undefined (1)
操作类型的向量可以表示如式 (2) 所示:
undefined (2)
操作周期Par指操作读取和执行数据对象的周期, 操作周期的向量表达式如式 (3) 所示。请求的期限向量表示式如式 (4) 所示。
undefined (3)
undefined (4)
为电力监控系统中UI组件的每个对象、对象的不同操作设计好指定的权重值, 结合来至于不同组件 (socket通信组件, 用户控制组件等) 的操作的消息则可以计算出对应的TV, 据此排列出对应的操作顺序, 为UI组件的操作提供出合理的并发控制流程。将权重计算置于虚拟设备类中的控制方法中实现对系统的UI组件的控制过程。
3.4UI组件类结构
系统的UI组件的主要类结构如图4所示, 数据获取由数据获取类实现控制组件的数据交互。
4结束语
应用VR、Java 3D技术研制的电力监控系统, 能在虚拟过程中实现对现场设备的控制, 给用户良好的真实体验的同时完成了虚拟技术和现实设备的衔接, 实现了在虚拟环境下的可视化操作。系统已投入实际运行, 取得了良好的效果。文中给出了实现三维虚拟电力监控场景和交互行为的关键代码结构;提出了在并发结构下对于虚拟场景的UI对象的并发控制方案, 给出了具体实现该方案的结构。该设计具有一定的应用价值, 可供其他行业参考。
摘要：应用JAVA3D和虚拟技术开发一种能够实现对现场场景的虚拟全景展示和控制的电力监控系统, 提出了在三维场景中UI对象与现场设备对象的并发控制方案, 并给出了应用该方案设计出的三维电力监控系统的类结构和关键方法, 该技术可为监控系统提供一种新的开发模型。
关键词：电力监控系统,Java 3D,并发控制
参考文献
[1]S.H.Yang, X.Chen, and J.L.Alty.Design issues and implementtation of internet-based process control system.Control.Engineering Practice, 2003, 11:709～720
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[3]文静华, 李祥.Java3D中运动物体间碰撞检测的研究.计算机工程与应用, 2006, 27:23～25
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[8]Y.DANIEL LIANG著.万波, 潘蓉, 郑海红等译.Introduction to Java Programming (Java语言程序设计) .北京:机械工业出版社, 2006.480～488
[9]邓文生, 马王俊美.Java3D扩展鼠标交互功能的研究与实现.计算机仿真, 2007, 24 (3) :176～178
平面设计教程设计全景式版面小册子 篇5
打开……
开阔的内页设计
极宽但高度较小的版面非常适合于一些叙述性、历史介绍、记录文件、产品目录等的设计，如果用一台能够打印小海报（Tabloid）尺寸的打印机，你完全可以自己实现桌面输出。它近似屏幕的版面同样适合于网页设计。
一般信纸尺寸的版面最大的问题是它太大！设计这些版面就象要布置一座城堡一样，有时让人感到吃力。如果用上太多素材，一不小心就会让版面中各个元素失去联系，效果出来又不佳。而我们现在介绍的这种小册子版面却不存在这些问题。每个内页只有半张纸大小，每一个区域都能够互相紧联，每张内页都有相似的版面，而且以“图片―文字―图片―文字”这样一直排列下去，视觉上显得顺畅。可以说，这是一种简化的设计。这种版面还有一个好处，就是它看起来很自然，一页接着一页下去，由于版面比例的关系，观众看起来时眼睛不用到处转来转去。看一下我们是如何设计的？ 基本版面： 这个版面很简单：对开内页，半张信纸大小，横放，每页两栏。在打印时，一张海报尺寸（17 英寸 × 11 英寸）的纸刚好可以放下两个对开页。
我们这个版面是在 Adobe InDesign 软件里设计的，单位使用“ picas ”，每个 Picas 单位约为 1/6 英寸。当然，你可以采用你习惯的软件或单位来设计。你也不必严格按照这个版面的尺寸来安排，可以根据自己的实际情况调整，只要能够保持这种大概的版面比例即可。
字体样式：
为了叙述不同的东西，你会希望能够采用不同的字体样式来分别用在标题、文字等内容上。为了使文字能够轻易实现协调，你可以选用一种字体家族，即这种字体必须能够包括正体、幼体、粗体、斜体等字形。
我们这本小册子所用的字体为 ITC cheltenham，它属于 Roman 字体的一种，结构紧密，其字形家族从幼体到粗黑体、斜体都一应俱全。最早的 Cheltenham 字体在 20 世纪早期非常受欢迎，而这种字体经过修整后至今仍大行其道，其中一种就是我们非常熟悉的 New York Times 字体，还有其它的变体，如 Eddie Bauer 等字体。Cheltenham 字体非常适合阅读，其结构有点偏离中心，外表质朴无华，已经跨越了整整一个世纪，非常适合于一些户外主题的设计搭配。
点击上图看大图
1、主标题的字体最大，字形也采用粗黑体，标题跨越两栏的宽度必须采用单行，如果你采用某种颜色，则以后在其它版面中也必须采用同样的颜色。
2、副标题进一步解释了主标题的含义，它的字体尺寸介乎于主标题与正文字体之间，采用斜体，以形成对比；
3、正文中的小标题尺寸与正文一样大，但设为黑体，以引起别人的注意。通常我们在谈到新的主题或另一内容时会用到，当然，为了避免正文过长，你也可以适当打断一下。留意正文段前都有一个较大的行距来表示起段，不要采用首行缩进的形式来区分段落。
4、图片说明文字的尺寸通常比正文小 1 到 2 个 p，通常采用斜体或粗体（选择哪一种视你要达到什么对比而定）。这些说明文字是非常重要的，通常一个读者会先看这些文字再看正文，留意说明文字与上方的正文的行距为两行。
5、正文中，字体通常大小为 9p 或 10p，在这个设计中，所有文字都是左对齐。无论你采用哪一种形式，如果你在第一个版面中采用后，一定要记住在其它版面也要采用相同的排版方式。版面安排：
设计漂亮的版面关键就是要做到统一和协调，重复应用之前采用的排版方式。如标题、副标题及正文保持同样的样式，图片可以是占用其中一栏，甚至四栏都可以。
地平线：这本小册子很容易排版，因为这个版面上所有东西都象是沿着地平线在移动。其中有一些注意事项必须了解：
• 在任何一栏中，你可以放置图片或文字，但不要在一栏中既放置图片又加上文字；
• 图片可以去到页面边缘（如我们这个设计中所采用的），你要留出页边距也行，但无论你采用哪一种，都要记住在其它版面中也要采用相同的放置方式；
• 文字要将栏中的区域填满，文字的顺序同样要保持一致，如在这个设计中是：主标题―副标题―正文。如果你在一个版面采用了副标题这种形式，那在其它版面中也继续使用副标题。
• 如果你在一个地方对图片使用了说明文字，那就在其它地方也这样做！说明文字要靠近底部。苦口婆心再说多一次 ~~~，协调统一是非常重要的。你在其中一个地方采用了某种样式，在其它地方也要保持这种样式。这是设计这本小册子成功的关键！现在，我们要分析版面中出现的两种情况：
1、在一个对开版面中只有一篇文章：这意味着这篇文章的开始和结尾都处在同一个对开版面中：
图片放在左边：
一般来说，希望一篇文章版面的设计能够有良好的效果，最好将图片放在左边。上面我们给出了三种可能的排版方式。两栏或三栏的文字最好是分开几段，同时在段前加个小标题（如最上图），这样可以避免文字区域过于拥挤。
2、还有一种可能是更常见的情况，那就是一篇文章在一个对开版面中还没完，要去到另一个对开版面中：
在这里我们要谈谈标题的注意事项：
在一本小册子里，标题应该简洁，如果标题放在一个栏里，可以分成两行（如上图第一张和第三张），如果标题横跨两栏，标题应该是一行（上图中）。副标题同样要简洁，能够说明关键意思即可。主标题加上副标题，使版面产生两种“声音”，显得更丰富，也更容易吸引读者深入阅读正文。
应该避免横跨两栏的标题采用两行，它份量太大，压抑了下方的正文。填充空位：
无论你如何仔细安排版面，在最后总会有一些空位是多出来的，不可能刚刚好填满版面。不需要沮丧，这些空位其实对我们来说是一个有利的因素。我们可以从正文中摘录一两句引言来填充这些空位，处理这些引言可以很灵活：
编辑很短或很长的文章：
如果一篇文章只有几行字或非常长，我们都要仔细处理以达到版面统一。切忌不要随便增加行距或随便插入其它的一些图片元素。也不要在结束的一栏中在上方只出现几行字而使下方留出较大的空位。对于这些较大的空位，我们可以使用引言而不是图片来填充。因为这些引言可以使版面产生适当的视觉暂停。但我们使用引言不一定只是被动地填充空位，特别是在处理一些长文章中，我们可以事先就精心准备引言的使用。读者在看一个版面时，会首先注意图片（及其它视觉元素），然后就会阅读标题、副标题、图片说明文字及引言，然后才会阅读正文。一个有经验的编辑会非常善于利用引言来安排版面及吸引读者。所以设计师不要将引言看成是一个可有可无的配角，正确使用引言或用引言来安排版面，有时能够产生极佳的视觉效果。
说完了，看一下我们设计这个版面的基本尺寸吧： 对开版面的尺寸为： 1 7 × 5.5 英寸 ； 折叠后尺寸： 8.5 × 5.5 英寸 ；
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全景式 篇6
2009年12月20日，在浙江省博物馆建馆80周年之际，杭州西湖文化广场上区的新馆区——武林馆区建成开放。武林馆区，总建筑面积为20，991平方米，内容策划重点在于结合丰富的馆藏文物，突出浙江地理环境和人文环境的特定区域所反映出的历史文化特征与个性，自下而上构建社会记忆的空间，从内在视角“发现”多元文化和多元价值观，对浙江的历史和文化做出全新的诠释。
武林馆区地上一层为“越地长歌——浙江历史文化陈列”(以下简称“越地长歌”)，地上二层为“钱江潮——浙江现代革命历史陈列”(以下简称“钱江潮”)、地上三层为“山水之间——黄公望《富春山居图》与馆藏明清山水画”(以下简称“山水之间”)和“十里红妆”、“意匠生辉”、“非凡的心声”等专题陈列。地下一层临时展厅将举办各类富有教育意义和轰动效应的临时展览。武林馆区的陈列展示既避免了通史陈列模式(即以传统史学的王朝体系为经，以政治、经济、军事、文化及行政区划为纬的展览模式)造成的区域性文化因素得不到凸显，与各地的陈列有很大的雷同性，给观众似曾相识而又不识的弊端，也克服了实物模式(即按照藏品的质地和年代序列以艺术品陈列的形式进行展示)造成的普通观众和非专业的文物爱好者在有限的参观时间内，难以理解和接受这些文物所负载的文化信息的弊端。因此，众多实物之外的信息进入陈列空间，依托见证和记录地方历史发展变迁中的具有时代意义的展品，通过组合，表现时代特征、生活原貌，藏品在与事物的关联中更加体现意义、发挥作用。
武林馆的形式设计方案，旨在准确把握内容设计指导理念的基础上，运用现代博物馆展示观念、思维以及表现手段，不仅关注上层精英，也关注构成社会绝大多数的普通民众；涉及的领域不仅仅是一些突发的政治事件，还包括稳定的日常生活；投注的空间不仅仅是抽象的社会，还包括具象的、地区的、构成全景式的社会历史生活场面。因此，不仅要重新审视博物馆藏品作用，还要采取各种有效的传播手段，在激发参观体验方面取得进展。
1抓住馆藏特色优势，发挥实物展品雄辩的说服力和强烈的感染力
博物馆馆藏实物的数量和质量直接影响着陈列展览的质量。浙江省博物馆馆藏文物十万余件，是浙江省内最大的集收藏、陈列、研究于一体的综合性人文科学博物馆。其中河姆渡文化的陶器、漆器、木器、骨器和象牙制品，良渚文化的玉器和丝织品，越国的青铜器，越窑、龙泉窑、南宋官窑等窑口的青瓷，会稽镜和湖州镜，明清浙籍书画家的作品等，均为闻名遐迩的瑰宝。在武林馆区展览筹备之始，投入了大量的人力、物力，对馆藏状况进行全面的摸底、整理和研究，不只是馆藏文物简单的名称、时代、质地、形制、纹饰等的清单汇编，还挖掘藏品的内涵，包括每件实物展品的背景和文化意义特色。最后，从丰富的馆藏中选择更多的最能揭示展览主题、最具典型性、最有外存表现力的实物做展品。“越地长歌”展出文物2，000件(组)，“钱江潮”展出文物450件(组)，“山水之间”、“十里红妆”、“意匠生辉”、“非凡的心声”共展出文物500余件(组)，浙江省博物馆的十大镇馆之宝悉数出场。河姆渡文化·双鸟朝阳纹牙雕、良渚文化·玉琮、春秋·伎乐铜屋、战国·越王者旨於踢剑、唐·“彩风鸣岐”七弦琴、北宋-彩塑泥菩萨立像、五代·五带吴越鎏金银阿育王塔、元·黄公望《富春山居图》(《剩山图》)、元·龙泉窑舟形砚滴、民国·万工花轿都在其中。展品文物选定以后，不仅要通过精心设计制作展示文物的展柜、展台、展板、架托、镜框、衬布及各种相关道具等，还要结合艺术品等各种非文物陈列品，对于重要文物更要舍得下力气予以彰显，营造出震撼人心的亮点和高潮，增强展示效果。武林馆区最重要的古代文物采用德国进口带气候控制技术的自由立式展柜，书画展柜、馆藏古琴展柜柜内恒温恒湿、柜内照明，灯具为进口低色温卤素灯，紫外线、红外线截止率达100％，显色性达95％以上，并设有红外感应控制系统，观众参观时照度保持在120LX，观众离开后照度自动调节到30LX，上述展柜既保证了展品陈列的艺术需要，又能最大限度地防止文物的损伤。
此外，武林馆区展品反映某些时代的物品较少，限制了展品表现历史运动完整和连续的画面。大部分一般藏品作为日常的生活用具和生产工具单独摆放，因为文物价值不是很高，可能可看性不是很高，但通过组合陈列在场景中展示出来，对表现时代特征、生活原貌却很有意义。以“十里红妆”为例，“十里红妆”是宁绍平原的婚嫁习俗，古时这一带嫁女时，都要抬着花轿和婚嫁用品，一路吹箫敲锣，鼓乐齐鸣，爆竹震天，炫耀着喜庆和奢华，礼仪队伍蜿蜒数里，颇为壮观。婚嫁用品包括橱柜、马桶、酒坛、洗脸架、化妆盒等日常所需生活用品。这些器物虽然不是价值连城的珍贵文物，但集中了雕刻、堆塑、描金、勾漆、填彩等工艺手段，也包含了小木作、雕作、漆作、桶作、竹作、铜作、锡作等民间匠作，还反映了红妆器物制作工艺与流程以及整个嫁娶风俗的活动过程和空间和当地人民追求幸福生活的审美理想。
2引进新的多种非文物展品的表现形式，架构全景式社会历史画卷
从博物馆展览讲述的需要来看，重点在于传播，强调故事、主题、观念，强调参观、学习、体验。因此，藏品和收藏将不再被视为博物馆展览的唯一基石，根据主题和内容的需要，以客观史实为依据，引进新的多种非文物展品的表现形式，创新有效的传播模式，架构全景式社会历史画卷成为真正使命。非文物展品的表现形式，不仅可以弥补所需文物展品的空缺，使陈列的薄弱环节减少，变短为长，而且可以从更多的方面、更多的角度和艺术形式来表现主题和内容，使陈列的表现力丰富和增强。
(1)营造丰富的展览空间
博物馆内部空间形态是博物馆展示环境的核心部分，现代博物馆展示理念要求陈列展览与内外空间形态和谐、统一，营造陈列主题所要求的博物馆整体展示的特有氛围。武林馆区建筑位于杭州西湖文化广场E区地下一层至地上三层，各楼层建筑面积均在5，000平方米左右。虽然有柱网大、地面负荷重、层高丰富等优势，但原建筑是为展览馆设计建造的，用于博物馆展览需要根据陈列内容展示要求在现成的建筑内重新营造空间概念，并与陈列展示的空间分割、布局效果形成高低、疏密适宜的节奏和韵律，使建筑与布展有机结合。首先在空间平面上对以往面面俱到、平铺直叙的“流水账”模式予以改进，在符合主题要求的情况下，敢于突破。在地上一楼“越地长歌”平面内，局部抬高第一单元“文明曙光”的地面，使良渚文化反山12号墓复原陈列下沉地面，一方面便于观赏，另一方面，南序厅经过台阶而上进入“文明曙光”，再由台阶而下进入“古越王国”，由于地
面高度的起伏变化更加深了观众在浙江历史文化的时空隧道徜徉的心理感受。第四单元“东南翘楚”中利用极有限的空间进行仿宋代木结构建筑复原，使原本单一的展示空间变成具有宋代气息的街景。同时利用8米的层高设计面积约150平方米的仿宋代木结构观光台，观光台上布置《西湖十景图》和《临安伟观图》，观光台下中置长4米、宽3.5米的大型“宋代市井生活”模型，并结合视频短片介绍，向观众展示宋代的市井生活。模型台的正前方是“市舶司与繁熙的宁波港”中宁波港瓷器装船大型等比场景，观众可以沿“市舶司与繁熙的宁波港”边上的楼梯逐级而上，对“市舶司与繁熙的宁波港”和大型“宋代市井生活”模型的“观看”从略略仰视到平视再到从仿宋代木结构观光台上鸟瞰，从不同角度感受宋代繁华的浙江。随着审美主体欣赏角度和视点的变化，在静态和动态的发展关系中，展览空间表现出多样变化的形式和形象。因此，整个单位的空间处理既横空出世，又顾盼全篇，使陈列格局极富个性，真正实现大手笔。其次，从空间体量上突破过去从头到尾“大通道”、过于强调空间形式均衡对称、色彩单一等传统格局。如“非凡的心声”展厅采用音符状流线型的空间分割地面、墙面、顶面一起参与空间再造，通过清微淡远的光线和色调的运用，整体构思展厅内部的空间和环境，展览内容完美结合，相互呼应，相得益彰，浑然一体，凸显了古琴文化大音希声、美而不艳的艺术境界，由此形成的空间环境也因此具有了时间的顺序。这样，空间不再是三维的形式，而将以四维的形式出现。再次，在强调整体环境气氛营造的同时，根据展览不同部分内容烘托的要求，区别空间环境的塑造。武林馆区地面大部采用进口橡胶块材地板，根据不同展览内容的需要选择不同的肌理质感和颜色，其间穿插仿古砖、火烧板、旧石板、木质地板；顶面大都采用进口金属烤漆格栅吊顶，根据不同展览内容的需要选择不同的肌理质感和颜色，其间穿插U形挂片、石膏板吊顶等；墙面大都采用质感涂料，根据不同的展厅，变化颜色和肌理。在统一中求变化，在变化中求统一。
(2)选择重要的田野考古发掘单位作为陈列展览的基本单位
田野考古学具有完善的理论与方法，所发掘的遗迹和遗物亦具有很高的科学价值。以田野考古发掘单位作为陈列展览的基本单位，复原发掘现场，营造真实的历史环境，传递完整的考古信息，给观众以强烈的视觉震撼，增强观众对历史的直观感受和对文物及其相关历史事件的印象，激发观众参观博物馆的兴趣。“越地长歌”中的“古越王国”单元有复原印山越王陵——木客大冢的等比模型。“1998年全国十大考古新发现”之一的印山越王陵是古越王国考古发掘中最具震撼力的遗址，虽早年被盗掘严重，但从其宏大的规模、出土的零星文物分析，结合古文献记载，考古工作者认为是越王允常的陵墓。墓地四周设有隍壕围护，规模宏大，墓葬是带宽大长墓道的长方形竖穴岩坑木椁(室)墓，墓上有巨大封土堆。木客大冢模型是用玻璃钢等比例复原印山越王陵巨大的横断面呈三角形的墓室口。墓室内部采用背景画延伸视觉空间，参观者可以从墓口看到大型独木棺置于呈长条两面斜坡状的墓室之中，场景背墙采用玻璃钢等材料按原土层剖面进行复原，这些都体现出越国王陵的鲜明特色，为参观者还原越王陵恢弘的气势，具有更真切的现场感。“越地长歌”——“南来的北人”单元中的五子墩墓迁建复原展项是将原位于湖州市杨家埠的一处东晋至南朝时期的丘氏家族墓中的三号墓依照图纸和编号将砖块重新拼接起来。该墓为砖石结构，构架精巧，包括砖石甬道以及主体墓穴两部分，墓室前半部分主要用于堆放随葬品，后半部分停放棺椁，墓顶的建筑工艺尤其令人称道，这是一种被称为“四隅券进式穹隆顶”的墓顶，这种蛋壳形状的墓顶，能够均匀地承受来自顶部的覆土压力，将它们分散给四壁，从而提高墓室的结构强度，反映了当时高超的建筑工艺水平。上述内容，如果按照博物馆传统的陈列方式以质地和年代序列进行展示，搬几块棺木、墓砖，放一堆随葬品，普通观众和非专业的文物爱好者难以理解和接受这些文物信息和内涵。
此外，考古学中地层学方法也直接应用于“越地长歌”形式之中。如该陈列“文明曙光”单元中小黄山地层叠压模型揭示了上山类型阶段遗存和跨湖桥文化阶段遗存地层上的叠压关系，将年代差距2，000年、文化内涵难以比较联系的两个古老文化有机联系起来，为观众认识和把握浙江乃至整个东南沿海地区早期新石器文化源流及其发展演变提供了直观的辨识方法。
(3)绘画、模型、场景、多媒体及互动项目等多样方式打造博物馆展览的视觉场域
在博物馆展览的发展历程中，传统的倚重于语言和平面符号展览类型占主导地位。为更加适合当代视觉文化要求，武林馆区的展览形式上不再拘泥于叙事的意义关系，通过绘画、模型、场景、多媒体等二维、三维甚至四维画面的组接或空间传递具有直接视觉吸引力展览场域，全然不同于一般的博物馆展览类型。
绘画用于表达地理的或历史的背景、营造氛围、刻画主题，充实、拓展了实物展品的内容，使展览丰富生动，具有观赏性并让参观者受到感染。例如，“越地长歌”中的油画《卧薪尝胆》、国画《西湖投笼》，“钱江潮”中的一师校门内油画、衙前农民运动、嘉善阻击战等。
历史进程或者场景如果采用模型处理，一方面比较经济，另一方面也将众多信息集中起来，会对观众产生相当大的吸引力。但是，制作精良的模型耗时间、耗资源，根据武林馆区的经验，如果资金允许，在一个重点叙述的节点上制作一整套模型比较出彩，期间还可以间杂其他信息传达方法，例如使用信息板、多媒体。“越地长歌”中第四单元南宋观光台下的长4米，宽3.5米的结合视频的大型“宋代市井生活”模型，就是一个例子。观众一次观看一整套模型连续展示的时候，对宋代的市井生活的印象和感受不再流于表面和概念。此外，“越地长歌”——“三吴都会”单元中“治水屯田”的鉴湖灌溉示意模型展示了鉴湖工程复杂的涵闸排灌系统，主要包括斗门、闸、堰和阴沟。斗门设置于鉴湖和潮汐河流直接沟通的地方。用于排洪拒成；闸和堰设置于鉴湖和主要内河沟通之处，一方面用于排洪，另一方面提供内河灌溉用水，确保通航。同样在这个单元中，“瓷器故乡”中的龙窑模型向参观者展示了作为瓷器发源地的浙江瓷窑的形制。龙窑依山而筑，前设火膛，两侧开投柴孔，后置烟囱，窑顶为券拱式，一般高2米左右，长可达数十米，宛若巨龙卧在山坡。龙窑的烧造温度可达1，300℃左右，使优质瓷器的生产成为可能。“南来的北人”中始宁墅小模型展示的是东晋南朝时期士族庄园的样式。东晋南朝时期，南迁的北方十族大规模占地固泽，建立庄园。“墅”是一种生产与消费相结合的庄园，一部分是供主人生活起居和游宴赏玩的园宅，另一部分是从事粮食及其他经济生产的基地。“淝水之战”大获声名的谢安之侄谢玄，晚年担任
会稽内史，在东归后通过占山封水建立了庞大的庄园——始宁墅。始宁墅小模型结合根据谢灵运《山居赋》的描绘制作的水墨动画。
场景主要是用人工的方式重新营造实物展品的文化坐标和使用氛围，或者塑造已经永远消失的重要现象和人物，从而使故事变得完整和系统，易于理解。武林馆区“越地长歌”——“文明曙光”单元“河姆渡文化”场景以等比复原的杆栏式建筑为主，并配合半透明悬挂投影屏幕，投影河姆渡人建造杆栏式建筑的动漫影片。杆栏式建筑是河姆渡文化的主要建筑形式，它适应江南地区多雨、潮湿的自然环境，还有防范虫蛇猛兽侵害的功能，房屋的建筑形式和结构与中原地区和长江中游地区发现的史前房屋有着明显的不同。复原的杆栏式建筑局部为没有盖上草的暴露结构，目的是让观众更直观地了解已采用榫卯、企口木作技术的杆栏式建筑这一中国长江以南新石器时代以来的重要建筑形式，背景画面反映的是河姆渡人所处的平原沼泽环境。“东南翘楚”单元“精美的浙版书”场景，复原了南宋杭州书坊影响最大的钱塘人陈起的书铺场景。陈起在宋宁宗时中乡试第一名，人称陈解元。他刊刻的书板秀丽工整、刻工精良、墨色厚重，为宋版中的精品。明清以来对他刻的书通称“书棚本”。“繁庶两浙”单元中，将义乌货郎和永康铜匠组合在一个场景中，由于空间限制，采用纸板人的人物形象和三维工具的结合，配合背景大门、小巷的二维透视延伸，在视觉上将景深拉远。东阳木匠纸板人与馆藏东阳木雕门、木雕牛腿组合成实物复原场景，这样处理，既丰富了展示手段，减缓了观众斜坡效应，又能很好地使大件文物与场景有机结合。
在“十里红妆”展厅中有一个走人式的场景，其中有复原的小桥、临水的建筑群等，背景采用三维接二维的形式，河中有微波塑形，并结合影像技术，在河面及延伸河面的背景画上叠加小雨点打在水面上、水波荡漾开去的效果，向观众再现宁绍地区水乡的风情。在“非凡的心声”中，“高山流水”场景用写意的白色人物雕塑结合大幅的水墨动画背景，表现伯牙陶醉在和谐的自然中，得悟琴之妙趣的情景。展厅结尾处，安排了一个概念性的文人琴房，撷取了芭蕉、兰花、宝剑这些具有文人意趣的象征物来渲染气氛。这是一个互动的空间，有意者可弹奏一曲。
相对于实物展品和二维、三维等辅助展示手段，互动参与项目是一种必要扩充。互动项目以展览为载体和出发点，包含了很多与展览相关的内容，观众既可以按照展览的布置的逻辑作一般性地了解，也可以根据自己的兴趣和诉求，自主选择更深入切入点，调整自己的参与和参观的速度、数量。这种选择在武林馆区体现在两个方面：一是操作项目，如“钱江潮”单元中，采用幻影成景技术，以王会悟回忆的方式，结合投影介绍南湖会议的情况。观众有兴趣的话，还可以就开会的有关背景情况向王会悟提问。二是翻阅装置，如果展品说明牌文字较多，观众无法快速从说明牌中提炼出核心信息，且容易产生厌倦心理。而翻阅装置却能比较好地处理这个矛盾。翻阅装置由基本信息和扩展信息两部分组成，供观众自行翻阅、丰俭自便。使观众主动、动态地而非被动、静态地接受信息。
3精美的藏品完整、活态地呈现非物质文化遗产
武林馆区地上三层的专题展览“十里红妆”、“意匠生辉”、“非凡的心声”分别反映宁绍婚俗中的红妆家具、非物质文化遗产中的浙江民间造型艺术和世界非物质文化遗产中的中国古琴。非物质文化遗产进入博物馆的展览的工作范围，对传统的工作模式提出了变革的要求。由于非物质文化遗产的特殊性质，必须采取不同于物质文化遗产的展示方法。非物质文化遗产的内容是无形的、不可视的，只有通过各种介质或物质载体，才能为人所感知。但是从信息的角度来讲，任何一种文化信息都会有自己的物质载体，否则无法承载信息和进行交流传播。非物质文化遗产可以因其载体——传承人的消失而消失，物质载体则可以永存。非物质文化遗产的物化遗存及其相关物品的价值是多方面的，往往通过其本身的材料、工艺、结构、造型、装饰、风格以及功能和用途等方面体现出来。形态和文化是不可分割的，文化因素形成了特定的形态，形态包涵和体现了的内隐的文化价值和意义，反映出特定地域和群体的整体生活秩序和精神世界的律动。
为了使参观者不仅看到文物外在的物质形态，而且深入、系统地了解物质背后蕴藏着的精神文化、制度文化和社会体系等，这些专题陈列还从完整、活态的角度去进一步呈现。
第一，完整意味着保持原汁原昧，保持它的本来面目，尽可能地将展示对象放到一定时空的社会生活和文化传承的场域当中，最大程度地保证它们是完整的。这种完整性表现在各个系统、各种信息类型、各种载体的非物质文化遗产均被原汁原味地纳入展览范畴。例如，在“意匠生辉”中，除了精美的作品，还展示工具和制作过程。保持它现今的或是昨天的形态、内涵、功能等。
第二，非物质文化遗产从孕育、产生的肇始阶段，到不断发展的各个阶段，其时代不同，时代延续的特点在遗产上会有不同的反映。每个时期，都不同程度地为遗产注入新的成分，都会有新的创造，会有一些新的面貌以及新的代表人物。许多非物质文化遗产事象之所以成为“遗产”，是因为生活已经前进，历史难以复原，它们不可能回到所谓“原生态”的环境中去了。对于这些“遗产”原有形态和意义的完整性认识应该坚持以历史发展的过程为坐标。非物质文化遗产的非常重要的特点在于它的发生和构成中的混元性、现实存在的共生性，以及和民众生活的不可分割的关系。因此，活态还有另外一层含义：社会要前进，一切事物——包括非物质文化遗产在内，总在不停地发展、演变，非物质文化遗产能够作为值得珍视的智慧或生存方式，被人们承袭、学习，并在维护其文化内核的前提下，在现实的社会过程之中继续发展。“意匠生辉”中文物以流派抱团展示，观众可以集中地看到各流派、各阶段的工艺发展。
活态是对于对象的解构，意味着完整性的破坏，这是很矛盾的事情。幸运的是，数字技术为协调完整和活态的关系提供了更好的选择。非物质文化遗产能够以原貌展示在数字媒体中，并提供全息存取，“十里红妆”、“意匠生辉”、“非凡的心声”利用数字技术以原貌全貌活态展示物质背后的非物质因素，包括它们的历史演变、制作工艺及所体现的情感与智慧。
全景式 篇7
关键词：RSA,安全,概览
作为信息安全领域每年最盛大的活动, RSA Conference已经有了18年的历史。RSA大会就像安全界的奥林匹克, 这里汇集了安全界最好的精英、研究机构、企业, 成为了安全发展趋势的风向标。虽然每年都会在欧洲、日本分别举行, 但其中最具影响力的, 还是在旧金山举办的RSA大会。绿盟科技作为少数两度参加RSA盛会的中国厂商, 将向国内同行全方位透视RSA Conference的前世今生。
大会起源
RSA是信息安全中一个非常著名的公钥加密算法, 1977年被发明, 以该算法的三位发明人Ron Rivest、Adi Shamir、Len Adleman的名字命名。该算法是目前IT系统中应用最为广泛的非对称算法。而RSA亦是美国一家著名的信息安全公司的名字, 目前是EMC旗下的一个分支。RSA conference自1991年开始由RSA公司主办, 最初作为密码专家的论坛, 用于分享在互联网安全方面的最新技术与知识。经过10多年的发展, 逐渐成为全方位覆盖信息安全各领域的专业盛会。
会议议程
RSA大会一般历经5天, 分为展会与会议两个大部分, 也在相隔一街的两个会展大厅进行。一边是逾期3天的市场气息较浓的厂商展览, 而另一边则是学术气息主导的会议。其会议部分的设置也相当专业, 分为:主题演讲 (Keynote) 、专业论坛 (Track Session) 、业内同行论坛 (Peer2Peer Session) 、创新沙盒 (Innovation Sandbox) 等。
(1) 主题演讲 (Keynote)
汇集了来自全球安全界一些重量级人物对于安全在技术、市场、热点问题方面的观点, 比如今年, Cisco CEO John Chambers、RSA总裁Arthur W.Coviello、Symantec CEO Enrique T.Salem、RSA实验室的首席科学家Ari Juels、McAfee总裁Dave Dewalt等都会进行演讲。
(2) 专业论坛 (Track Session)
RSA上各领域安全专家最为关心的版块, 专业论坛又细致的分为了10多个领域, 包括:应用与开发;安全商业;加密;企业安全服务;精选会议;治理 (Governance) -法律、治理 (Governance) -企业与政府;治理 (Governance) -风险与合规性;黑客与威胁;主机安全;热点问题;网络;物理安全;研究成果发布;战略与架构;
这样细致的领域细分研讨, 必然使得各领域专家都能够找到各自专注的方向。当你穿梭于各个分会场, 可能只会恨自己分身乏术。RSA 2009中, 物理安全 (Physical Security) 与安全治理-风险与合规性 (Governance Risk&Compliance) 两项, 是今年新增加的议题。这10多个领域, 总共240余个研讨中, 又被分成了高级、中级、未分级别三类。高级研讨的演讲者需要在这个领域具备10年以上的经验, 研讨中更多的讨论深度架构、代码、工具等内容, 涉及的内容也更具学术性, 很少涉及背景知识。而中级研讨会专注在引入一些概念, 定义, 介绍一些架构等, 演讲者也需要有5年以上的行业经验。而未分级的部分则往往介绍一些新兴的技术领域。
(3) 创新沙盒 (Innovation Sandbox)
RSA Conference的特色, 这个分会场利用一个下午的时间, 引入了10家新兴的小公司的创新技术。他们给我们带来了新的创意、新的概念。这里的技术无所谓大小优劣, 只要你够创意, 并有较好的市场或技术前景, 就可以在这里一显身手。而且最终的这10家候选企业, 也得到了一个直接面对业内专家、媒体以及他们最迫切需要的风险投资者。通过他们一个下午的展示、5-10分钟的演讲, 来阐述他们的创新与产品。最终打动专家组的公司, 会获得当年的Innovation Sandbox Award奖项。这也意味着这家公司找到了更好的发展机会。
(4) 同行论坛 (Peer2Peer Session)
这个论坛给了某些专业领域的同行近距离接触的机会。一般每个议题, 只有20多席的座位, 采用先到先得的方式, 使得关心此专题的人士可以有一个封闭的, 面对面的深入交流的机会。
除了这些公开的论坛, 更有一些小范围的特殊workshop讨论, 如女性安全从业者论坛, 使得活跃在信息安全行业中的聪颖的女性们能够接触RSA大会的机会一同聚会。这些workshop也使得在RSA大会的主框架上, 更点缀了很多有趣的环节。
全景虚拟漫游技术研究 篇8
360°全景虚拟漫游技术是二十世纪末出现的一门崭新的综合性信息技术, 它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多种信息技术。根据虚拟对象不同, 通常分为虚拟实景技术和虚拟虚景技术两种。虚拟实景技术是指虚拟现实中真实存在的场景, 如虚拟实体博物馆、展览馆、校园等。虚拟虚景技术则虚拟现实中不存在的场景, 如复原已经湮灭了的历史建筑, 如生成阿房宫、圆明园, 或构建事实不存在的景观和人物, 如影视人物与场景。虚拟现实技术的应用领域非常广泛, 目前, 主要用于博物馆、展览馆、房地产甚至校园等机构的虚拟漫游项目。制作全景网络虚拟漫游系统的传统做法是通过3Ds Max、Auto CAD、玛雅等3D软件进行三维建模、渲染设计等功能完成, 这种方法对于虚拟虚景技术具有较大的优势。但是对于较大规模的实景建模, 仅在几何建模阶段花费的时间就相当多, 而且较难达到与实际场景一模一样的逼真效果。全新数码照相机数据采集技术的成熟, 为虚拟漫游技术的发展提供了广阔的空间。
1 全景虚拟漫游技术流程
实现全景虚拟漫游包括三个环节:第一, 实景数据采集或3D建模阶段。要在一个模拟真实的环境里实现漫游目的, 就必须建立一个漫游的环境, 传统做法是通过3D软件建模生成框架再通过贴图、材质、渲染、合成、设计等技术模拟出场景。而现在流行的做法是通过数码照相机现场数据采集获取真实场景图像来实现, 对于前者在建模阶段所花费的时间和工作量是巨大的, 而后者却显得更有成效和可行;第二, 360°全景图片的生成。不管是通过什么方法获取的场景图像, 为了达到漫游的目的, 都必须是可用于漫游软件编辑的素材, 如数码相机采集的单幅图片必须借助相关软件缝合成360度的全景图片;第三、全景虚拟漫游展示平台构建。能够用于虚拟漫游展示平台设计的软件很多, 常用的有漫游大师、Pano2VR等, 借助软件将多个场景实现链接并可通过鼠标流畅地控制显示任意观察方向和变焦的场景, 最后基于Flash的整合技术, 将场景虚拟全景图系统整合到网络平台中, 达到交互性与轻松漫游功能。
2 场景数据采集技术
实现全景网络虚拟漫游系统主要包括二个技术体系:发源于二十世纪末的传统3D软件建模技术;其次是利用普通数码相机或专业全景摄影机进行图像数据采集。两种技术体系各有特点, 在虚拟实景和虚景方面各有优点和不足, 具体如下:
2.1 通过传统 3D 软件三维建模
直接利用现有的三维模型制作软件, 如Auto CAD、3DSMAX、Maya等。目前这种技术应用的时间长, 已经相当成熟, 即使要制作的场景还处于规划、尚未建成阶段, 也可以根据相关的建筑图纸, 完成虚拟场景的建模。这种方法工作量大, 而且模型建立的好坏直接影响虚拟场景的逼真度和沉浸感, 其建模方法大致如下:
首先, 运用基本的地形测量技术, 测量出基础数据, 如建筑物的长、宽、高等, 这些数据必须精确;根据测得到数据利用CAD制作出平面图, 把CAD制作好的平面图, 载入到3dmax中, 为制作仿真模型做准备。利用高清数码设备对场景各个建筑及其地形进行图像采集, 主要用于制作仿真模型时把握建筑体的形体结构、建筑体纹理, 为以后制作仿真材质与纹理提供素材。根据制作的模型图以及现场照片素材在3d max中, 利用多边形建模技术, 对建好的素模进行材质制作, 并通过贴图烘焙给模型设置光效, 完成仿真场景模型的设计。
2.2 利用普通数码相机或专业全景摄影机进行图像数据采集。
相对于传统三维建模技术而言, 利用普通数码相机或专业全景摄影机进行图像数据采集具有自动化程度高、建模速度快、场景逼真、易于实时更新等特点, 它是借助数码相机鱼眼镜头多角度拍摄现场真实数据, 并借助软件缝合成全景图片的技术。目前, 有两种采集方法, 一是普通数码相机加旋转云台进行采集;二是通过专业设计的球幕数据机进行采集。
2.2.1 普通数码相机加旋转云台数据采集
普通数码相机拍摄采集相比球幕数据机来说, 最大优势就是设备门槛低, 成本划算。拍摄时必须配备旋转云台进行定点旋转拍摄, 为了确保普通数码相机所拍出来的一组单张照片能够在缝合软件中顺利拼合成为技术瓶颈, 要解决这个问题需要考虑如下几个因素:1、镜头的焦距问题。视角太广的镜头合成后会有较明显的畸变, 影响视觉效果, 而视角太小的镜头所拍出来的图片数量增多缝合难度加大, 而且会增加图片像素, 影响电脑运行速度, 实践证明, 相对135全幅数码相机而言镜头焦距一般在16MM焦距镜头较为理想。如果采取由6张照片缝合成全景图, 一般采用14—17毫米的鱼眼镜头拍摄。2、云台的角度控制。旋转云台的使用也很关键, 必须保持水平面, 计算角度要准, 一般是水平, 向下45度角和向上45度角三个方向, 否则后期的照片就很难缝合成功, 例如使用佳能D90的数码相机加18MM镜头拍摄, 需要拍摄36张图片才能达到较佳的效果。3、全景图的缝合。普通相机拍摄完成的单张组图要借助类似PTGui Pro这样的软件进行后期缝合, 达到可用于漫游系统编辑的360度全景图片, 专业的全景球幕数据机系统一般会自带后期输出和拼接软件, 操作更加方便。
2.2.2 全景球幕数据机采集
目前, 全景虚拟漫游数据采集的最新设备是Civetta球幕数据机, 尽管该设备价格太贵, 非个人所能承受。但它在虚拟实景和数据测量方面具有强大的优势。目前, 故宫博物院、敦煌莫高窟艺术博物馆、中国美术馆、广东美术馆等单位的虚拟漫游系统均使用该设备完成。
Civetta球幕数据机这是一种镜头经过散射、色差、虚光等精确校正, 具备数据测量、全景视图生成、三维图景信息采集等强大功能的数字相机, 它通过一次作业即可记录下现场的影像及其物理数据, 是一种快速、易用、信息量大的数据采集工具。它内置14MM的鱼眼镜头, 一次拍摄可以达到30张, 配合独家设计的旋转云台, 整个拍摄过程可以通过预设程序自动完成, 从6个角度拍摄, 每个角度按包围曝光原理拍摄5张, 实现每个点达五档曝光宽容度范围, 给后期输出提供足够的细节再现可能。
Civetta球幕数据机采集步骤:
(1) 了解整个采集点的环境, 并设定好采集设备的位置。
(2) 从设定好的第一个拍摄点开始架设设备, Civetta架设高度应以人的正常视点为标准, 并拍摄色卡以便后期色彩校正, 色卡采用X-rite色卡, 对每种不同光源环境下都要采集一次色卡。
(3) 按设定好的顺序拍摄, 并记录每一个拍摄点。
(4) 冲图
将Civetta采集回来的高动态数据通过设备专用输出文件软件将全景图冲洗出来。冲图过程中通过技术处理得到高动态压缩、尺寸达到14142 X 7071的JPG格式全景图。
(5) 底座修复
补底:对全景图底部拍摄不到的部分进行修补。使用Spheron Cam软件导出底部, 底图经过Photoshop处理后再使用Spheron Cam软件进行逆处理, 再合并得到完美的全景图中。
3 虚拟漫游系统的设计与实现
前面的数据采集或建模都只是虚拟漫游系统的部分工作, 要实现完整的虚拟漫游体系, 还必须借助相关软件完成, 通过设计浏览界面、连接各个拍摄点、导览图和插入媒体等技术, 最终建设成交互性友好界面, 达到应用目的。
3.1 导入 VR 平台与界面设计
将烘焙完成的所有仿真模型或缝合的全景图片导入后期软件平台, 如VRP-Builder、漫游大师或Pano2VR, 设计好虚拟漫游浏览的界面、制作导航图、交互按钮及框架, 将校正好的全景图按顺序做特效连接, 设计通过使用键盘或鼠标作为控制输入的设备进行自由行走。其中, 键盘可以控制前进、后退、向左和向右4个方向, 鼠标可以控制向左、向右、前进、后退、旋转、拉近拉远等操作, 具体的功能实现过程包括创建行走相机及设置碰撞检测和碰撞响应, 以此保证在虚拟漫游系统中人的漫游行为更为真实。为了是漫游效果更加逼真, 在浏览途中加入视频、图片、文字、音乐、动画等媒介, 最后做成用户操作界面。可以实现人机互动的乐趣, 打破普通网页的单调与乏味。例如美术馆的虚拟漫游, 观众可以通过点击视屏画面上的按钮直接播放展品, 有一种强烈的临场感受, 体现出虚拟网络漫游的交互性、趣味性和临场感, 实现逼真的体验感。
3.2 数据发布与交付使用
完成的虚拟漫游系统通过漫游设计软件根据使用功能导出为相应的格式, 例如通过Pano2VR导出可以支持网页使用的Flash格式, 基于Flash的整合技术, 将场景虚拟全景图系统整合到目的网络平台之下, 通过点击界面下方场景缩略图即可进入该场景进行三维模拟浏览, 也可通过导览图轻松切换场景, 通过设置还可以通过百度或其他搜素引擎找到该页面实现异地浏览和阅读。还可使用漫游大师V6.0发布成Flash VR (HTML) 、exe、SWF以及运用到i Pad等苹果设备上观看的HTML5格式, 用户可以根据需求选择发布格式展示三维虚拟漫游。
4 结论
鉴于虚拟现实技术的迅速发展和应用需求, 因此, 开发新型科学实用的漫游制作技术就有了研究价值, 总的来说虚拟漫游系统建构前期的数据采集采用数码摄影的方法取代传统三维建模技术已成为主流趋势, 各种以数码摄影的采集方法经过比较, 采用新型Civetta高动态全景球幕数据机采集技术的确具有较大的技术优势, 这点从国内权威机构例如故宫博物院、中国美术馆、广东美术馆、麦积山洞窟等机构的使用就略见一斑, Civetta高动态全景球幕数据机的技术优势更利于博物馆、大型购物广场、会所及校园建筑、校内环境、校内实训室等场所的全景虚拟漫游体系的构建。
参考文献
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[5]郑响阳, 彭源.虚拟漫游技术在行业培训中的应用效果与要点分析.内蒙古农业大学学报2010年10月.
球形全景图像的自动拼接 篇9
近年来, 以图像绘制为基础的全景图虚拟实景技术成为计算机图形图像人员研究的热点。全景图虚拟现实技术的核心有两个。一是全景图像的拼接。即通过照片如何合成确定格式的全景图像。二是全景图的显示。拼接好的全景图像都有很大的变形, 不能直接观看, 要通过合适的程序处理和显示, 才能看到与现实一致的图像。其中全景图像的拼接是基础, 拼接的算法将对开发出来的软件的使用方法和易用性有直接的影响。
目前全景图技术可分为柱形全景、方形全景、球形全景。对于柱形全景的拼接, 有基于仿射变换[1]和基于透视变换[2]的两种算法, 柱形的算法较球形和方形的简单, 但缺点是最终得到的场景信息不完整。对于全方位的全景 (球形和方形) , 目前大多数全景制作软件所用的图像拼接方法为light field方法[3]、lumigraph方法[4]或者同心圆拼图法[5]。其中light field方法是由M.Levoy 和P.Hanrahan 提出的, lumigraph方法由S.Goertler 提出, 这两种方法把场景限制在立方体中, 表示比较复杂, 通过对自由空间进行密集采样来表示全景信息, 这一表示可以支持任意角度的观察, 但是需要巨大的数据量, 而且方法也复杂。而Heung-Yeung Shum 提出的同心圆拼图方法, 和light field、lumigraph 相比, 同心圆拼图法生成的文件较小。同心圆拼图法可以不用恢复几何和照片空间的模型, 用户可以在圆的范围内自由的移动。而这些方法需要的参数 (或条件) 非常多, 所以实现起来只能是半自动化, 一般制作过程中需要用户输入镜头参数, 并且要进行繁琐的对应点寻找的工作, 而这些工作使得非专业人士难以胜任, 使得全景图的制作成本不能降低。而本文将提出球面自寻匹配的拼接算法, 所有拼接的参数都由程序自动计算, 程序可以完全自动化地工作。
1 球面自寻匹配算法
球面自寻匹配拼接算法的计算过程是把多幅图像映射到一个合适的球面上, 自动调整每幅图像的插入点, 使得重合位置的差值图像灰度累积平均值最小, 然后球面的图像反映射成平面形式, 最终得到拼合图像。
先考察照片与球面像素的映射方式。如图1所示, 一幅拼接好的全景图像按经纬度映射到一个矩形纹理图像上的点, 经度映射成矩形的水平坐标, 纬度映射成垂直坐标。这样, 球面极坐标可以直接使用矩形纹理图像的水平垂直坐标。在这个纹理图像中, 最明显的变形就是水平方向的拉伸变形,
在赤道上几乎没有拉伸变形, 越接近南北极点, 变形就越厉害。
而右边的长宽比为2:1的经纬映射图像就是我们要拼接制作的结果, 它是由照片经过处理变形而成的。考虑鱼眼镜头得到的水平和垂直视角都超过180度的超广角照片 (如图2) 。
图2为一张视角为183度角的鱼眼照片。角鱼眼图像可以通过如下方式投影到一球面上, 可取得与前述经纬映射一样的效果:把图像按图3方式建立坐标系, 把图像中心像素定位在球面一点 (如与x轴正方向相交点) 作为纹理中心点, 取一个合适的距离r, 以r为半径的一圈像素对应球面上与纹理中心点向量垂直的圆的一圈像素, 如, 若取x轴正向交点为纹理中心点, r圆像素将对应球与YOZ平面交线圆的像素。而其他的点, 以角度与半径成正比的方法变换至球面上, 如图像上的P点, 半径为rp, 与U轴夹角为α, 则在球面上的位置如图4所示。
由于照片中赤道的位置几乎不变形, 所以图3中的r值可以按如下方法估算:从两幅图像中赤道的位置取出行数为3-5行, 然后按图5的方法叠合:图像2从左向右移动, 在重合带处计算颜色灰度值的差值图像, 从左至右进行不同位置的比较, 取得一个重合带差值图像像素灰度值总和最小的位置, 然后按同样方法在图像2的右端叠合图像1。当右端重合带的差值图像灰度总和最小时, 右端的图像1位置也确定下来, 此时, 计算两个图像1的中心位置的像素距离, 此距离为4r0。由于照片拍摄时相机的位置有位移误差, 所以此方法估算的r值不会绝对准确, 但会接近准确值。根据笔者的经验, 拼合计算时可取:
0.8r0<r<1.2r0 (1)
进行扫描计算。即在 (1) 式范围内每隔一个Δr (如取Δr=0.01r0) , 按照下文的式 (2) (3) (5) (6) 计算, 最后记录和比较计算结果, 取结果为最小值时的参数条件。
如果为两幅鱼眼图像, 可以x轴的正负方向的两个交点作为纹理中心点, 把鱼眼图像向球面映射, 如果两幅鱼眼图像拍摄的时候光学中心相同, 方向相差180度, 而且曝光锁定, 则两图像在球面上重合处的像素的颜色正好相同。如果光学中心相同, 方向有误差, 则可调整其中一幅图像的纹理中心点的位置。如图6所示, 纹理中心点经过如下方法变化到Q点:赤道圆绕x轴旋转ξ角, 纹理中心点在此圆上再旋转η角。会存在一个合适的ξ、η角, 使两图像在重合处颜色灰度值相同。若相机除了纯旋转运动, 还有位移偏差, 则有可能无法找到一个新的纹理中心点使图像重合处完全相同, 这时, 可取图像相差最微小的位置。用一个重合位置的差值图像灰度累积平均值描述, 当其值为最小时图像的位置合适:
其中N代表重合带的平均灰度差。ΔDr、ΔDg、ΔDb为重合处像素的红、绿、蓝灰度差。λ为取值0或1的系数, 在重合位置取1, 非重合位置取0。θ、Φ见图1 (b) , 代表球体的经纬度。t为球面像素的高度与半径之比, 可根据经纬图像中像素所处的行数方便地计算,
再考察当纹理映射改为以Q为纹理中心点时, 经纬度为θΦ的点 (如图7) 在图6中对应纹理点的位置。纹理中心点移到Q后, 相当于把原坐标系旋转, 使新x轴与球交于Q点, 则A点在新坐标系中的坐标为:
其中R (ξ, η) 为旋转矩阵[6]:
其中ξ, η的取值范围为0<ξ<2π, η可限定为0<η<10°。
对照图3的纹理映射方式, 可由A′的坐标求得纹理极坐标:
综上所述, 全景图像的拼接过程为:先根据图5的方法估算r0值, 根据式 (1) 中r值的取值范围和式 (4) 中ξ、η的取值范围, 对每幅照片搜索寻找出合适的r、ξ, η。搜索寻找的计算过程为:对照片的每个可能的纹理中心点 (每对ξ, η值) , 都以低精度绘出一幅经纬映射图, 对于经纬映射图的每个像素 (每对θ、Φ) , 以式 (3) 转换坐标系, 然后以式 (5) (6) 寻找出照片中的对应像素, 复制填入。经纬映射图绘出后, 根据式 (2) 计算重合带的平均灰度差N。比较不同的条件下 (不同的r、ξ、η) 的平均灰度差值, N值最小的条件为所求, 以该条件再以高精度绘画一次经纬映射图, 该经纬映射图就是拼接好的全景图像。以上讨论的方法适用于球形全景, 对于柱形全景, 调整一些参数后也能适用。
以上理论在广州凌景数码科技有限公司的全景图软件LimnPano中得到了应用。LimnPano利用该算法拼接和运行的效果请参见文献[7]。
2 结 论
本文针对全景图制作的自动化, 提出球面自寻匹配的拼接算法。该算法中, 除读入照片本身外, 所有拼接的参数都由程序自动计算, 不需要用户输入任何参数或做其他复杂的工作, 只需读入原始图像, 程序就可以完全自动化地工作, 实现工作流程的傻瓜化, 从而使制作成本得以降低。该方法已在商业软件产品中得到应用和验证。
参考文献
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球面全景图漫游算法研究 篇10
在基于图像绘制的虚拟现实领域中,可以使用全景图来生成具有一定视域大小、不同视线方向的视图。所谓全景图是指从三维空间中某一个固定视点对场景进行观察而得到对场景的一种紧凑表示。在生成场景的全景图以后,可以通过重投影来生成场景在不同视域和视线方向下的透视视图,这个过程称为全景图的绘制。
一个场景的全景图按投影方式可以分为柱面全景图、球面全景图和立方体全景图三种,每一种全景图都有自己的投影模型。并不是每一种全景图都是对场景的完全表示,除了柱面全景图在垂直方向上具有视域的限制以外,球面全景图和立方体全景图在水平方向上和垂直方向上都具有任意的自由度。
可以使用传统计算机图形学的方法或者是基于图像的方法来进行全景图的绘制。Chen[1]提出了基于扫描线相关性的柱面全景图的实时绘制算法。为了得到对场景的完全采样,可以使用球面全景图或立方体全景图。Szeliski[2]提出了使用纹理映射的方法,通过调用Direct X函数来进行球面全景图的绘制。Greene在[3]中提出了使用环境映射进行立方体全景图绘制的方法。
论文对球面全景图的漫游算法进行了研究。关于全景图的合成已经有很多可以参考文献[4-6]。由于直接使用重投影进行全景图的绘制并不能满足实时的要求:对于一个分辨率为400x300的视平面来说,绘制的速度只有每秒5帧左右,而虚拟现实系统要求绘制的速度在每秒15帧以上。为了达到实时绘制的目的,提出使用查找表的优化方法对绘制进行加速。从实验的结果来看取得了满意的效果。
2 球面全景图的漫游
2.1 球面展开
由于球面本身并不是一个可展曲面,为了能够以一幅图像存储场景的球面全景图,可以采用参数化球面投影模型。从球面到视平面的重投影是一个非线性的图像变形过程,这样的变换可以通过两个步骤来完成:1)映射球面上的可视部分到视平面上;2)显示视平面。视平面坐标(x,y,z)到球面全景图坐标(μ,ν)的重投影公式为:
其中r为球面的半径。
2.2 相机运动模拟
对球面全景图进行漫游需要模拟相机在三维空间中的运动。相机在三维空间中具有三个旋转自由度:绕x轴的旋转,旋转角度为pitch;绕y轴的旋转,旋转角度为yaw;以及绕z轴的旋转,旋转角度为roll。绕x轴和y轴的旋转可以通过重投影来完成,绕z轴的旋转可以通过图像旋转来完成。在当前系统的实现中没有考虑绕z轴的旋转。
相机在三维空间中还存在变焦运动,改变相机的焦距等价于改变相机的视域。定义相机的焦距为f,相机的水平视域为hfov,视平面的宽度为w,则有:
2.3 重投影
从球面到视平面的重投影算法为:1)根据水平和垂直旋转角度计算复合旋转矩阵;由公式(2)计算视点到视平面的距离;2)计算视平面上每一个象素经过旋转和变焦后的三维坐标:使用公式(1)计算球面全景图上对应象素的坐标;3)使用双线性插值对球面全景图进行重新采样;4)重复步骤2)-3),直到视平面上的所有象素均被处理完毕;5)显示视平面,完成新视图的绘制。
3 绘制加速
直接使用球面全景图到视平面的重投影算法并不能满足实时的要求:对于一个分辨率为的视平面来说,绘制的速度只有每秒5帧左右,而虚拟现实系统要求绘制的速度在每秒15帧以上,因此需要对球面全景图到视平面的重投影算法进行优化。
通过对重投影算法进行仔细分析可以发现:在计算球面全景图上对应的象素坐标时涉及到两次反正切函数和一次平方根函数的计算。这两部分是影响算法运行效率的因素之一。可以把平方根函数和反正切函数的函数值事先计算好并存储在线性表中,而在实际计算平方根函数和反正切函数时只需要进行线性表的查找操作,这样的优化策略称为查找表计算。
图1(a)为昆明世博园的一幅球面全景图,图1(b)为采用重投影算法绘制的透视视图。
4 结论
论文对球面全景图到视平面的重投影算法进行了详细研究。由于直接使用球面全景图到视平面的重投影算法不能满足实时绘制的要求,所以论文在对重投影算法进行仔细分析的基础上提出了使用查找表的加速策略。下一步的研究工作是将算法放到GPU中进行实现,以进一步提高绘制效率。
参考文献
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