立体影像在交互式虚拟展示中的运用探讨

[摘 要]立体影像包括立体视频、立体动画及立体图像等，具有视觉效果逼真的特点，在拍摄的过程中可以模拟人眼的视觉效果，同时能够明显强调景深要素，因此立体影像可营造出特异化视觉体验，能发挥出独特视觉展示效果。本文探讨了立体影像的展示原理，包括视差原理、体积型展示原理及电子全息展示原理，并在此基础上探讨了立体影像在交互虚拟展示中的运用情况，包括应用概况及应用实例。

[关键词]虚拟展示；交互式；立体影像；运用

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0288-01

立体影像可让人产生身临其境之感，能够让观看者沉浸在影像当中，同时可以调动观看者的自身感官，让观看者可以在虚拟、真实之间实现互动[1]。为了能够使立体影像能够发挥出艺术魅力，通常需要优化设计立体影像，并尽量使虚拟与真实之间存在的界限逐渐变得模糊，进而让观看者可以在交互式的虚拟情境中产生视觉上的真实感。本文探讨了在交互式展示中运用立体影像的相关问题，以供参考。

1 立体影像的展示原理

基于立体显示的立体影像在显示信息方面可产生身临其境的效果，立体影像的展示原理包括以下几种。（1）视差原理。人眼具有辅辏特性以及自适应特性。自适应特性的作用为，在视网膜上聚焦远处物体成像，辐辏特性则可以合成左眼、右眼看到的图像，使两幅图像成为1幅，从而避免在观看物体的过程中出现重影。运用立体展示技术时可以充分调动人眼的辐辏特性与自适应特性，使双目产生视差。（2）电子全息展示原理。全息展示原理指的是再现光波前的物体，目前可采用全息底片拍摄以及再现全息照片，为了使全息图像具有动态显示的特点，则通常需要将拍摄的全息图像存为电子图片，在动态屏幕再现全息时便可以使全息图像成为立体影像[2]。（3）体积型展示原理。体积型展示原理指的是对立体物体的散射光进行再现处理，同时利用散射光对三维物体进行分割，使三维物体成为点阵或二维图形，在三维物体被分割为二维图像或点阵后，利用立体显示图像采集设备一次扫描二维图像及点阵，随后利用人眼视觉固有的暂留效应组建立体影像。利用体积型原理的立体影像技术可以同时兼顾人眼的辐辏特性与自适应特性，因此能够减少观看时产生的不适感。上述三种展示原理见下图。

2 立体影像在交互式虚拟展示中的运用

2.1 应用概况

目前立体影像在产品展示、旅游产业、城市规划及舞美设计等交互虚拟展示领域当中得到了广泛应用。旅游观光是旅游业发展的重点，良好视觉是观光的基本前提，为了能够吸引异地消费者，则在商业营销中通常可以利用立体影像为消费者营造虚拟视觉，将立体影像形式的风光照传递给消费者，让消费者可以在视觉神经的刺激下产生异地感受深度游、体验游的身临其境之感，商家的营销效率也会因此提高。在产品展示方面，可以利用立体显示、虚拟技术、三维模型等技术在展示台中虚拟三维产品外形信息，从而保证能够在展示台中多角度与全方位自由展示产品外形。从目前的情况来看，在城市规划的虚拟展示中应用立体影像时还需要解决灵活性低、技术人才稀缺、前期投资额度大、影像制作时间长等难题[4]。为了能够在城市规划的虚拟展示当中充分应用立体影像，则需要开发出灵活性更强、交互性稳定以及更具有人性化的展示技术。

2.3 应用实例

本文以旅游业交互虚拟展示为例，详细说明立体影像的应用情况。为了能够让消费者在交互虚拟情境中体验旅游景区中的自然风光与人文社会环境，设计了以立体影像为基础的虚拟动画系统，消费者在进入系统后可以观看虚拟动画，在观看动画的过程中了解沿线景观，并在交互虚拟情境中游览景区，切身体验游览景区的乐趣。另一方面，消费者还可以利用交互虚拟系统中的景点查询及导航图菜单直接进入特定景点，在进入景点后可以对其中的物体进行360°全方位观察，同时能够在虚拟景区中任意行走、看到图文介绍及听到语音讲解，因此可以在全方位及立体化的虚拟影像展示当中体验旅游。在设计交互虚拟展示系统的过程中采用了以下方法。

（1）基于立体影像的三维场景设计。为了能够在虚拟展示当中最大限度还原景区实景，则需要制作接近真实的三维场景。在绘制全景图时需要采用景区照片、卫星图、规划图及实测数据等资料，同时利用3Ds Max软件绘制相应的平面图。对于景区中的花园、草地及山坡等地貌元素，在制作立体影像模型的过程中遵循了从高细分原则，将地面模型转化成多边形，同时采用软件中的绘制笔刷将多边形中高低起伏的景区地形绘制出来。如景区中存在特殊地形，则在制作立体影像时需要利用置换贴图与等高线等工具，以便保证立体影像中的地面与景区实际地形相一致。完成上述工作后利用UV贴图器对草皮、绿篱、路牙及小路等要素进行修改。

（2）交互虚拟情境中的音频设计。为了能够让消费者更好地体验景区与产生游览欲望，在立体影像的交互展示系统中设计了解说语音、背景音乐以及环境音效三种音频。虚拟展示当中的环境音效主要有瀑布喷泉、蜂鸣鸟叫等，音频的展现形式为3D音效，在立体影像发生变化的情况下，可以及时调整3D音效的声音方向以及音量大小。同时在交互虚拟系统中应用了具有烘托环境氛围的背景音乐，消费者可以根据需要控制背景音乐的音量大小、停止或播放背景音，同时将关于景区的奇闻异事、人物传奇及历史背景等加入到交互虚拟系统中，让消费者在体验景区虚拟影像的过程中能够了解到更多文化内涵。

3.结束语

综上所述，身临其境是信息显示的高层境界，为了获得身临其境的效果，通常需要保证信息显示过程具有高清晰度与立体显示的特点，高清晰度显示技术已经变得相对完善，立体显示技术也出现了日趋完善的趋势。在展示交互虚拟情境时应用立体影像能够让体验者产生身临其境之感，同时可以增强主观体验。对此，在交互虚拟的情境展示中，要注意合理应用立体影像方面的技术，并注意采用有效的方法处理立体影像，确保立体影像具有形式逼真的特点。

参考文献

[1] 李方园.GERX3i系统设计与虚拟对象应用第4讲GE RX3i在复卷机虚拟对象中的设计[J].自动化博览，2014（7）：62-71.

[2] 靳晓雨.远程控制软件在虚拟演播室中的应用--虚拟演播室交互系统的低成本实现方案[J].广播电视信息，2015（1）：92-94.

[3] 陈达，陆小凡，李明齐.基于RTX增强Windows实时性的虚拟无线电实现方案研究[J].科学技术与工程，2015，15（17）：172-178.

[4] 李亚涵，孟永彪，于臻.基于3DS MAX与Virtools的换热器虚拟交互式拆装实验平台开发[J].工业控制计算机，2014，27（3）：37-38.