Виртуалная екскурсия. Кузмина в. Мбоу оошно1

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Основная общеобразовательная школа №1» г. Губкинский

Городская конференция исследовательских работ школьников
«Ступень в будущее"
________________________________________________________________







«Виртуальная экскурсия»


Направление:
«Информационные технологии, программирование, робототехника»



Автор:
Кузьмина Валерия
8 класс
Руководитель:
Девятирикова Евгения Анатольевна
учитель информатики
МБОУ «ООШ №1»




Губкинский, 2016
Виртуальная экскурсия.
Кузьмина Валерия Валерьевна
ЯНАО, г. Губкинский,
«МБОУ ООШ №1»
8 класс
Краткая аннотация.
Как сделать так, чтобы снимок той местности, где вы были, не потерял ни единой детали? Как передать все краски увиденного? Как вернуться на три месяца или пять лет назад? Конечно, фотографии и видео! Все это хорошо, но они фиксируют лишь часть того, что вас окружало. Но часто бывает, что самое интересное оказывается в углу снимка или только частично попало в кадр. Чтобы решить эту проблему стоит познакомиться с техникой создания круговых панорам. А что же нужно для того, чтобы создавать панорамы? Нужно ли специальное оборудование? Ответы на эти и другие вопросы Вы найдете в нашей работе. Как только вы откроете для себя технику создания панорамных снимков, вы поймете, что до сих пор не осознавали, какими возможностями обладает обычная цифровая камера.
Виртуальная экскурсия.
Кузьмина Валерия Валерьевна
ЯНАО, г. Губкинский,
«МБОУ ООШ №1»
8 класс
Аннотация.

Как сделать так, чтобы снимок той местности, где вы были, не потерял ни единой детали? Как передать все краски увиденного? Как вернуться на три месяца или пять лет назад? Конечно, фотографии и видео! Все это хорошо, но они фиксируют лишь часть того, что вас окружало. Но часто бывает, что самое интересное оказывается в углу снимка или только частично попало в кадр. Чтобы решить эту проблему стоит познакомиться с техникой создания круговых панорам. А что же нужно для того, чтобы создавать панорамы? Нужно ли специальное оборудование, образование? Ответы на эти и другие вопросы Вы найдете в нашей работе. Как только вы откроете для себя технику создания панорамных снимков, вы поймете, что до сих пор не осознавали, какими возможностями обладает обычная цифровая камера.
Наша гипотеза: Создание виртуальной экскурсии доступно человеку, имеющему минимальный набор аппаратных и программных средств.
Цель работы: Создание виртуальной экскурсии (виртуального тура) по школе
Задачи:
Изучить литературу по теме с помощью разных источников информации.
Узнать какие программные продукты позволяют создавать сферические панорамы.
Создать сферические панорамы четырех учебных кабинетов, связав их ссылками, создать виртуальный тур по школе.
Представить данные своей работы на сайте школы.
Методы исследования: сбор и обработка информации, анализ, наблюдение, эксперимент, практическая работа.
Объект исследования: виртуальная экскурсия (виртуальный тур).
Предмет исследования: технология создания виртуальных туров.
Вывод:
В процессе работы над виртуальным туром по школе, мы познакомились с различными программами для создания круговых панорам - Autopano Pro, PTGu, Hugin и др. Сделали выбор в пользу программы PanoramaStudio Pro и продолжили дальнейшее знакомство с ней. Научились склеивать отдельные снимки в круговые панорамы, а их, в свою очередь, соединять в виртуальные туры. Кроме того, в процессе работы мы изучали литературу как по работе с программным обеспечением, так и по правилам получения качественных снимков. Хочется отметить, что сведений о том, как надо правильно фотографировать, вполне достаточно. В то время как, полной инструкции по составлению панорам нет. И все тонкости нам приходилось осваивать самостоятельно методом проб и ошибок.
Оглавление
Введение ...................................................................................................... 6
Основные понятия ...................................................................................... 7
Оборудование для съемки 3d панорам ..................................................... 9
Создание интерактивных панорам ........................................................... 9
Создание виртуальных туров .................................................................... 10
Экспериментальная часть ......................................................................... 11
Заключение .................................................................................................. 14
Список использованных источников информации.................................. 15
Приложение ..................................................................................................16
Виртуальная экскурсия.
Кузьмина Валерия Валерьевна
ЯНАО, г. Губкинский,
«МБОУ ООШ №1»
8 класс
Научная статья (описание работы)
l. Введение
Наша работа посвящена созданию виртуального тура. Чем бы вы ни занимались летом или в любое другое время года, куда бы вы ни отправились - в туристический поход, лыжную прогулку, на отдых с друзьями или с семьей, или в деловую поездку одну вещь вы почти гарантированно возьмете с собой в дорогу цифровую камеру. Рассказывая кому-нибудь о том, где вы побывали, очень хочется каким-то образом снова оказаться за сотни километров и лично показать собеседнику, как там было красиво. Фотографии и видео это хорошо, но они фиксируют лишь часть того, что вас окружало. Рассматривая снимок, ваш собеседник смотрит с определенного ракурса, который определен вами раз и навсегда. Но согласитесь, часто бывает, что самое интересное оказывается в углу снимка или только частично попало в кадр. Если вы хотите, чтобы снимок той местности, где вы были, не потерял ни единой детали, стоит познакомиться с техникой создания круговых панорам.
Для того чтобы создавать панорамы, не нужно ни особого оборудования, ни глубоких познаний в фотографии. Как только вы откроете для себя технику создания панорамных снимков, вы поймете, что до сих пор не осознавали, какими возможностями обладает обычная цифровая камера. Современные программные инструменты для склейки отдельных кадров в широкоугольную панораму дают возможность из обычных снимков создавать шедевры в очень высоком разрешении без видимых швов и с учетом выровненного цветового баланса.
Цель работы: Создание виртуальной экскурсии (виртуального тура) по школе
Задачи:
Изучить литературу по теме с помощью разных источников информации.
Узнать какие программные продукты позволяют создавать сферические панорамы.
Создать сферические панорамы четырех учебных кабинетов, связав их ссылками, создать виртуальный тур по школе.
Представить данные своей работы на сайте школы.
Методы исследования: сбор и обработка информации, анализ, наблюдение, эксперимент, практическая работа.
Объект исследования: виртуальная экскурсия (виртуальный тур)
Предмет исследования: технология создания виртуальных туров
Практическая значимость работы:
Создавая виртуальный тур по школе и размещая его на школьном сайте, мы демонстрируем всем заинтересованным лицам (родителям учеников, родителям будущих учеников, которые еще не определились с выбором школы, жителям города) как материально-техническое оснащение школы, так и творческие работы учеников и учителей школы. Это способствует большей открытости нашей школы - не выходя из дома, каждый имеет возможность посетить ее в удобное для себя время. Кроме того, этот проект имеет большое значение и для его создателей. Даже через много лет мы будем иметь возможность посетить любимую школу, освежить воспоминания о тех счастливых годах, которые мы провели в ее стенах. Получив практические навыки работы с данным программным обеспечением, мы получаем возможность, в дальнейшем, получения материальной выгоды, так как создание виртуальных туров - это очень актуальное направление деятельности. В создании таких туров заинтересованы владельцы ресторанов, гостиниц, SPA-салонов, фитнесс-центров, других заведений, которые их владельцы хотели бы показать широкой общественности. 3d панорамы также будут актуальны для загородных поселков, операций в сфере недвижимости, клиник, дизайнерских студий.
ll. Основные понятия
Панорамная фотография, сферическая панорама, 3d-панорама
Панорамная фотография
Любому фотографу хочется, чтобы его снимок вмещал в себя как можно больше имел широкий угол обзора, был очень детальным и содержательным. Но возможности цифровых камер ограничены, и больше определенного числа мегапикселей одна фотография содержать не может. В этом случае можно поступить так: сделать серию снимков одной и той же местности, а затем объединить фотографии и получить высокодетализированную панораму. Панорамная фотография - это фотография имеющая большой угол обзора.
3D-панорама – это панорамная фотография спроецированная на сферу или куб, которую можно рассмотреть смещая точку обзора.
Некоторое время назад на простых цифровых фотоаппаратах был реализован режим панорамной съемки, где под панорамой подразумевался просто вытянутый по горизонтали снимок. Т.е. у обычного снимка обрезалась верхняя и нижняя часть и получалась имитация панорамной фотографии.
Вместе с тем, в последнее время производители фототехники расширили понимание режима панорамной съемки. При фотографировании создается несколько снимков, а затем фотоаппарат, или программное обеспечение прилагаемое к нему, сшивают их в единую панораму. Благодаря такому подходу можно создать панорамный снимок. Вместе с тем он не позволяет создать 3d-панораму с углом обзора 360х180 (т.е. когда можно посмотреть и на небо и под ноги). Для съемки круговых панорам можно использовать смартфон или iPhone. эти устройства имеют возможность съемки круговых панорам по умолчанию. Для iPhone 5 съемка полностью автоматизирована достаточно поставить смартфон на гладкую ровную поверхность, и он сам будет поворачиваться на нужный угол и делать снимки (при этом задействуется вибрация аппарата). Но в нашей работе мы опирались на применение другого подхода к панорамной съемке: фотографирование по определенным правилам, и последующей склейке полученных снимков в специализированных программах в единую панораму.
Сферическая панорама 
Сферическая панорама – один из видов панорамной фотографии. Предназначена в первую очередь для показа на компьютере (при помощи специального программного обеспечения).
В основе сферической панорамы лежит собранное из множества отдельных кадров изображение в сферической или кубической проекции. Характерной чертой сферических панорам является максимально возможный угол охвата (360х180 градусов), позволяющий полностью отобразить окружающее пространство. Если изображение сферической или кубической проекции поместить на сферу или куб соответственно, то получим 3d-панораму.
Рассматривается 3d-панорама изнутри сферы или куба. Вращая эту 3d-фигуру, получаем возможность изменения точки наблюдения, а меняя фокусное расстояние – управление масштабом.
Для того чтобы создать сферическую проекцию для 3d-панорамы необходимо сфотографировать все окружающее пространство и сшить их в специальном программном обеспечении. Кубическую же проекцию можно получить путем преобразования из сферической.

lll. Оборудование для съемки 3d панорам.
Минимальный набор оборудования для съемки 3d панорам включает:
1.Фотоаппарат
Можно использовать любой цифровой фотоаппарат, но идеальной для съемки 3d панорам является цифровая зеркальная камера. В отличие от «мыльниц», такие камеры имеют возможность смены разных объективов, богатые настройки и отличное качество изображения.  2. Объектив
Для создания сферических панорам чаше всего используются сверхширокоугольные и фишай (FishEye) объективы. От фокусного расстояния объектива зависит количество кадров, необходимое для смыкания сферы.
3. Панорамная головка
Для предотвращения параллакса камеру необходимо установить на специальную панорамную головку.
4. Штатив
Устойчивый штатив обеспечивает стабильную фиксацию сферической панорамной головки с камерой. 
lV. Создание интерактивных панорам
Одна из многих программ для создания интерактивных панорам  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. этот продукт является условно бесплатным программным обеспечением. Программа поддерживает изображения в различных форматах: JPG, TIFF, PSD, BMP, PNG, TGA), RAW-файлы ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], содержащий необработанные данные, полученные с [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Raw-файл не предназначен для непосредственной визуализации (без предварительного преобразования). 
От других подобных приложений [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] отличается возможностью работы с полными сферическими панорамами 360x180 градусов. Также PanoramaStudio Pro может помочь в создании панорам, состоящих из нескольких рядов снимков, поддерживает автоматическое выравнивание и склейку изображений, коррекцию искажений объектива, а также имеет специальный режим, в котором вручную можно указать ключевые точки для подгонки кадров. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] имеет дружественный русскоязычный интерфейс, что немаловажно, так как большинство профессиональных программ англоязычные. Визуализировав панораму в окне PanoramaStudio Pro, пользователь может выбрать один из вариантов ее сохранения. Программа предлагает сохранить виртуальный тур не только в виде графического файла, но и в разных интерактивных форматах.
PanoramaStudio Pro может сделать интерактивный скринсейвер в формате SCR или сохранить виртуальный тур в формате EXE (исполняемый файл). Для публикации в Интернете можно выбрать создание интерактивной панорамы на основе Flash. В этом случае программа создаст несколько файлов, которые необходимы для просмотра виртуального тура в браузере. Визуально это выглядит как фрагмент компьютерной игры: используя кнопки навигации или мышь, вы можете «оглядываться», смотреть по сторонам, приближать или отдалять отдельные детали панорамного изображения.
V. Создание виртуальных туров
После того как, будет создана серия панорамных снимков, на их основе создается несколько интерактивных видов, которые в свою очередь объединяются в интерактивный тур.
Интерактивный (виртуальный) тур это набор панорам, связанных между собой ссылками. Эти ссылки устанавливаются в процессе настройки виртуального тура. Визуально они могут выглядеть как специальные метки на изображении, например в форме маркера, геометрической фигуры или миниатюры картинки. Ссылки могут не только вести пользователя на другой панорамный вид, но и пересылать на адрес сетевого ресурса, загружать какой-нибудь файл и так далее.
Когда виртуальный тур содержит достаточно большое количество панорамных видов, пользователю трудно удержать в памяти все ссылки. Чтобы при генерировании конечного тура не потерять виды по причине отсутствия на них ссылок, удобно использовать карту связей проекта. Эта карта представляет собой диаграмму с топологией ссылок. На ней показываются используемые панорамы, а стрелками указаны ссылки, ведущие от одной панорамы к другой. Чтобы увидеть, на какие виды содержит ссылки определенная панорама, необходимо выделить ее миниатюру, после чего отобразятся направления задействованных ссылок. При переходе на определенный «слайд» панорамного тура можно задать ракурс направление взгляда и угол обзора. Для управления видом предлагается использовать мышь или кнопки навигации. В настройках можно выбирать шаблоны для оформления этих элементов навигации, а также добавлять музыкальное сопровождение. Шаблоны управления панорамой позволяют использовать функцию полноэкранного просмотра. В этом случае путешествие по виртуальному туру будет максимально реалистичным и комфортным.
Vl. Экспериментальная часть:
1. Съемка панорамы
Первое, что нужно сделать, чтобы получить интерактивную панораму создать серию снимков.
Для работы над проектом мы использовали фотокамеру SONY

Главное правило, которого следует придерживаться, создавая фотоснимки не сдвигать камеру при каждом новом кадре, а только поворачивать ее объектив. Для выполнения этого условия мы применяли штатив, который обеспечил надежное крепление и устойчивое положение фотокамеры во время работы.


Части панорамы должны иметь достаточно большую общую площадь, чтобы позже они могли быть корректно соединены воедино. Каждый следующий снимок должен перекрывать предыдущий не менее, чем на 20-30%. Снимать начали с горизонтального ряда стен, затем потолок и пол с учетом перекрытия. Например, для создания панорамы кабинета технологии было сделано более 60 кадров. Всего же для создания виртуального тура потребовалось около 400 фотографий.


2. Склейка частей панорамы
Следующий этап объединение отдельных снимков в единую панораму. В своей работе мы использовали программу PanoramaStudio PRO. В ней мы создаем многорядную панораму.


Загружаем снимки:














Проводим выравнивание, в процессе которого снимки складываются в одно изображение в автоматическом режиме. Между снимками устанавливаются связи - контрольные точки. Если качество склеивания не устраивает пользователя он может добавить новые контрольные точки или же удалить уже выставленные. Далее в процессе, который называется визуализация, выстраивается окончательное изображение. В результате обработки получаем панорамный снимок:



















Файл панорамы можно сохранить как:
изображение;
интерактивную панораму;
файл проекта, в который можно вносить изменения.
Используя описанный выше алгоритм, мы получили панорамные изображения кабинета технологии (Приложение. рис.1), кабинета русского языка (Приложение. рис. 2), актового зала (Приложение. рис. 3) спортивного зала (Приложение. рис. 4).
Создание интерактивного виртуального тура.
Обработав панорамы с помощью программы PanoramaStudio Pro, мы получили интерактивные панорамы, полностью готовые для публикации в Интернете. Далее мы приступили к созданию виртуального тура или экскурсии. Для этого в каждой панораме мы создали ссылки на другие панорамы. В кадре они представлены в виде стрелок на полу. При наведении курсора на стрелку появляется всплывающая подсказка - название кабинета.

Для просмотра виртуального тура необходим только браузер. Вращать панораму можно с помощью кнопок управления, расположенных в левом нижнем углу или же с помощью мыши. Вращение происходит в ту сторону, в которую направлен указатель мыши.
При создании виртуальной экскурсии в выбранной нами программе, создается четыре файла для каждой панорамы: yandex BrowserHTML Document (.html), файл "PAP" (.pap), файл "XML" (.xml), рисунок JPEG (.jpg). Для того чтобы запустить виртуальный тур, необходимо файл с расширением .html открыть с помощью браузера, например, yandex.
Vll. Заключение.
В процессе работы над виртуальным туром по школе, мы познакомились с различными программами для создания круговых панорам - Autopano Pro, PTGu, Hugin и др. Сделали выбор в пользу программы PanoramaStudio Pro и продолжили дальнейшее знакомство с ней. Научились склеивать отдельные снимки в круговые панорамы, а их, в свою очередь, соединять в виртуальные туры. Кроме того, в процессе работы мы изучали литературу как по работе с программным обеспечением, так и по правилам получения качественных снимков. Хочется отметить, что сведений о том, как надо правильно фотографировать, вполне достаточно. В то время как, полной инструкции по составлению панорам нет. И все тонкости нам приходилось осваивать самостоятельно методом проб и ошибок. Готовый виртуальный тур можно увидеть на сайте школы, в разделе "проекты".
Мы хотим продолжить работу над этим проектом и дополнить его другими кабинетами нашей школы. Кроме того, заинтересовавшись данным видом работы, мы намерены использовать полученные знания в дальнейшем и создать подобный тур той местности, где мы будем проводить летние каникулы.
Вывод: наша гипотеза о том, что создание виртуальной экскурсии доступно человеку, имеющему минимальный набор аппаратных и программных средств, полностью подтвердилась.
Vlll. Список использованных источников информации.
http://[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Фотосъемка панорам. Создание интерактивных виртуальных туров.
http://www.3dnews.ru/646669 Бег по кругу: создание интерактивных панорам и виртуальных туров
http://compress.ru Решения для подготовки виртуальных туров и круговых обзоров






Приложение

рис.1 Кабинет технологии:
















рис.2 Кабинет русского языка:

рис.3 Актовый зал:

рис.4 Спортивный зал




 Рыбий глаз   разновидность [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. От обычных короткофокусных объективов отличается искажённым отображением прямых линий в виде дугообразных кривых. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] таких объективов может достигать 180°.
 Параллакс – изменение видимого положения объекта относительно удалённого фона в зависимости от положения наблюдателя.
 Метод распространения коммерческого [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], при котором пользователю предлагается версия коммерческого продукта ограниченная по возможностям, сроку действия или запретом на использование в целях, отличных от ознакомительных.
 Скринсейвер (заставка) – функция или программа гашения экрана при простое компьютера, призванная снизить износ оборудования и его отдельных частей, а иногда и энергопотребление. Существует огромное множество видов скринсейверов, начиная от изображения живой природы и заканчивая логотипом какой-либо компании.









13 PAGE \* MERGEFORMAT 14215








Приложенные файлы


Добавить комментарий