基于图像的风景旅游模拟漫游系统开题报告

本科生毕业论文（设计）开题报告论文题目： 基于图像的风景旅游模拟漫游系统 _学生姓名： 丁 丽 年级（学号）：计001（37）二级学院：信息工程学院 专业：计算机科学与技术_ 指导教师： 潘 红 职称： 填表日期： 2004 年 3 月 1 日杭 州 师 范 学 院 教 务 处 制一、选题依据中国可以说是一个旅游资源丰富的泱泱大国，在中国广袤的土地上，遍布着许许多多的名山大川，自然景观和人文精神相互包容，华夏文化源远流长、博大精深，在漫长的发展过程中逐步成为东方文化中最具有代表性的独特文化体系，同时也积淀汇集为我国旅游资源的重要部分。几乎每一个景点，乃至一草一木，都有传说故事、诗文歌赋、历史沧桑，中国的文化、历史和自然共同孕育出人文精神和自然态势相互包容的目的地，具有传统文化的引力作用。如何发展旅游事业、扩大在世界的知名度是当前旅游业面临的一个紧迫问题。Internet技术的应用使人们足不出户即可了解世界的最新发展，因此借助Internet把旅游资源搬上网，把旅游信息服务在Internet网上实现，是实现让世界了解的理想途径。设想一下，现在我要到西藏去旅游，在出发之前，我想先了解一下西藏有什么景点以及与之相连的人文历史故事。最直接最方便的方法当然是登上互连网查找相关的东西，我希望能在网上看到虚拟的景观景点从而研究旅游路线，能在网上预定旅馆房间，不用到了那里才满世界找住的地方。这就要求旅游网络有深层次的革新。人类的交流方式随着网络信息的发展，进入了全新的领域。文字、图像很难全面的表现事物，更不能说明事物动态的过程，而纯粹的三维、动画方式又不能完全体现事物的实际现像的，全景漫游与虚拟现实技术应运而生。它对图形进行“实时”渲染，使计算机模拟的三维环境真实可信，用户甚至可以走进这个环境（用鼠标控制您的浏览方向）并操纵场景中的对像，这是它与动画制作的最大区别。这种“实时性”和“可交互性”正是虚拟现实技术最大的优势，它给人们带来了全新的视野，开辟了人类交流的最新领域。1） 百分之百现场实景实拍照片，艺术和技术的完美体现；2） 鼠标键盘自由操纵画面转动，前后左右、仰视、俯视； 3） 画面灵活转动，随意前进后退和透视变形，有如真实进入场景；4） 多种形式的联接及相嵌，充分展示其产品；5） 360度大全景，使人体验身临其境的新鲜感受；6） 实景环拍，表现“客观真实”的最理想手段。如果有了这样的全景模拟系统，那在网络上漫游各个地方的旅游景点就不再是想象中的事情了。杭州是现代化的国际大都市，是全国闻名的旅游城市，在现代化进程中，利用信息技术提高其旅游管理和服务水平，是大势所趋。如能创建一个以软件技术和空间信息处理为核心的风景旅游模拟漫游系统，具有强大的空间信息管理、三维影像显示、空间信息分析等功能，应该会极大的促进杭州旅游事业的发展，也能极大的方便人们更好的了解和欣赏杭州美丽的湖光山色。在现阶段网络虚拟旅游搞得比较的，青岛旅游网当然可以算一个了。大家不妨去网上看一看，在它的网站中加入了很多旅游景点的全景图，能让人们第一时间全方位多格局的领略青岛的风光山色。360度多角度的观看，使查看者对每个景点都有了百分百的领略和欣赏。如果我们能把杭州的旅游景点也都用全景图设计出来，让更多的人欣赏到美丽的西子美景，是不是一件很另人开心的事情啊。当然，随着研究的加深，技术的深化，说不定哪天我们还可以把整一个杭州的风景整体的、立体的、全面的表现出来呢。二、研究目标与主要内容研究的目标：本课题主要研究分散风景图的全景图连接和以旅游者为中心的环绕漫游系统，并在此基础上实现一个风景旅游漫游系统（以学校的风景为依托）。这包括三个部分：1、 图片的管理，包括图片上传，图片的初步处理，如平滑度处理。2、 使用图像处理软件和全景图软件制作全景图。3、 利用合成的全景图构造风景漫游系统。研究的主要内容：1、 全景图的制作，熟练使用COOL360制作全景图，尽量做到天衣无缝。使用其他的软件如MATAB、MGI PHOTOVISTA等制作全景图，找出他们的区别和优缺点。2、 风景旅游模拟漫游器的设计。利用数字图像处理算法实现漫游器。3、 风景旅游网的实现。利用网站制作软件如AUTHERWARE、FRONTPAGE制作旅游网景区虚拟漫游系统以互联网络为平台，将景区的吃、住、行、游、娱、购通过直接动感的360全景漫游呈现给所有用户。让游客有身临其境的感觉。景区虚拟漫游展示系统功能如下 ：1.全面导航：具有比地图更直观的导航功能，从景区全貌细致到景区公用设 施，层层深入，逐步展开。2.广泛融合：结合各种形式的多媒体技术，支持视频和音频播放，可以插入典故介绍，背景音乐、实景录像、flash动画等，渲染效果丰富。3.特色浏览：除了具备图像文字的浏览功能外，还可以根据需求展现实景、旧貌、典故、未来规划等的说明。4.完备服务：集相关资源（当地特色小吃、宾馆、交通、景点、娱乐场所、旅游产品导购）于一体，同时还支持网上预订、动态链接。5.灵活展示：采用自动演示的方式向用户展现景区旅游资讯。论文提纲：第一章 绪论1课题背景：论述何为虚拟现实技术和全景图 2本文工作：制作一个以学校为风景为题材的全景漫游系统第二章 相关技术1现有的图像处理技术1.1图像信息的获取1.2图像信息的存储和交换1.3数字图像处理1.3.1 图像变换1.3.2 图像增强1.3.3 图像恢复1.3.4 图像压缩编码1.4数字图像通信1.5图像的输出和显示2全景图技术2.1图像拼接2.2颜色融合2.2.1 定义2.2.2颜色融合算法2.3图像平滑度处理2.4图像锐化第三章 风景旅游模拟漫游系统的实现3.1图片管理 3.1.1图片采集3.1.2图片上传3.2平滑度处理3.3 全景图生成3.4漫游系统的实现第四章 总结 4.1完成情况：本系统完成的情况 4.2展望：虚拟全景的发展前途，该技术在其他领域的延伸和发展。三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等对全景图的制作主要用COOL360,其实这个软件是专门制作全景图的。这里所说的全景图（panorama）是指由多幅图片依次首尾相连后所组成的360度的图片链，浏览时就好像是一组可循环播放的影像胶片。比如我们通过数码相机或扫描仪获得某一风景区不同方向的多张图像，用Cool360制成全景图后，通过其自带的浏览器观察时会有一种身临其境的感觉，具有强烈的动感和影像透视效果。而且生成的全景图文件还十分的小，如原先14幅共600K的图像文件（.JPG格式），制成全景图（格式为.IVR）后只有不到1K。此外Cool360还有很多优点：1、能将全景图制作成屏保；2、可直接用于网页制作；3、输出为带浏览器的可执行文件，使没有安装Cool360的用户也可以浏览；4、下载特定附件后，还可以输出为Quicktime的.MOV文件格式。 整个系统的设计采用网页的形式来完成，对有些不能在网页中完成的工作，例如平滑度的处理，通过直接调用平滑度处理程序来实现。四、中外文参考文献目录1 蔡勇，刘学慧，吴恩华，基于图像绘制的虚拟现实系统环境，软件学报，1997，8（10）2 刘榴娣，刘明奇，党长民，实用数字图像处理，北京理工大学出版社，19983 美Kenneth R.castleman 著，朱志刚等译，数字图像处理，清华大学出版社，19984 杨键，耿卫东，潘云鹤，李明，基于图像的虚拟景观漫游，计算机辅助设计与图形学学报，2001年月，13（3）马向英，杜威，袁晓君，李华，基于图象的室内虚拟漫游系统，中国图象图形学报，2001年1月，6（1）6 蒋苏蓉，王松，冯刚，基于图像的全景视图的实现技术，计算机应用，2002年6月，22（6）7 孙庆杰，吴恩华，一种新的用于图像拼接的颜色融合方法，工程学学报，1998，48 祁超，张红军，虚拟环境的构造及漫游系统设计研究，陕西师范大学学报（自然科学版），2002年12月，30（4）9 李忠新，张登峰，茅耀斌，王执铨，基于相位相关法的柱面全景图拼接技术，南京理工大学学报，2002年12月，26（增刊）10 孙庆杰，吴恩华，一种新的用于图像拼接的颜色融合方法，工程学学报，1998,411 Wexelbat.A virtual reality: Applications and explorations M. Boston: MA Academic Press Professional, 1993.12 Leonard Mc Millan, Gary Bishop. Plenoptic modeling: An image-based rendering system A. In: SIGGRAPH95 Conference ProceedingsC, YORK: ACM Press, 1995.39-46.13 Chen S E. Quick Time VR-An image-based approach to virtual environment navigation A. In: SIGGRAPH95 Conference ProceedingsC, YORK: ACM Press, 1995.29-38.14 Peter J.Burt, Edward H.Adelson. A Multiresolution Splint With Application to Image Mosaics. ACM Transactions on Graphics, 1982,2（4）: 217-23615 Prancis Krefz and etc, Standardizing Hypermedia Information Objects, IEEE Communications Magazine, May 1992.五、研究的整体方案与工作进度安排2003年12月下旬：选题、下达毕业论文任务书，明确任务和时间安排，收集相关文献资料。2004年1月1日2004年2月15日：查阅相关文献资料，完成文献资料翻译、填写开题报告（初稿），主要包括文献阅读综述，制定研究方案和进度安排。2004年2月16日 2004年2月27日：进行文献综述报告，审定开题报告。2004年3月21日 2004年4月30日：毕业论文假，集中精力进行毕业论文相关的系统分析、设计、开发、调试工作，毕业论文的撰写。2004年4月中旬： 进行中期检查。2004年5月： 对毕业论文进行修改、完善、定稿，完成相关资料的整理。2004年6月初： 参加论文答辩。六、研究的预期目标及主要特点及创新点预期目标：本项目旨在建立一个提供旅游网络服务的Internet Web服务中心网站；提供民俗文化和旅游景点的文字、图像、声音、动画介绍和交互漫游，主要是模拟旅游漫游系统，使用户能在虚拟的系统中有身临其境的感觉；提供Internet网上实时旅游、信息查询等服务。由于虚拟景观技术具有很广泛的应用前景，例如风景旅游、地理导航等等方面，都有很大的作用，所以已经成为图像图形学界最为活跃的研究课题之一。开发本系统的目的是为了构造一个基于图像的风景漫游系统，具体是以我校园风光为对象，制作一个校园的全景导航系统。系统构造如图一：风景漫游系统图片管理子系统图像输入模块图像初处理模块全景图生成子系统全景图生成模块虚拟空间构造模块全景漫游子系统视点定位模块全景图浏览模块图片综合处理图片平滑度处理主要特点：该系统拟采用Win2000作为主要的软件平台。Win2000既可以作为服务器一端的操作系统，它集成了Microsoft Internet Information Server ( IIS)，能够提供所需的Web服务，同时可靠性和安全性也比较高；Win2000还可以作为客户机一端的操作系统，它有良好的用户界面，用户操作比较方便。 虚拟景观漫游是对现实世界中的风景的虚拟漫游，与一般的基于计算机动画或虚拟现实的漫游相比，它具有以下特点：（1）一般的漫游对象往往通过创作或设计想象出来，以人工环境为主；而虚拟景观漫游的对象风景，则是在现实世界中客观存在的，它往往既包含人工景观，又包含自然景观，且以自然景观为主。（2）一般的漫游环境中的视觉效果通常是由人工设计出来的，允许与实际情况不完全吻合；而虚拟景观漫游中的视觉效果则要求尽可能的与实际的视觉效果相一致，才能给人以身临其境的视觉满足感。创新点 ： 注重真实、全面和方便用户。七、指导教师意见：签名： 年 月 日八、教研室或系审核意见：主任签名： 年 月 日九、二级学院毕业论文（设计）领导小组审核意见：负责人签名（盖章）： 年 月 日附件7：杭师院学生毕业论文（设计）评审答辩成绩表二级学院名称（盖章）： 专业：论文作者班级学号指导教师（职称）毕业论文设计情况论文题目命题类型院级指导性命题 学生自主选题 学生独立命题论文字数论文摘要(由论文作者填写,字数200字以内)基于图像的虚拟现实技术是目前虚拟现实研究中最为活跃的研究课题之一。本文主要探索如何运用数字图像技术、网页制作技术设计一个风景旅游漫游系统。该系统分为三个子系统，即图片管理子系统、全景图生成子系统和漫游子系统。在图片管理子系统中又包括了图片处理的一般方法，如平滑度的处理等等。应用结果表明，该系统可以对基于图像的虚拟现实环境进行构造并实现快速漫游。指导教师评审 意 见指导教师评语（含观点、论证实验内容、文字表达等方面的评价，字数约150 -200字） 初评成绩： 指导教师签名： 年 月 日论文答辩组评审意见 复评成绩： 答辩组组长签名： 成员签名： 年 月 日二级学院毕业论文工作领导小组审核意见 终评成绩： 组长签名 ： 年月日 备注 ： 附页： 杭师院毕业论文（设计）答辩纪录答辩时间： 年 月 日答辩地点： 答辩小组人数 .答辩小组组长 职称 . 成员 职称 . 成员 职称 .成员 职称 . 成员 职称 . 记录人： （不够另加附页）09/20 11:46 102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及CAD设计09/08 20:02 3kN微型装载机设计09/20 15:09 45T旋挖钻机变幅机构液压缸设计08/30 15:32 5吨卷扬机设计10/30 17:12 C620轴拨杆的工艺规程及钻2-16孔的钻床夹具设计09/21 13:39 CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计83100308/30 15:37 CPU风扇后盖的注塑模具设计09/20 16:19 GDC956160工业对辊成型机设计08/30 15:45 LS型螺旋输送机的设计10/07 23:43 LS型螺旋输送机设计09/20 16:23 P-90B型耙斗式装载机设计09/08 20:17 PE10自行车无级变速器设计10/07 09:23 话机机座下壳模具的设计与制造09/08 20:20 T108吨自卸车拐轴的断裂原因分析及优化设计09/21 13:39 X-Y型数控铣床工作台的设计09/08 20:25 YD5141SYZ后压缩式垃圾车的上装箱体设计10/07 09:20 ZH1115W柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及左主轴箱设计09/21 15:34 ZXT-06型多臂机凸轮轴加工工艺及工装设计10/30 16:04 三孔连杆零件的工艺规程及钻35H6孔的夹具设计08/30 17:57 三层货运电梯曳引机及传动系统设计10/29 14:08 上盖的工工艺规程及钻6-4.5孔的夹具设计10/04 13:45 五吨单头液压放料机的设计10/04 13:44 五吨单头液压放料机设计09/09 23:40 仪表外壳塑料模设计09/08 20:57 传动盖冲压工艺制定及冲孔模具设计09/08 21:00 传动系统测绘与分析设计10/07 23:46 保护罩模具结构设计09/20 15:30 保鲜膜机设计10/04 14:35 减速箱体数控加工工艺设计10/04 13:20 凿岩钎具钎尾的热处理工艺探索设计09/08 21:33 分离爪工艺规程和工艺装备设计10/30 15:26 制定左摆动杠杆的工工艺规程及钻12孔的夹具设计10/29 14:03 前盖板零件的工艺规程及钻8-M16深29孔的工装夹具设计10/07 08:44 加油机油枪手柄护套模具设计09/20 15:17 加热缸体注塑模设计10/07 09:17 动模底板零件的工艺规程及钻52孔的工装夹具设计10/08 20:23 包缝机机体钻孔组合机床总体及夹具设计09/21 15:19 升板机前后辅机的设计09/09 22:17 升降式止回阀的设计09/22 18:52 升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计09/09 16:41 升降杠杆轴承座零件的工艺规程及夹具设计08/30 15:59 半自动锁盖机的设计（包装机机械设计）08/30 15:57 半轴零件的机械加工工艺及夹具设计10/29 13:31 半轴零件钻6-14孔的工装夹具设计图纸09/26 13:53 单吊杆式镀板系统设计08/30 16:20 单级齿轮减速器模型优化设计08/30 16:24 单绳缠绕式提升机的设计09/09 23:08 卧式加工中心自动换刀机械手设计09/08 22:10 厚板扎机轴承系统设计09/18 20:56 叉杆零件的加工工艺规程及加工孔20的专用夹具设计08/30 19:32 双卧轴混凝土搅拌机机械部分设计09/09 22:33 双模轮胎硫化机机械手控制系统设计09/09 22:32 双辊驱动五辊冷轧机设计09/08 20:36 变位器工装设计-0.1t普通座式焊接变位机09/28 16:50 叠层式物体制造快速成型机机械系统设计09/08 22:41 可急回抽油机速度分析及机械系统设计09/08 22:42 可移动的墙设计及三维建模10/04 13:25 右出线轴钻2-8夹具设计10/04 13:23 右出线轴钻6-6夹具设计