211国家重点研发计划(2021YFF0500900)资助收稿日期:2022‒04‒05;修回日期:2022‒04‒26北京大学学报(自然科学版)第59卷第2期2023年3月ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisPekinensis,Vol.59,No.2(Mar.2023)doi:10.13209/j.0479-8023.2022.109基于全景图像的虚拟野外场景构建方法张赖和陈斌†北京大学地球与空间科学学院,北京100871;†通信作者,E-mail:gischen@pku.edu.cn摘要提出一种基于全景影像的野外虚拟环境快速构建方法,通过对全景影像进行轮廓识别、深度估计和图像修复等处理,得到基于图像的场景信息,根据用户的位置渲染对应的全景图像,获得支持有限范围内6自由度沉浸式漫游的虚拟野外环境,并从图像质量的用户主观感受及客观指标两个方面对该方法的实用性进行验证,证明该方法使用较方便,具有较好的应用效果,可用于虚拟化野外地质教学。关键词野外环境;虚拟地理环境;全景影像;6自由度漫游;图像修复VirtualFieldSceneConstructionMethodBasedonPanoramicPhotoInpaintingCHANGLai-Ho,CHENBin†SchoolofEarthandSpaceSciences,PekingUniversity,Beijing100871;†Correspondingauthor,E-mail:gischen@pku.edu.cnAbstractAfastconstructionmethodoffieldvirtualenvironmentbasedonpanoramicimageisproposed.Throughtheprocessingofpanoramicimage,suchascontourrecognition,depthestimationandphotoinpainting,theimage-basedsceneinformationisobtained.Thecorrespondingpanoramicimageisrenderedaccordingtotheuser’sposition,soastoobtainanimmersivefieldvirtualenvironmentsupporting6-DOFroaminginalimitedrange;Thepracticabilityofthismethodisverifiedbytheuser'ssubjectivefeelingandobjectiveindexofimagequality.Theresultsshowthattheproposedmethodhasamoreconvenientwayofuseandbetterapplicationeffect,andmaybeusedinvirtualfieldgeologicalpracticeteaching.Keywordsfieldenvironment;virtualgeographicenvironment;panoramicimage;6-DOFroaming;photoin-painting虚拟野外地理场景是通过虚拟表达的方式,将野外地理场景数字化,在6自由度的虚拟空间中实现对野外教学场地的沉浸式观摩、考察、研讨和分析等。虚拟野外地理场景的构建有助于相关教学内容的展示和研讨,提升教学的灵活性、安全性和可操作性。按场景构建所依据的数据源,可将目前常用的虚拟野外场景构建方式分为以下3类:1)使用无人机搭配倾斜摄影技术,从高空拍摄的图...
