基于Flash的西藏草本植物環(huán)視展示

于陽 劉宇玥 王小冬

摘要：本文以西藏地區(qū)特色草本植物為對象，探究了環(huán)物全景技術在高原地區(qū)草本植物展示方面的應用，并總結(jié)了源照片的采集和后期處理的過程和方法，認為環(huán)物全景在植株的展示方面有良好的效果，為教學和科研提供了新思路。

關鍵詞：植物；標本；環(huán)物；Flash；西藏

植物專業(yè)知識需要系統(tǒng)的學習，“文字+標本”模式在植物專業(yè)人員之間可進行良好溝通，但對于愛好者和大眾接受度較差。相比較植物標本，植物影像在植物展示方面有較強的展現(xiàn)力。目前的植物圖片，雖然可以達到較高的畫質(zhì)和細節(jié)展現(xiàn)，卻不能給觀眾帶來立體感，并且大部分圖片是植物工作人員用作科研資料記錄[1]。用延時攝影記錄植物的花期甚至生長周期，具有較好的展現(xiàn)力，但在設備上卻相對昂貴，操作復雜。使用植物環(huán)視的方法展示植物具有較大的意義，保證了植株的新鮮度，對植株進行了環(huán)繞拍攝，降低成本，提高效率。植物標本野外采集工作中，結(jié)合當?shù)氐淖匀粭l件，采集者對于標本的處理情況和植物的特性，采集的植物的新鮮程度不能得到保障。故在野外采集后，就地進行植物環(huán)視的攝制工作，是必要的。綜合比較上述方法的優(yōu)缺點，如表1所示：

高原地區(qū)海拔高、輻射強、含氧量低等惡劣的氣候條件[2]，使得植物研究工作很難進行。西藏地區(qū)植物特有種較多，但目前為止并未見到西藏地區(qū)植物環(huán)物展示的報道。由此，本文以西藏特有植物為研究對象，在日喀則地區(qū)、阿里地區(qū)植被調(diào)查的過程中，使用環(huán)物全景技術，開展了西藏地區(qū)環(huán)物全景在野外條件下植物展示的研究。

一、環(huán)物全景

環(huán)物攝影，又可稱作環(huán)物全景，是針對目標物體進行的多角度等距環(huán)繞拍攝。得到的圖片序列通過生成Flash文件進行物體的環(huán)視展示，目前在魚類[3]和昆蟲[4]等標本展示的教學科研領域，以及商品展示[5]等商業(yè)方面得到了探索和應用。通過這種技術，巧妙的把一組圖片融合成一部可隨意拖拽的Flash文件。使用較低的技術成本，讓觀者產(chǎn)生三維的感覺。環(huán)物全景最多可以實現(xiàn)對象水平環(huán)繞，豎直多角度的展示。

環(huán)物全景的攝制主要在工作間中通過專業(yè)的攝制道具和器材進行拍攝，顯示出了局限性。針對該局限性，通過簡易的道具和器材搭建，結(jié)合室外環(huán)境的應對策略，可以通過環(huán)物全景實現(xiàn)對植株最好的還原。

二、源照片采集

1.設備和軟件

設備方面使用了CANON 500D相機和18-55mm的套頭、Manfrotto 190XDB804RC2三腳架、愛圖仕AP-WTR1C定時快門線、珠寶展示用電動轉(zhuǎn)臺，采用了PHOTOSHOP CC、Object2VR 2.0.1等專業(yè)軟件。

2.拍攝布置

轉(zhuǎn)盤放置于工具箱上，并使用紙盒大致調(diào)節(jié)高度，相機通過三腳架固定。植物使用泥土或者橡皮泥固定在轉(zhuǎn)盤上，使主莖直立于轉(zhuǎn)盤中心。所選轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速約為45s/min，使用定時快門線2秒拍攝一次，共環(huán)繞植物拍攝一周多3到4張，約26張。由于轉(zhuǎn)盤使用電池供電，轉(zhuǎn)速會隨電池電量的下降、卡有雜物等其他因素的影響而減慢，需要拍攝的張數(shù)也隨之增加。根據(jù)經(jīng)驗，一組照片在30張左右為宜，張數(shù)過少播放Flash時會有跳躍感，張數(shù)過多則會增加Flash文件大小。拍攝完成后，需要檢查是否完成了環(huán)繞拍攝。拍攝一組照片時，相機應選擇M模式，保證每組照片具有相同的參數(shù)。并且設定對焦模式為手動，在拍攝一組照片時，對焦應保持不變，以消除之后生成的Flash中的伸縮性抖動[6]。

3.攝制方法

根據(jù)惡劣的野外拍攝條件，變化的拍攝地點，植物個體間的形態(tài)差異，以下是對拍攝產(chǎn)生較大影響因素應對策略的總結(jié)：

a.風對拍攝的影響

為了減小風對拍攝的影響，拍攝方向應盡量與風向平行，并且避免在風口處拍攝。西藏地區(qū)常年刮風，F(xiàn)lash文件由連續(xù)拍攝的一組照片組成，當相機和轉(zhuǎn)盤的延長線與風向不平行時，植株的上部分會產(chǎn)生較大的側(cè)移，不僅影響了拍攝的清晰度，而且在相鄰照片中，植株同一部分會出現(xiàn)跳躍，影響視覺效果。當相機和轉(zhuǎn)盤的延長線與風向平行時，植株擺動方向與鏡頭方向平行。根據(jù)攝影技術[7]，該種姿態(tài)明顯減弱了風對拍攝的影響。在野外拍攝地選擇時，應盡量避免在明顯兩側(cè)凹陷的地形處，脊、頂，以及車流量較大的公路邊進行拍攝，如果該天行程緊湊，可以考慮結(jié)合數(shù)個樣地采集到的植物于之后合適的樣地點進行拍攝。并且可以利用隨行車輛遮擋大風。

b.光線對拍攝的影響

光線對拍攝的影響主要體現(xiàn)在光強的變化上。連續(xù)拍攝一組照片耗時1分鐘左右，在拍攝過程中，遮擋太陽的不同厚度云層的移動，會對該組照片產(chǎn)生較大的影響（圖1）。環(huán)物全景的一組照片自動攝制中，無法改變相機參數(shù)，因此，在拍攝前應觀察云層的情況是否適合連續(xù)拍攝一組照片。

圖1 一組照片中因云層遮擋陽光導致的明暗變化

c.植物形態(tài)對拍攝的影響

植物間形態(tài)差異較大，在拍攝時需要注意相機的架設姿態(tài)。植株高度明顯大于寬度時，相機豎立固定，其他情況采用水平固定。

三、后期處理

1.照片調(diào)整

源照片在進行Flash制作前，通過PS CC軟件進行圖像調(diào)整。下面介紹了后期處理過程中的關鍵步驟：

a.剪裁。根據(jù)展示需要，使用批處理將一組源照片調(diào)整到合適的比例，以及調(diào)正側(cè)重點。

b.調(diào)色。光線亮度的變化在一組源照片中產(chǎn)生的過曝和欠曝，通過PS后期調(diào)整可以得到彌補，鑒于在調(diào)整后會對JPG格式照片質(zhì)量產(chǎn)生影響，并且每張源照片的過曝和欠曝量不同，建議在前期拍攝時注意光線變化，盡量避免進行后期調(diào)光，從而減少后期工作量。

c.去除雜物。源照片中的背景可能會出現(xiàn)運動的車輛、人員等，會在一組照片中連續(xù)出現(xiàn)，從而影響照片質(zhì)量，可以通過PS CC進行修補。

2.Flash制作

通過PS CC處理好的一組源照片，使用Object2VR 2.0.1軟件進行Flash的生成。

3.載入圖片

在Object2VR主界面（圖2）的“輸入”欄目中，單擊“選擇輸入”，在彈出的對話框中，“類型”選擇“獨立圖片”，單擊“Open Light Table”。在看版臺窗口中，設置“橫向單層欄數(shù)”的值，單擊“更新”。單擊“添加圖片”，在彈出的“導入圖片”窗口中選擇一組照片，單擊“打開”；或者選擇一組照片，直接拖拽到看板臺窗口中，輸入的圖片欄目中的第一張照片處。待圖片載入完成后，單擊“確定”。

圖2 Object2VR 2.0.1主界面

4.參數(shù)設置

回到Object2VR 2.0.1主界面，單擊“視圖參數(shù)”欄目的“修改”按鈕。在彈出的“顯示參數(shù)”窗口中，需要注意的是“控制”欄目中的“橫向倒轉(zhuǎn)”復選框。在源照片攝制過程中，轉(zhuǎn)盤順時針的轉(zhuǎn)向會使得生成的Flash文件，操作和轉(zhuǎn)向相反。此時，應點選“橫向倒轉(zhuǎn)”。在“顯示參數(shù)”窗口右側(cè)，顯示了默認視圖的圖片，通過拖拽，可以直觀的反映是否需要點選“倒轉(zhuǎn)”選項。調(diào)整好各項參數(shù)，單擊“確定”回到主界面。在“用戶數(shù)據(jù)”欄目中，單擊“修改”，在彈出的窗口中可以添加標題、描述、版權等信息。

整好各項參數(shù)后，單擊“確定”按鈕進行Flash文件的生成，并將該組圖片的Object2VR工程文件進行保存，方便日后的參數(shù)調(diào)整工作。圖3為生成的Flash文件。

圖3 制作好的Flash文件

5.發(fā)布

生成的Flash文件大小過大，不適合在Internet上發(fā)布。通過Flash壓縮軟件，或者在生成Flash前對圖片進行壓縮處理，都是可行的。

四、結(jié)語

環(huán)物全景的產(chǎn)生處于三維技術的普及開發(fā)階段，是二維到三維展示的過渡。Autodesk公司開發(fā)的123D軟件，通過識別照片中目標物體的背景，可以生成三維模型，但對于精細物體以及復雜表面卻無法得到較好的展示。三維展示的普及還需要時間，這給環(huán)物全景留下了發(fā)展的空間。

環(huán)物全景在植物方面的應用技術還不成熟，對于特別柔弱的植物，長寬比較為懸殊的植物，進行整株的攝制較為困難。因此，環(huán)物全景在花、資源植物有利用價值部分的展示，以及小草本的整株展示方面擁有較高的應用價值。

文章是對高原地區(qū)典型植物群落生境中植物標本采集、環(huán)物全景攝制和圖像處理過程的研究和經(jīng)驗的總結(jié)，認為通過在室外簡單搭建制作而成的環(huán)物Flash對于植物知識的科普，具有重大的意義。對西藏地區(qū)植物特有種的環(huán)視拍攝工作，不但可以為西藏地區(qū)植物研究做參考，結(jié)合群落的360°全景，可以更直觀易懂地向植物愛好者展示植物群落的生境。

參考文獻：

[1] 沈治國. 植物攝影的拍攝技巧研究[D]. 浙江農(nóng)林大學， 2011.

[2] 褚顏梅， 于陽， 王小冬. 全景技術在西藏典型植物群落生境展示方面的應用[J]. 西藏科技， 2014（1）：53-56.

[3] 呂俊霖， 陳怡飆， 謝威， 等. 基于Flash的魚類標本展示技術[J]. 南方水產(chǎn)， 2010， 6（6）：70-73.

[4] 劉桂陽， 齊瑛， 林志偉， 等. 昆蟲三維標本網(wǎng)絡信息系統(tǒng)設計[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報， 2009（8）：164-168.

[5] 何偉明， 羅立宏. 基于Flash的三維商品展示[J]. 廣東工業(yè)大學學報（社會科學版）， 2009（9）：317-318.

[6] 郭建良. 延時攝影：來自時間的力量----由一部大學生制作的延時攝影作品談起[J]. 中國記者， 2011（7）：97-98.

[7] 美國紐約攝影學院. 美國紐約攝影學院攝影教材[M]. 中國攝影出版社， 2010.