photoscan正摄影影像制作教程

来源:专题 时间:2016-08-27 10:36:47 阅读:

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photoscan正摄影影像制作教程(一)
Agisoft PhotoScan-拍摄照片的教程

如何拍摄照片

一个成功的摄影过程的一个关键是要有“良好”的拍摄顺序。良好的照相顺序基于一些简单的规则。驰摄影培训班探讨了这些规则背后的原因,并说明了如何在困难的课题面前做出明智的选择。

设备

■ 使用的数码相机具有相当高的分辨率(5万像素或以上)。 避免超广角和鱼眼镜头。 最好选择50毫米焦距(35mm胶片 等效)镜头。 建议使用焦距20至80mm的间隔在35mm等效。 如果数据集被捕获的鱼眼镜头,适当的相机传感器类型应选择 PhotoScan相机校准对话框之前处理。 定焦镜头是首选。 如果变焦镜头使用-焦距应设置要么最大或 整个拍摄会更稳 定的结果中最低值。 使用无损转换为TIFF文件RAW数据是优选的,因为JPG压缩诱导 不必要的噪声对图像。

拍摄图像的最大可能的分辨率。

快门速度应该不会太慢,否则模糊可以导致轻微的运动

您可以选择的主题和焦点的距离。然后用胶带的地方对焦环。

使用定焦镜头,而不是变焦镜头。如果必须使用变焦镜头,必须使用变焦的最近或最远的程度。

光圈值应该足够高以导致足够的焦深:捕捉尖锐是重要的, 没有模糊的照片。

相机的光圈必须在拍照期间保持不变。 35mm相机,这是很好的做法不设定光圈大于f / 11小。与孔大于f / 11小,衍射效应发生的模糊的图像,显著减少相机的分辨率。

使用最低的ISO设置,因为较高的ISO设置,会产生更多的噪点。这种噪点使得在不同照片像素的匹配更加困难。 关闭防抖以及自动旋转摄像功能。

相机应设置为光圈优先模式(优选为f / 5.6-f / 11镜头以获得最清晰的图像)。

为了获得最好的顺序结果,要确保在拍摄一组连续的相片时不要改变相机的配置。

如果必须要改变相机或镜头结构,那改变配置所拍的相片必须做为单独的一组数据,来做校正相机位置的动作。 避免不纹理,光泽,反射镜或透明的物体。

如果还是要的,拍摄下一个阴云密布的天空闪亮的对象。

避免不必要的foregrounds。

避免在场景内的运动物体进行重建。

避免绝对平整的物体或场景。【photoscan正摄影影像制作教程】

保持一致的66%的重叠,相机必须移动的距离相当于照片视图的34%,由左到右。

一开始照的范围要覆盖拍摄主体的从拍摄起点的左侧起2/3作为第一张相片。

保证整个主体覆盖的至少三个帧。

系统地从左至右沿主体的长度方向,采集尽可能多的照片,以确保完全覆盖。

高质量的成像结果和更大的成像冗,会有助于降低点匹配和深度的不确定性:

 将摄像头垂直对准目标,向下15度,重新拍摄了先前捕获的地区。

 旋转相机90度到纵向模式,并使用相同的66%的重叠从左至右

 当第二行被完成时,降低摄像机垂直和向上对准目标15度,重新照片先前捕获的区域。

 旋转相机180度(总共270度),并再次捕获以同样的方式的区域。

保持相机到拍摄物体距离很重要。

多分辨率的应用,或增加或降低分辨率,摄像机的位置(靠近或远离主体)或改变镜头的焦距(如24mm至50mm)可以改变到两倍或一半的分辨率的照片上设置的因素。

 为了得到更高的分辨率,要按照此规则拍摄尽可能多的照片。

 每一组照片分别校准。 这里有一些建议的相机/镜头的配置: ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 对象/场景要求 ■ ■ ■ ■ ■ 怎样拍摄照片: ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■

■ 因为该技术的灵活性的,它能够从拍摄对象,在几乎任何方向(水平,垂直,高于或低于)摄像机的位置获得高精度的三维数据。 对于圆形对象,拍摄的照片,每10至15度重叠拍摄一圈。

PhotoScan运行于原始图像。 所以不要裁剪或几何变换,即调整或 旋转,图像。 图像预处理 ■

捕捉场景

一般来说,花一些时间规划你的拍摄会话可能会非常有用。

照片数量:超过需要的是比不够好。

■ “盲区”的数量,因为PhotoScan应尽量少能够重构仅几何 可见从至少两个照相机。 万一航空摄影的重叠要求可

以放在以下附图中:侧的60% 重叠+ 80%的前向重叠。

■ 每张照片应该有效地利用帧大小:关注对象应承担的最大面积。 在某些情况下,肖像照相机取向应使用。 ■ 不要试图将充分对象中的图像帧,如果某些部分丢失它,不是一个问题,提供这些部分出现在其他的图像即可。 ■ 良好的照明要求达到的结果更好的质量,但应避免闪烁。 它是 建议从视场移除光源的照射。 避免使用闪光灯。 ■ 如果您正计划开展基于重建模型中的任何测量,不要忘记 定位的至少两个标记与对象在他们之间的已知距离。 或

者,你可以 将拍摄区域内的一把尺子。

■ 下面的数字表示在适当的拍摄场景的建议:

外墙(不正确) 外墙(正确)

【photoscan正摄影影像制作教程】

室内(不正确) 室内(正确)

圆柱(不正确) 圆柱(正确)【photoscan正摄影影像制作教程】

【photoscan正摄影影像制作教程】

画面质量

可怜的输入,如模糊的照片,可以严重影响比对结果。 为了帮助您排除不佳 聚焦图像的处理PhotoScan建议自动图像质量评估功能。 图片 具有小于0.5单位质量值被推荐为禁用 ,因此排除 摄影测量处理,提供这些照片的其余部分覆盖了整个场景是 重建。 要禁用照片的使用 从照片窗格的工具栏禁用按钮。 PhotoScan估计为每个输入图像的图像质量。根据该参数的值来计算 在图片的最重点部分的锐利度。

photoscan正摄影影像制作教程(二)
Agisoft photoscan在无人机航空摄影影像数据处理中应用

Agisoft photoscan在无人机航空摄影影像数据处理中的应用 摘要: 根据航空摄影测量数据处理的实践与经验,对利用

agisoft photoscan软件进行无人机获取的影像数据进行处理,生成数字地表模型(dsm)和正射影像图(dom)进行了探讨。

abstract: according to the practice and experience of the management of aerial photography and survey data processing, this paper discussed the application of agisoft photoscan in uav image data processing and the production of digital surface model (dsm) and digital orthophoto map (dom). 关键词: agisoft photoscan;影像数据;建模;处理

key words: agisoft photoscan;image data;modeling;dispose 中图分类号:p237 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)20-0230-02

0 引言

随着航空摄影测量技术的飞速发展,利用低空无人飞机进行航空摄影获取遥感数据已成为现实。但由于无人机飞行姿态不稳定,所获取的影像存在旋片角大、畸变严重等现象。由于以上特点,利用传统的航空摄影测量数据处理软件处理无人机航摄数据时,工作量大,工作周期长。agisoft photoscan软件是agisoft公司出品的3d扫描系统,在影像的快速拼接,dem、dom快速生成方面具有自己的优势。本文以青海省格尔木市夏日哈木镍钴矿区的无人机影像数据为资料,利用photoscan作为数据处理工具,就影像自动快速

photoscan正摄影影像制作教程(三)
photoscan无人机使用手册

photoscan无人机使用手册

PhotoScan在无人机航空摄影测量中的应用案例 随着航空摄影测量技术的飞速发展,利用低空无人飞机进行航空摄影获取遥感数据已成为现实。但由于无人机飞行姿态不稳定,所获取的影像存在旋片角大、畸变严重等现象。由于以上特点,利用传统的航空摄影测量数据处理软件处理无人机航摄数据时,工作量大,工作周期长。AgisoftPhotoScan软件是AGISOFT公司出品的3D扫描系统,在影像的快速拼接,DEM、DOM快速生成方面具有自己的优势。本文以青海省格尔木市夏日哈木镍钴矿区的无人机影像数据为资料,利用PhotoScan作为数据处理工具,就影像自动快速拼接、正射影像图(DOM)及三维地表模型(DSM)的生成方法进行了探讨与研究。 1 原始数据的特点及来源

利用无人机航空摄影获取影像数据,速度快,效率高,但无人机航测不同于传统的大飞机航测,因为它体积小,重量轻,姿态稳定性方面不如大飞机,在飞行过程中伴随自驾仪对其姿态的不断调整,有时会产生较大的旋片角。而且由于所搭载的相机毕竟不如专业大飞机航测所用的相机,其影像畸变也较为严重。不过随着科学技术的不断发展及处理无人机航测影像软件的技术不断改进,以上问题已经得到解决和验证。

本测区影像数据就是通过无人机航空摄影测量技术所获取的,其分辨率按设计要求为0.2米,设计航高为1100米,实施航飞共计四个架次,布设40条航线,总航程445.83公里,测区范围总面积达120平方公里(图1),获取原始照片数据2185张(图2)。

图1 图2

2 数据处理软件AgisoftPhotoScan的分析介绍

AgisoftPhotoScan是俄罗斯Agisoft公司研发的3D扫描软件,这是一款基于影像自动生成高质量三维模型的软件,它根据多视图三维重建技术,可以对任意照片进行处

理,小到考古摆件,大到大量航片数据处理,软件仅通过导入具有一定重叠率的数码影像,便可实现高质量的正射影像生成及三维模型重建,整个工作流程无论是影像定向还是三维模型重建过程都是完全自动化

我们将PhotoScan引入无人机航空摄影测量数据处理应用当中,结合夏日哈木矿区无人机航飞数据,实现了航测成果中DOM和DSM产品的生产(图3)。【photoscan正摄影影像制作教程】

图3

实践结果得出它可以创建高分辨率的带有真实地理参考的正射影像(使用控制点可达5cm精度)以及高质量带有详细彩色纹理的数字地表模型,并可以将成果转换到大地坐标或者工程坐标系中

3 数据生产流程

3.1原始数据预处理及作业设备 根据无人机的用途及种类的不同,无人机所获取的POS数据其文件格式也各有不同,

这里首先要将POS数据格式做一定的修改,让其能顺利导入软件PhotoScan当中去,其格式如图4。

在“地面控制”界面---导入pos数据,并且对其参数进行设置,如下图所示:

【photoscan正摄影影像制作教程】

在“工具”中——打开“相机校准”——对相机的精度进行修正。

像主点坐标,像元尺寸大小,相机焦距等参数输入(此处要修正,否则变形会较大)

像素尺寸 = 像元尺寸大小 ×4000;像元尺寸大小×3000;注意单位要是毫米。要一致。然后输入焦距长度。

无人精灵4畸变校正参数是:(这里可以输入接近值,因为在运算过程中,软件会自动更正的)

像元尺寸大小为1.58um;

焦距长度为3.61mm;

输入之后,像主点偏移量就会自动改正。界面为:

photoscan正摄影影像制作教程(四)
Agisoft photoscan在无人机航空摄影影像数据处理中的应用

  摘要: 根据航空摄影测量数据处理的实践与经验,对利用Agisoft photoscan软件进行无人机获取的影像数据进行处理,生成数字地表模型(DSM)和正射影像图(DOM)进行了探讨。

  Abstract: According to the practice and experience of the management of aerial photography and survey data processing, this paper discussed the application of Agisoft photoscan in UAV image data processing and the production of digital surface model (DSM) and digital orthophoto map (DOM).
  关键词: Agisoft photoscan;影像数据;建模;处理
  Key words: Agisoft photoscan;image data;modeling;dispose
  中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)20-0230-02
  0 引言
  随着航空摄影测量技术的飞速发展,利用低空无人飞机进行航空摄影获取遥感数据已成为现实。但由于无人机飞行姿态不稳定,所获取的影像存在旋片角大、畸变严重等现象。由于以上特点,利用传统的航空摄影测量数据处理软件处理无人机航摄数据时,工作量大,工作周期长。Agisoft photoscan软件是AGISOFT公司出品的3D扫描系统,在影像的快速拼接,DEM、DOM快速生成方面具有自己的优势。本文以青海省格尔木市夏日哈木镍钴矿区的无人机影像数据为资料,利用photoscan作为数据处理工具,就影像自动快速拼接、正射影像图(DOM)及三维地表模型(DSM)的生成方法进行了探讨与研究。
  1 原始数据的特点及来源
  利用无人机航空摄影获取影像数据,速度快,效率高,但无人机航测不同于传统的大飞机航测,因为它体积小,重量轻,姿态稳定性方面不如大飞机,在飞行过程中伴随自驾仪对其姿态的不断调整,有时会产生较大的旋片角。而且由于所搭载的相机毕竟不如专业大飞机航测所用的相机,其影像畸变也较为严重。不过随着科学技术的不断发展及处理无人机航测影像软件的技术不断改进,以上问题已经得到解决和验证。
  本测区影像数据就是通过无人机航空摄影测量技术所获取的,其分辨率按设计要求为0.2米,设计航高为1100米,实施航飞共计四个架次,布设40条航线,总航程445.83公里,测区范围总面积达120平方公里(图1),获取原始照片数据2185张(图2)。
  2 数据处理软件Agisoft photoscan的分析介绍
  Agisoft photoscan是俄罗斯Agisoft公司研发的3D扫描软件,这是一款基于影像自动生成高质量三维模型的软件,它根据多视图三维重建技术,可以对任意照片进行处理,小到考古摆件,大到大量航片数据处理,软件仅通过导入具有一定重叠率的数码影像,便可实现高质量的正射影像生成及三维模型重建,整个工作流程无论是影像定向还是三维模型重建过程都是完全自动化。
  我们将PhotoScan引入无人机航空摄影测量数据处理应用当中,结合夏日哈木矿区无人机航飞数据,实现了航测成果中DOM和DSM产品的生产(图3)。
  实践结果得出它可以创建高分辨率的带有真实地理参考的正射影像(使用控制点可达5cm精度)以及高质量带有详细彩色纹理的数字地表模型,并可以将成果转换到大地坐标或者工程坐标系中。
  3 数据生产流程(图3)
  3.1 原始数据预处理及作业设备。根据无人机的用途及种类的不同,无人机所获取的POS数据其文件格式也各有不同,这里首先要将POS数据格式做一定的修改,让其能顺利导入软件PhotoScan当中去,其格式如图4。
  3.2 导入影像。本测区面积较大,获取的影像数量较多,PhotoScan在处理这种大数据的任务时,依照航线图的布局将整个区域分成4个测区块进行处理,平均每个块导入500张左右照片数据,对每个块逐一进行点云提取和立体模型建立,最后再进行合并、提取纹理。通过这样的方法,一方面可以有效的利用计算机的性能特点,一方面可以提高数据处理的效率。导入的影像必须是依照航线且连续,中间不能有空洞(图5)。
  3.3 数据定向、点云提取。Agisoft photoscan根据摄影测量的基本原理,根据最新的多视图三维重建技术,自动计算出照片的位置、姿态等,其内定向、相对定向及绝对定向都自动完成,无需人工另加干预。软件所需的基本数据只有影像、POS数据及控制点数据,影像的拍摄位置是由无人机在飞行过程中根据航线设计和飞行姿态所决定的。
  经过修改好相应格式的POS数据和2185张照片数据分组导入PhotoScan中,自动定向及生成的点云数据
  (图6)。
  3.4 立体建模。传统测绘技术主要是单点精确测量,要用其采集数据进行三建模就存在很多问题,因为描述目标结构的完整属性需要采集大量的点,小则几万,多则几百万甚至几千万,这样才能把目标完成建模,在这里利用Agisoft photoscan就解决了这个问题,它能从无人机航拍的原始照片数据中提取带有坐标信息的点云数据,即快速重构出目标的三维模型即线、面、体、空间等各种数据,再现事物真实的形态特性,是继GPS技术以后又一项测绘技术新突破(图7)。
  3.5 赋予纹理。建模完成后,接下来的工作就是给模型赋予材质,Agisoft photoscan可根据不同的要求,在打开的设置对话框中进行调整,达到我们所需要的效果。材质的最终来源及分辨率大小与我们所获取影像及质量有关(图8)。
  3.6 成果输出。数字正射影像DOM及数字地表模型DSM的输出是在以上工作完成之后导出的,导出时可以调整分辨率大小、选择投影类型,导出时可以分幅及整幅图导出。导出格式通常为TIFF/GeoTIFF(*.tif),数字地表模型可导出为PDF或3DS等格式(图9、图10、图11)。
  4 结语
  本文从实际出发,以青海省格尔木市镍钴矿区利用无人机获取的影像数据为基础资料,经过灵活应用软件的技术特性,最后成功得出所需要的各项数据成果。结果表明,利用Agisoft photosca三维场景快速自动建模,快速生成正射影像图的方法是目前无人机应急测绘较好的数据处理技术平台,由于它是基于影像的,纹理数据可以从原始影像中提取,所以可以方便快捷地建立逼真的三维场景模型。它不仅可以应用到航空摄影测量当中,甚至可以延伸到建筑、考古、矿山、应急救灾等多种领域。这一技术的推广与应用必将有助于无人机航空摄影测量技术的进一步发展。
  参考文献:
  [1]王佩军,徐亚明.摄影测量学[M].武汉大学出版社,2005.
  [2]郑顺义,王瑞瑞,陈长军,张祖勋.基于立体相机的三维场景建模[J].测绘通报,2008(02).
  [3]陈玲,潘伯鸣,曹黎云.低空无人机航摄系统在四川地形测绘中的应用[J].城市勘测,2011(05).

photoscan正摄影影像制作教程(五)
On the Advantages, Disadvantages and Development Countermeasures of Using Multimedia Teaching in Fruit Trees Professional Courses

  Abstract. Combined with the author’s teaching practice on Fruit Trees Professional courses for many years, analyzed the teaching situation of multimedia, surd of the advantages of multimedia teaching, but also pointed out some disadvantages in the teaching, and provided the countermeasures aimed at the teaching development of using multimedia teaching in Fruit Trees Professional Courses situation.

  Key words: Multimedia Teaching; Advantages; Disadvantages; Development Countermeasures; Fruit Trees Professional
  1 Introduction
  Multimedia technology refers to the use of computer text, graphics, images, sound, animation, video and other information processing, and logic and human-computer interaction technology. Multimedia teaching refers to teachers in specific teaching and learning activities using multimedia technology to the processing of text, voice, image, animation, abstract rigid concepts, formulas, theorems, vivid images, text and information on teaching. The image of the video and other forms showed out of teaching methods. With the continuous improvement of the conditions of higher education, colleges and universities on the teaching methods to actively introduce the multimedia teaching, multimedia teaching has become a teaching atmosphere, combined with his years of teaching practice as a teacher for the Fruit Trees Specialized courses for Fruit Trees Specialized theory class multimedia teaching to analyze the situation and personal view.
  2 The strengths of multimedia teaching in courses of Fruit Trees Specialized
  2.1 Multimedia technology create an interactive communication environment in the teaching process
  Fruit Trees Specialized professional courses are taught a variety of fruit trees of the shape and habits, cultivation and management of knowledge, this knowledge is boring and combine pictures, video, audio for multimedia instruction can vividly demonstrated to the students in the classroom, enhance and students ability to interact, and visually illustrate a problem, can make the classroom a lively atmosphere, enhanced the enthusiasm of the students lectures. For example, in the lectures of the morphological characteristics of plums, can take advantage of the multimedia settings plums of different photos, photos can freely zoom in and out, not only allow students to form see plums different organs, but also to understand the plums whole plant morphology; Taught fruit tree pruning, combined with animation settings, drop-down a branches, set the branches to bend down, cutting back a branches, set up the branches from the tree. Such a realistic image of the visual display of process of pruning, and the other with the sound, do the sound and map and give such a boring theoretical content visualization, to improve students' cognitive conditions, to stimulate student interest in learning.   2.2 Multimedia technology help teachers better control of the teaching activities
  Multimedia teaching has changed the traditional teaching and “a mouth, a book, a pen, a board” monotonous mode, increases classroom capacity, accelerates the rhythm of teaching, improves the efficiency of teaching, so that teachers can better control the teaching and learning activities. Poor grasp of the teaching activities of the traditional teaching mode, the first teaching time, only 90 minutes of a lesson, the teacher writing on the blackboard, have students take notes, sometimes have to draw, have an explanation, has student sleet thinking, discussion and question time, the experience is not particularly rich in teachers, most often a last class phenomenon. Multimedia teaching better control of time, lesson planning, design how long the video, there are a few the PPT, each PPT about how long the teaching process, only this time grasped the rhythm, it will not to appear last class or class phenomenon in advance; Another control in the teaching content, also can omit the writing on the blackboard, drawing in the process of multi-media teaching, teachers' classroom capacity can increase, increased capacity in the basic knowledge of the provisions of the outline of the lesson content based on the supplementary, teachers can be combined with the time set, time for another student take notes can be longer or shorter, the main contents of records take notes better, the end of the course can copy of the class teaching courseware to students, There is no record full of students in the review process, coupled with the completion, so that whole class teaching content easy to control, not affected by time.
  3 The problems of multimedia teaching in courses of Fruit Trees Specialized
  3.1 The application of the concept has not changed, ignoring the professional theoretical basis for learning
  The advantages of multimedia teaching require teachers to use correctly, but in the specific practice of teachers of Fruit Trees Specialized and found that the application of the concept of individual teachers, multimedia teaching has not changed. Multimedia teaching, use of multimedia technology assisted teaching, it combines advanced teaching philosophy, strange abstract of the contents of a specific image, easy-to-a form acceptable to present to the students and guide students to independent learning, discovery, explore problems, thus establishing the dominant position of the students in the teaching process. However, many teachers still think that the student's task is limited to receiving teachers to impart knowledge content. Limited to the impact of this concept, the application of multimedia technology is still essentially based on teacher-centered teaching model, but is a modern electric pumping to replace traditional irrigation multimedia technology, and thus failed to really play a role. In addition, multimedia technology to overcome the content of teaching is not enough not enough and intuitive image of the traditional drawbacks, and provides a new way to solve learning problems and confusion for learners. However, individual teachers, as long as the use of multimedia technology can be a natural teaching optimization, saving time and efficient, this neglect of the professional learning of the basic theory, leading to a structural lack of basic theoretical knowledge of multimedia teaching, teaching content unskilled, leaving computer screen at a loss, can not ease the control of classroom content, affecting the quality of the multimedia teaching.   3.2 Lower level of courseware and less than classroom design capacity
  Fruit trees mostly from the professional teacher graduates of agricultural colleges and universities, professional knowledge, but lack the knowledge and skills of related disciplines courseware production, especially in middle-aged teachers do not possess basic courseware production capacity. And even individual teachers for multimedia technology feel the fears that lead to mistakes in handling unskilled in the teaching process, affecting the progress of teaching, in particular, and worry about failure interrupted the teaching phenomenon, leading to the entire class nervously. Individual teachers learned the initial multimedia technology after training, but are limited to the use of common office software such as Office, WPS, etc. to assist the office, not according to the needs of the disciplines, the use of Authorware, PowerPoint, Founder Author Tool and other educational software the preparation of the corresponding courseware. There are a small number of teachers able to produce courseware, but in fact only a replica of the textbook text, which is equivalent to the electronic version of textbooks, not only produced a rough, poor level, but the form of a single, can not effectively improve the quality of teaching. And many teachers due to lack of classroom design theory and technology literacy, feel perplexed do not know through what channels, With which methods to solve problems and difficulties encountered; Some teachers are not confident, feel powerless in the elements of strategy, technology and methods integrated into the instructional design program; Or hard to make the teaching of design put into classroom practice, often unconsciously partially or completely abandon the established design, one thinks, to improvise their own emotional experience of teaching, which is lack of design capabilities led to self-confidence to lack of performance.
  3.3 Over-reliance on multimedia, technology abuse serious
  Multimedia technology, with its sound, video, text, images, etc. rolled into one advantage, with unprecedented expressiveness, can be simulated by a strong sense of reality; can lead to students’ positive emotional changes and interest in learning. The other hand, the multimedia courseware carry too much media, but also make students feel dazzled, overwhelmed easily lead students to receive and deal with disorders of the symbol information capacity, adversely affect the development of students’ creative thinking. Some teachers over-reliance on the advantages of multimedia teaching, pinned hope to optimize the teaching in multimedia technology in the classroom as much as possible the use of multimedia, can not wait the whole book is made into the courseware. In particular, the teaching activities of the quality classes, demonstration classes does not seem to use multimedia technology can not be regarded as a good lesson. This resulted in the abuse of technology; In fact, if the student has been a long audio-visual bombing, can easily lead to mental and physical exhaustion, but to reach the desired teaching.   4 The development countermeasures of multimedia teaching of Fruit Trees Specialized course
  4.1 Change the traditional concepts, adjusting roles
  By multimedia technology training, change perceptions and attitudes of teachers teaching, teachers from the cultural knowledge to the students' knowledge system builders. The application of multimedia technology, not only to update the concept of education, but also makes the teachers' job functions and status of a shift. Teachers are required to use this as an opportunity to build a new teaching model, academic knowledge to be effectively integrated into the multimedia technology, and improve the quality of teaching to help students construct their own knowledge system, stimulate their curiosity and enthusiasm, so as to actively play the multimedia teaching role. For majority teachers of Fruit Trees Professional, because of the trickle-down effect of multimedia technology, scientific and technological content of the teaching work to deliver improvements,daily work, preparing lessons, lessons, correcting homework and other repetitive work will no longer seem simple and boring, help teachers to get rid of the traditional image of the long-standing “Teaching Worker”, re-correct positioning of their own role. Teachers should do to promote students’ self-construction of meaning mentor, provide appropriate guidance to help students overcome psychological dependence, and help students to create the optimal conditions of the teaching situation, student, and independent study course developers.
  4.2 Strengthen teacher training, to improve information literacy
  The multimedia teacher technology training is not to let each teacher computer skills as much as possible, but to help and encourage teachers to improve the application of multimedia technology for teaching ability as soon as possible. First, universities should have a planned way to carry out standardized and user-friendly multimedia technical skills training, to mobilize the enthusiasm of the majority of teachers, enabling them to quickly grasp the functions and theories of modern multimedia technology, and can be used to guide teaching practice. Second, universities should be organized to carry out a variety of applications of multimedia technology teaching contest, to master the skills of multimedia teaching-oriented, improving teachers’ control multimedia devices and applications of multimedia technology in teaching ability. In addition, with the in-depth development of multimedia technology, in order to adapt to the needs of the educational reform, to improve the teachers’ information literacy has become an important prerequisite of multimedia teaching quality. Information literacy as a high-level cognitive skills, with critical thinking, problem-solving skills, have become teachers adapt to the situation, to carry out their own learning, to promote their own sound and development must have the basic capabilities. In teaching practice, teachers have the amount of disciplinary expertise and information literacy level, the decision to the effective use of multimedia resources to improve the efficiency of teaching, whether the times involved in the development and utilization of curriculum resources, whether stimulate, arouse the students’ creative thinking and active learning initiative.   4.3 Optimization of instructional design, well-prepared courseware
  The instructional design is the key to multimedia teaching. Instructional design should follow the principle of "Complementary" to be closely linked to curriculum, from the reality, and reasonable allocation of time, to play multimedia technology advantage, but also pay attention to play the leading role of teachers. The idea of instructional design, structural features are suitable for students age characteristics, in line with students’ cognitive law; Design content structure and form of expression to be consistent with the teaching principles and the teaching methods used; the contents of the design must be in line with modern teaching theory. At the same time, to consider the close cooperation between the multimedia technology and traditional teaching methods, multi-media teaching and traditional teaching should co-ordinate planning, reasonable arrangement, each other, strive to get the best teaching results. The preparation of multimedia courseware should be the central idea of the syllabus, textbook as the main theoretical sources, with multimedia visual image, strong performance advantage, the focus of the course content and difficulty of implementation breakthrough of aesthetic crack traditional teaching common problems under normal circumstances, courseware production of teaching resources are often fragmented, teachers need to design of rational combination of text, images, audio and video and other multimedia resources, making it a complete system of classroom teaching. In the preparation of the courseware, we must master the basic theory of the courseware prepared, familiar with the preparation methods and processes. Courseware interface should be novel to attract students’ attention should focus on teaching objectives, content focus, breaking difficulty and eliminate doubt. Full use of the large amount of outstanding courseware resources in Internet, its essence as I used, coupled with the usual attention to the accumulation of higher and higher, should enable the production of courseware quality, teaching effectiveness will be getting better and better.
  5 Conclusion
  In summary, with the condition improvement of teaching in universities, multimedia teaching has become a necessary means to carry out the new curriculum. Fruit Trees Specialized courses of instruction and multimedia technology combining undoubtedly not only reduce the burden on teachers, provide teachers with a broader space to optimize the teaching, but also easy for students to create a lively learning environment. But not exaggerated the role of multimedia teaching in Fruit Trees Specialized courses teaching, teachers should be the need to continue to practice and exploration, in the continuous development of science and technology, and strive to use this technology to continuously improve the quality of their teaching.   References
  1 Min Zhang. Use of Multimedia Courseware, Create the Classroom Situation of Autonomous Learning[J]. Modern Reading (Education), 2011 (5): 56. 44(Ch).
  2 Jie LI,Wenyan WANG. Exploration on multimedia teaching applications in Teaching Reform[J].Science and Technology of West China, 2010(27): 63-64.
  3 Xiang Li, Junqiang Liu. Summary of the Application of Multimedia Technology in Education and Teaching[J]. Continue Education Research, 2011(2): 63-65.
  4 Shoutian XU. Study on the Application of Modern Educational Technology in Vocational Teaching [J]. Vocational and Technical Education Forum, 2008(1): 22.
  5 Bin Zhou, Haiming Liu. Fundamentals of Computer Application[M]. Beijing Institute of Technology Press, 2009:
  6 Hao Zhang, Shichao Chen, Zhiguo Li, Shangming Yang. Discussion on the Rules of Multimedia Courseware Production----Take the Producation of Multimedia Courseware of General Ecology as an Example[J]. Journal of Inner Mongolia Agricultural University( Social Science Edition), 2009(1): 78.
  7 Shoutian XU. New Problems Emerging in the Research of Information Technology and Curriculum Integration[J]. China Education Information, 2007(6): 89.
  8 Yuqiong Xu. Deepen the Reform of Multimedia Teaching, Improve the Level of Classroom Teaching[J]. Journal of HuBei Adult Education Institute, 2010(6): 86-87.

photoscan正摄影影像制作教程(六)
品特《看门人》的戏剧空间研究

  摘 要:数字博物馆是各种先进的数字化技术在博物馆领域研究和应用的集中体现的载体,是现代博物馆发展的方向。然而,数字博物馆建设所需文博、传播、管理、技术等各方面复合型专业人才储备严重不足,直接阻碍了数字博物馆的快速发展。本文基于现代高等教育博物馆人才培养所存在的问题,提出数字博物馆人才培养模式和方式,认为组建博物馆数字化课程群,加强课内实践和课外以项目形式的专业实践是提高学生博物馆数字化专业能力的教学模式。另外,通过大学生数字博物馆创新创业基地的实践和摸索,加强行业的对接性,可提高学生的就业质量和社会影响力。

  关键词:数字博物馆;数字化;人才;教学体系
  0 引言
  以计算机及网络技术为代表的信息技术的飞速发展和应用,为博物馆的发展与利用提供了新的契机,2001年国际博协的会议章程首次把保存活态遗产(living heritage)和数字创造行为(digital creative activity)纳入了博物馆范畴内,这一补充内容正说明了数字化技术已变得日趋重要。[1]数字化技术发展到目前,涉及数字化建模、虚拟修复、数字化管理、数字化展示、数字化复制存储、数字化仿真、虚拟现实、数字动画、数字合成影像以及物联网技术、云计算与大数据等技术,这些技术可以削弱博物馆藏品保护和藏品利用之间的矛盾,同时可以使文化遗产“变活”,不仅扩大了其物质文化遗产的影响力、传承力,而且将其中非物质文化的东西加以形象生动地呈现。[2]数字博物馆就是数字化技术在博物馆领域研究和应用的集中体现的载体。
  美国从20世纪90年代开始推动“American Memmory”计划,将美国国会图书馆的文献、照片、影片等资料进行了数字化处理,以便永久保存。1992年,联合国教科文组织推出了“世界记忆”项目。我国在该领域的研究起步稍晚,在20世纪90年代末故宫博物院着手开始博物馆数字化建设的探索。[3]经过20多年的发展,尤其随着以“文物调查及数据库管理系统建设项目”等为代表的一批文博信息化项目的进行,数字博物馆的应用得到很大发展。例如,国家文物局颁布了博物馆藏品信息指标体系规范;全国文物系统2677家收藏单位完成了1660275件(套)馆藏珍贵文物的数据采集;建立国家、省、文博单位三级分布式存储的数据库群;全国有200多家博物馆建立了互联网站;大量的IT产品和信息技术企业开始关注数字博物馆应用,有的已经从中获益。[4]
  然而,相比于全国4500多座博物馆(其中文物系统3354座),2000多万件馆藏文物,近百万处文物保护单位,以及其他大量的物质文化遗产和非物质文化遗产,数字博物馆的发展和水平仍显不足。[5,6,7,8,9,10,11]
  金瑞国认为当下我国数字博物馆发展遇到的最大“瓶颈”还不在于资金和技术的缺乏,而在于人才的缺失。由于数字博物馆建设所需文博、传播、管理、技术等各方面复合型专业人才储备严重不足,直接阻碍了数字博物馆的快速发展。他建议可以通过与高等院校、科研院所合作,建立委托培训、资质认证、持证上岗等制度,培养一支高层次、多学科、成梯队的人才队伍。[12]
  贾秀清认为文化遗产的数字化传承与创新,要求大量知识和技能更为复合的人才加入进来,建立起结构更为优化、体系更加完整的工作团队。[13]
  中国文物信息咨询中心主任陈刚认为数字博物馆是以采集、保护、管理和利用人类文化/自然遗产信息资源为目的,建立的信息网络服务体系。一个完整的数字博物馆至少需要信息资源的采集、数据库建设、网络运行、虚拟展示内容的挖掘四个方面的人才,然而这些方面的人才是传统博物馆不具备的,也不是我们现有高等教育体系所涉及的。[1,10]
  1 数字博物馆高等教育人才培养现状
  浙江大学是我国最早从事文化遗产数字化研究的高校之一。1998年,浙江大学与敦煌研究院开始合作,开发并实现了敦煌莫高窟虚拟参观旅游系统、敦煌壁画辅助临摹与修复系统及计算机辅助石窟保护修复系统。[14]西北大学也是从1998年开始和秦始皇陵博物院合作,通过数字化设备活动破碎兵马俑碎片的三维信息,然后根据形状匹配技术实现碎片的自动拼合,最后通过手工调整实现了破碎文物的虚拟复原。[15]2005年起,北京大学与龙门石窟考古研究院开展了龙门石窟数字化工作,实现了龙门石窟擂鼓台区外立面、洞窟、圆雕大佛、洞窟中小佛像、饰物三维模型的建立,通过三维模型投射出二维图像的方法来制作精确线图。[16,17]做这些具体工作的均是计算机专业的研究生和教师,更多是从技术角度对文物进行了数字化扫描、储存,由于缺乏文物内涵挖掘和博物馆公共教育等相关的必要知识,使得他们从事文物数据的知识化方面显得有心无力,无法满足数字博物馆建设的需求。
  面临窘境的还有数字考古,北京师范大学信息科学与技术学院院长周明全认为,突破技术和考古的专业壁垒限制是一个重要问题,国内的现状是考古人员不懂技术,技术人才不懂考古。周明全认为,考古人员应具备更加开放的眼光,融入信息化潮流中,不能固守现有的以发掘为主的考古学。在学科设置上,美国卡罗莱纳海岸大学等面向本科生开设了考古和数字技术相结合的专业。而国内至今未设数字考古专业,学科壁垒给数字考古的发展带来很大阻碍。
  数字博物馆专业,也是由于学科壁垒导致同样的问题。数字博物馆有谁来建设?数字博物馆人才由谁来培养?急需思考和探索。
  2 人才培养模式的思考与探索
  2.1 开设数字博物馆方向
  2015年教育部《普通高等学校本科专业目录》中,文物与博物馆学属于历史学门类。根据对各大高校文物与博物馆学专业的调研发现,这些专业常设课程为博物馆陈列与设计、藏品管理、公共服务、文物保护基础,四大课程主要围绕博物馆的陈列部、宣教部、藏品保管部的职能工作。[18]而很重要的信息化部门其教育体系是缺失的,博物馆数字化或者信息化作为博物馆发展的重要趋势,人才培养体系尚未形成,其在高等教育中的教学体系也未完全形成。在已有的教学体系中,常常仅将其作为博物馆学概论的一个章节介绍,多是了解数字化博物馆的基本功能及其在博物馆教育、博物馆管理等工作中的作用。显然这些内容不能满足当下博物馆数字化的需求,不能完成博物馆现代化的任务。   故而,开设一门博物馆数字化的课程或者组建一个数字博物馆的课程群就显得尤为重要,既是补位,博物馆信息化部门有了相应的高等教育体系下的课程,也是新形势下博物馆发展的需要。[19]由于数字博物馆属于交叉学科,2014年,着眼于社会对博物馆数字化人才的多元需求,遵从博物馆数字化自身发展规律,结合学校实际,在大量调研基础上,北京联合大学应用文理学院在文物博物馆学专业的培养方案中设置数字博物馆模块,重点开展博物馆数字化复合型人才的培养。
  2.2 建设课程体系,完善课程内容
  博物馆数字化复合型人才,需培养具备历史学、考古学、文物学、博物馆学的系统知识,具备娴熟的数字技术应用能力,具有一定的艺术素养,了解最新技术新概念,能够将艺术设计思维同技术实现紧密结合,可从事文物与博物馆信息化部门工作,开展博物馆数字化,数字博物馆建设,智慧博物馆建设与统筹的高级专门人才。
  数字博物馆方向可以由三门理论课程和一门实践课程构成,《文物博物馆数字化概论》是一门新型的跨学科综合课程。通过课程的学习,学生不仅可以了解博物馆相关理论,而且可以进一步掌握如何使用现代计算机技术手段来对博物馆进行数字化展示。教学要求学生在学习本课程后,能够了解博物馆数字化展示与传播的一般方法与途径,了解博物馆数字化最新的前沿技术和发展趋势,能够用技术手段就某一数字化案例进行管理、分析与操作,从而提高其技术素养与策划管理能力,更将之前学过的计算机软件知识运用到实处,做到真正的学以致用。
  《文物图像处理技术》课程主要内容是涉及计算机图形学、图像处理和虚拟现实的学科应用,数字化建模、虚拟修复、辅助管理、数字展示等技术框架,关键技术和典型系统应用。教学要求学生在学习本课程后,运用已经学过的计算机软件知识,就某一实例进行操作,掌握文物图像处理技术的主要方法与途径。课程则需要学生了解文物图像处理技术的相关关键技术,同时掌握如何使用现代计算机技术手段来对文化遗产进行数字化的保护。
  《文物仿真与建模》课程主要内容是文物仿真与建模方面的新技术与新进展,结合多年文物仿真与建模的应用实践,归纳提炼技术基础体系和专题应用技术,从不同角度介绍文物仿真与建模中所使用的有关技术和方法。内容涉及计算机图形学、图像处理和虚拟现实的学科应用,数字化建模、虚拟修复、辅助管理、数字展示等技术框架,关键技术和典型系统应用。课程需要学生了解文物仿真与建模的基本方法,同时掌握如何使用现代计算机技术手段来对文物建模与保护。
  《博物馆数字化综合实践》课程在理论课基础上,以数字化建模、虚拟修复、数字化管理、数字化展示、数字化复制存储、数字化仿真、虚拟现实、数字动画、数字合成影像等为内容,加大上机操作时间和室外相关数字化设备使用操作时间,另外以项目为导向,开展系列的实践工作。
  2.3 改革教育教学方法
  由于数字博物馆方向实行小班上课,易于开展形式多样的教学活动,学校要求在院校常规教育教学方法基础上,将启发式、案例式、讨论式、基于问题学习等先进理念融入教学全过程。理论课程与上机课程结合,上机课程与室外实操课程结合。实验教学也改“灌输式”为“学生主体式”,激发学生的学习积极性、主动性、创造性,提高独立思考和动手解决问题的能力。现代教育教学方法与传统师承教育精髓有机融合,集多种教育教学方法之优势,最大限度地提升学生在校学习和实践的效果。[20,21,22]
  2.4 学生自主项目实践
  北京联合大学国家级应用文科综合实验教学中心为充分调动学生的积极性、主动性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,提高学生的实践创新能力。每年开展文科创新性实验项目的申报与立项工作,学生以北京联合大学文博馆为主题开展了《基于二维码技术的文博馆展示设计与微信平台制作》一期和二期项目。一期主要依托《博物馆学概论》课程,以文博馆的文物为内容进行文物的内涵挖掘和研究,并制作了文博馆的微信公众号,定期发送文博馆文物的相关咨询,另外制作文物的二维码展示牌,便于参观者通过扫二维码获得文物更多的信息。二期项目主要依托《博物馆数字化概论》和《数字化实践》课程,以小组为单位,采用照片建模方式,高精度白光三维扫描技术方式获得文博馆文物的三维图像。
  另外,学生也积极参加北京联合大学“启明星”大学生科技创新项目申报,2015年文物与博物馆班学生完成了《北京地区圆明园流散石质文物的数字化保护与档案管理》,通过360度二维照片环拍采集,photoscan软件建模方式获得流散石质文物的三维影像,为圆明园流散文物的展示和利用提供了重要的思路。
  北京联合大学文化遗产传承与利用虚拟仿真中心拥有大量的三维数据采集、建模、展示、复制设备,可为学生开展各项数字化实践提供方便,进而提高学生的数字博物馆的专业实践能力。[23]
  2.5 北京联合大学依托教育部文化遗产传承与利用虚拟仿真中心开展数字博物馆的虚拟仿真教学
  早在2003年,北京市财政局专项支持我校建立了“数字化技术创新实验室”,并成立“信息技术研究所”。2005年成立“虚拟现实项目组”,2006年开发了基于Web3D技术的“徐悲鸿纪念馆”数字博物馆系统。2007年建立了“北京市高等学校科技创新平台―数字化技术创新基地”,该基地的主要研究领域为数字图像处理、模式识别与人工智能、虚拟现实技术、服务计算、文物数字化等。2014年申报获批教育部文化遗产传承应用虚拟仿真实验教学中心,该中心开设有文物综合保护与展示、国家级“非遗”技艺传承、文化遗产场景再现与应用、文化遗产旅游产业创新应用等4个虚拟仿真实验教学平台和1个文化遗产传承应用成果数字化展示与体验中心。通过虚拟仿真教学,可为历史文博系文物与博物馆学专业数字博物馆方向学生的专业实践提供更多的机会和平台。
  2.6 大学生创新与创业基地
  创新已成为世界主要国家的核心战略,近年来主要国家提出科技战略的频率之快、层次之高前所未有。2015年,被誉为中国第四次创业浪潮的“众创大潮”在全国兴起,李克强总理倡导“大众创业,万众创新”,提出要以大众创业培育经济新动力,用万众创新撑起发展新未来,打造经济新的发动机。2015年5月、6月,分别就高校双创人才教育改革和双创人才发展的若干政策提出了意见。北京联合大学鼓励大学生进行创新与创业,博物馆数字化及文化遗产数字化是将传统文化与高新技术结合的典范,是“让文物活起来”的重要方式。北京联合大学依托国家级文化遗产传承与应用虚拟仿真中心和文物与博物馆学专业的数字博物馆方向,可开展数字博物馆以及文化遗产的文化创意和创新实践基地,开展实习实训、专业共建、创新创业、协同创新的合作,提高文物与博物馆学专业学生的就业质量和社会影响力。   3 结束语
  数字博物馆正在以其交互性、趣味性、多感知性等鲜明特征改变着形式单一、氛围沉闷的传统博物馆形式,[24]而这种改变离不开数字博物馆人才的水平和质量。为了更多观众能更加方便、趣味地了解我国灿烂辉煌的文化,让“更多的文物活起来”,加强数字化博物馆人才的培养力度和改革是当务之急。
  参考文献:
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  [24] 宋新潮.博物馆是知识的生产传播机构,是虚拟世界的真实源泉[N].中国文物报,2016-1-1(003).
  作者简介:张子迎(1987―),女,安徽宿州人,北京师范大学信息科学与技术学院博士后,研究方向:文化遗产数字化。
  通讯作者:周华(1984―),男,湖北京山人,北京联合大学应用文理学院讲师,研究方向:博物馆学,文物保护。

本文来源:http://www.zhuodaoren.com/shenghuo363409/

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