高盟 

北京师范大学艺术与传媒学院数字艺术博士，北京邮电大学数字媒体与设计艺术学院副教授、硕士生导师，中国科技馆新馆走向未来展区设计策划人。完成联合国教科文组织第五届全民高层会议、民政部紧急救援、广电总局 BIRTV 宣传，中国证监会投资教育专题，中宣部未来影像实验片等多项文化创意类项目。担任《生化危机》《大明宫传奇》《李小龙》《柳如是》《让子弹飞》等多部电影的技术顾问与立体视效设计。 

刘跃军 

博士、副教授、研究生导师，北京电影学院动画学院游戏设计系主任、电脑动画教研室主任。沉浸式交互动漫文化和旅游部重点实验室副主任，教育部影视动画创作工程研究中心副主任，中国高校虚拟现实VR/AR产学研联盟秘书长，中国虚拟现实产业发展、中国游戏产业发展系列蓝皮书执行主编。北京市2015—2017拔 尖 人 才，北 京 电 影 学 院2019—2021领军人才。主要获奖作品：VR作品《敦煌飞天VR》获2018世界VR产业大会创新金奖、2019第十三届全国美展优秀进京作品奖，VR作品《敦煌奇幻之路》获中国金鸡百花电影节第二届国际微电影展映优秀（最佳）作品奖，VR作品《甲午海战VR》获2018世界VR产业大会创新奖。 

张小媚 

深圳大学教育硕士，深圳市福田区劳动技术教育中心新媒体教研负责人，深圳市“内地 - 香港 STEM 教师研修中心”主任教师。主持深圳市福田区教育科学“十三五”课题——“基于新媒体资源的 STEM教育课程开发与教学设计”，编写深圳市《劳动实践指导手册（八年级）》（教材）。

第一章 全景影像发展历程

很多从业者及受众认为360度全景影像就是VR，这是一种错误认识。VR的全称是虚拟现实，目前VR行业中大量拍摄的360度全景视频，大多不具备“虚拟”的特征，因此只能归类为全景影像的一种表现形式。 

在特种电影领域，很早就有180度环幕电影，在某些特种电影展览展示项目中，也很早就有360度环幕电影。但当时VR的概念还未形成热点，因此也没有形成VR视频或VR电影的概念。 

在真正的VR内容普及之前的相当长一段时间内，360度或180度全景视频仍然是行业所热衷的重点表现内容，包括Adobe在内，很多国内外公司也把这一形式的内容看作VR的一个组成部分。因此，本书也将全景影像作为VR视频内容之一，不过需要说明的是，全景视频虚拟性不足，交互性有限，严格意义上不能称为VR，只能看作VR发展初级阶段的一种接近VR理念的内容表现方式。 

第一节 全景视频简介

“全景”作为一种表现宽阔视野的手法，古人在绘画中早有尝试。北宋时期，由张择端绘制的《清明上河图》就是用全景思路绘制的一幅颇具代表性的名画。照相技术出现后，全景摄影也随之而生。时至今日，全景拍摄的方法不再被专业摄影师所独享，摄影爱好者们使用单反相机、智能手机，也可以获得视野宽阔的全景照片。 

360度全景影像首先是一种全景画面展现方式，利用全景摄影技术收录整个环境范围的影像，再通过VR方式进行观看来获得更强烈的临场感。360度全景影像在表现形式上与普通影像类似，但普通摄影画面的透视范围有限，缺乏立体感。360度全景影像不仅实现了视角的全覆盖，还可以为用户带来一定程度的沉浸感。相比之下，用3D技术构建的场景虽然在交互方面优于360度全景图，但虚拟场景的制作成本较高，真实感也不如实景拍摄。如果使用者对交互功能的需求不大，而对图像的真实感要求很高，那么360度全景拍摄就是一种高性价比的选择。

360度全景拍摄在制作上投入相对小，制作流程也较简单。一张全景照片从拍摄到制作再到完成发布仅需几分钟，数据文件占用的空间较小，对系统配置的要求也不高，适合以各种方式在各种终端设备上观看。 

全景虚拟现实技术在当下社会中拥有广泛的需求。带有交互功能的全景场景和3D产品展示平台不仅可以为科研提供重要的视觉信息，而且是企业有效拓展业务范围、提升竞争力的手段。

在商业领域，很多企业已经率先采用360度全景影像作为场景和产品的展示方式，如酒店、房产开发商及汽车销售商为客户提供全景预览服务。在医学领域，口腔全景图可以清晰地展示全口牙列的体层影像，为制订治疗计划进而提高医师诊断的准确率提供依据。在旅游领域，可以将旅游网站的景区平面布置图与全景多媒体文件结合，做成热点链接，通过点击鼠标就能从一个景点进入下一个景点，引导访客进行虚拟旅游。在文化领域，可以采用柱形或球形的全景设计介绍场馆建筑，用全景手段进行工艺美术、绘画、雕塑、文物等360度三维展示，拖动鼠标即可观看目标对象的全貌。 

第二节 全景技术发展历程 

一、全景技术在 19 世纪的发展 

全景技术的诞生要追溯到19世纪。科学家惠斯登发明了立体镜，通过让眼睛感知两个不同的平面图像，形成3D成像效果，揭示了视差的机理。20世纪初期全景相机的产生是全景硬件技术发展中的一项创举。 

美国罗切斯特公司生产的Cirkut系列全景相机是早期全景相机中的流行产品。该系列包含多个型号，最大的Cirkut No.16使用的底片面积达到了16英寸。罗切斯特公司于1907年并入柯达公司，Cirkut也随之成为柯达公司品牌。Cirkut No.10相机采用一个扇状物控制时钟的机械装置，使用10英寸胶片可以完整拍摄360度的影像。

Cirkut系列相机的共同点是固定在一个可旋转的云台上，拍摄前需要首先拧紧发条，为摄影机的缓慢旋转提供动力。由于早年胶片的感光度较低，拍摄时相机的旋转速度也比较慢，因此在拍摄集体照时，大家需要面向镜头保持长时间的固定姿势。这与照相术刚出现时的情况极为类似。 

2010年第6期《数码摄影》期刊发表过一篇标题为《全景摄影专题——更广阔的视界》的文章，文中提到广州艳芳照相馆曾使用柯达Cirkut相机，为同一场景内的4000余人拍摄合影照，照片的长度达到1.5米。

二、全景技术在 20 世纪的发展 

进入20世纪后，全景拍摄设备在国内外展现出蓬勃的生机。在这一时期，全景的拍摄器材包括宽幅相机、转机、摇头机、遮幅全景相机等。

第一章 全景影像发展历程 / 001 

第一节 全景视频简介 / 001 

第二节 全景技术发展历程 / 003 

第二章 虚拟现实视频处理及技术发展概述 / 012 

第一节 视频相关技术介绍 / 012 

第二节 VR 全景视频投影技术 / 028 

第三章 虚拟现实全景视频拍摄设备 / 035 

第一节 全景拍摄器材概述 / 035 

第二节 常见全景拍摄器材 / 037 

第三节 构建拍摄阵列 / 049 

第四章 虚拟现实全景视频拍摄制作流程 / 061 

第一节 VR 全景视频前期拍摄流程 / 062 

第二节 VR 全景视频后期制作流程 / 062 

第三节 实际工作流程案例 / 063

第四节 VR 全景视频后期缝合制作流程 / 067 

第五章 传统视频拍摄设备 / 071 

第一节 传统拍摄设备 / 071 

第二节 录音设备 / 076 

第三节 滑轨 / 081 

第四节 跟焦器 / 082 

第五节 摇臂 / 084 

第六节 三脚架 / 085 

第七节 遮光斗 / 086 

第八节 灯光设备 / 089 

第九节 VR 拍摄设备 / 095 

第六章 传统视频拍摄技术 / 099 

第一节 基础概念 / 099 

第二节 曝光量 / 106 

第三节 构图原则 / 108 

第四节 色温 / 110 

第七章 传统摄影拍摄实践 / 113 

第一节 室外拍摄实践 / 113 

第二节 布光实践 / 121 

第三节 运动镜头拍摄实践 / 128 

第八章 虚拟现实全景视频技术问题 / 133