TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG
KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ
-----------------------

ĐÀO HÙNG CƯỜNG

XÂY DỰNG MƠ HÌNH THAM QUAN ẢO
KHN VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Ngành: Cơng nghệ Thông tin

Phú Thọ, 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG
KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ

-----------------------

ĐÀO HÙNG CƯỜNG

XÂY DỰNG MƠ HÌNH THAM QUAN ẢO
KHN VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Ngành: Cơng nghệ Thông tin

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS. Nguyễn Hùng Cường

Phú Thọ, 2017

LỜI CẢM ƠN
Sau quá trình tìm hiểu đề tài “Xây dựng mơ hình tham quan ảo khn
viên trường Đại học Hùng Vương”, em đã hoàn thành đúng tiến độ dự kiến. Để
đạt được kết quả này, em đã nỗ lực thực hiện và đồng thời cũng nhận được rất
nhiều sự giúp đỡ từ thầy cô và bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trường Đại học Hùng Vương đã
tạo điều kiện về cơ sở vật chất, chỉ bảo và đóng góp ý kiến giúp khóa luận của
em thêm hồn thiện về hình thức cũng như nội dung.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới giáo viên hướng dẫn, thầy giáo
Nguyễn Hùng Cường - Bộ môn Công nghệ phần mềm - Khoa Kỹ thuật - Công
nghệ - Trường Đại Học Hùng Vương đã tận tình giúp đỡ em trong suốt q
trình làm khóa luận tốt nghiệp. Trong thời gian làm việc cùng thầy, em không
ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà cịn học tập được tinh thần làm
việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, đó là những điều rất
cần thiết cho em trong quá trình học tập và làm việc sau này.
Trong thời gian nghiên cứu và hồn thành khóa luận khơng tránh khỏi
những thiếu sót, em rất mong được sự đóng góp ý kiến từ q thầy cơ và các
bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Việt Trì, tháng 5 năm 2017
Sinh viên

Đào Hùng Cường

1



DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 So sánh tốc độ xử lý của phiên bản 10.0.16 với phiên bản 9.2 ....... 16
Hình 1.2 Cải tiến tab Exposure/HDR ............................................................. 17
Hình 2.1 Giao diện khởi động của PTGui...................................................... 29
Hình 2.2 Hộp thoại Add image ....................................................................... 30
Hình 2.3 Tạo các điểm ảnh............................................................................. 30
Hình 2.4 Hộp thoại Panorama Editor ............................................................ 31
Hình 2.5 Hộp thoại PTGui Viewer ................................................................. 32
Hình 2.6 Mở rộng tab Advanced .................................................................... 32
Hình 2.7 Các tab tùy chỉnh mở rộng .............................................................. 33
Hình 2.8 Tab tùy chỉnh Mask ......................................................................... 34
Hình 2.9 Kiểm tra chất lượng ảnh tồn cảnh................................................. 35
Hình 2.10 Hộp thoại Optimeze Results .......................................................... 36
Hình 2.11 Hộp thoại Control Point ................................................................ 37
Hình 2.12 Hộp thoại Create Panorama ......................................................... 38
Hình 2.13 Bức ảnh Panorama 360 độ hồn chỉnh......................................... 38
Hình 3.1 Phịng thực hành Vật lý bức 1 ......................................................... 41
Hình 3.2 Phịng thực hành Vật lý bức 2 ......................................................... 42
Hình 3.3 Phịng thực hành Vật lý bức 3 ......................................................... 43
Hình 3.4 Phịng thực hành Vật lý bức 4 ......................................................... 43
Hình 3.5 Bản đồ tồn cảnh trường Đại học Hùng Vương ............................. 45
Hình 3.6 Bản đồ giảng đường N 1_2_3 trường Đại học Hùng Vương .......... 47
Hình 3.7 Bản đồ giảng đường N 4_5_6 trường Đại học Hùng Vương .......... 48
Hình 3.8 Bản đồ cảnh quan nhà điều hành trường Đại học Hùng Vương .... 50
Hình 3.9 Bản đồ cảnh quan ký túc xá trường Đại học Hùng Vương ............. 52
Hình 3.10 Giao diện của Krpano ................................................................... 54
Hình 3.11 Di chuyển ảnh vào phần mềm ....................................................... 54
Hình 3.12 Cửa sổ tự động kết nối các bức ảnh toàn cảnh 360 độ ................. 55

2



Hình 3.13 Cửa sổ vtour_editor....................................................................... 56
Hình 3.14 Giao diện mơ hình khn viên tồn cảnh...................................... 58
Hình 3.15 Giao diện mơ hình khn viên giảng đường 1_2_3 ...................... 59
Hình 3.16 Giao diện mơ hình khn viên giảng đường 4_5_6 ...................... 59
Hình 3.17 Giao diện mơ hình khn viên nhà điều hành............................... 60
Hình 3.18 Giao diện mơ hình khn viên ký túc xá ....................................... 60

3


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1 Danh sách các điểm ảnh của khn viên tồn cảnh………………..44
Bảng 3.2 Danh sách các điểm ảnh của khu giảng đường N 1_2_3………….46
Bảng 3.3 Danh sách các điểm ảnh của khu giảng đường N 4_5_6…………..48
Bảng 3.4 Danh sách các điểm ảnh của khuôn viên nhà điều hành…………..49
Bảng 3.5 Danh sách các điểm ảnh của khuôn viên ký túc xá………………....51

4


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................... 2
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ 4
MỤC LỤC ........................................................................................................ 5
A. MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 7
1. Đặt vấn đề nghiên cứu............................................................................... 7
1.1. Sự cần thiết của vấn đề nghiên cứu.................................................... 7

1.2. Căn cứ khoa học thực tiễn .................................................................. 8
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ................................................................. 8
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................. 8
4. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 8
5. Bố cục đề tài .............................................................................................. 9
B. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU..................................................................... 10
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỂ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................... 10
1.1. Khái quát về cơ sở trường Đại học Hùng Vương ................................ 10
1.2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ......................................................... 12
1.3. Giới thiệu về cơng cụ tạo ảnh tồn cảnh 360 độ PTGui ...................... 13
1.3.1. Giới thiệu về ảnh toàn cảnh 360 độ .............................................. 13
1.3.2. Giới thiệu về công cụ PTGui ........................................................ 14
1.4. Giới thiệu về cơng cụ tạo mơ hình tham quan ảo Krpano ................... 17
1.4.1. Giới thiệu về mơ hình tham quan ảo ............................................. 17
1.4.2. Giới thiệu về công cụ Krpano ....................................................... 18
CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT XÂY DỰNG MƠ HÌNH THAM QUAN ẢO 26
2.1. Khái niệm về ảnh toàn cảnh 360 độ ..................................................... 26
5


2.2. Các bước chụp ảnh góc rộng 180 độ.................................................... 27
2.3. Xử lý và ghép ảnh góc rộng 180 độ thành ảnh tồn cảnh 360 độ........ 29
2.4. Cấu hình một dự án của Krpano .......................................................... 39
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH THAM QUAN ẢO KHUÔN VIÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG ....................................................... 41
3.1. Chụp ảnh góc rộng cảnh quan trường Đại học Hùng Vương .............. 41
3.2. Xây dựng bản đồ các địa điểm trong mơ hình tham quan ảo .............. 44
3.2.1. Xây dựng bản đồ khn viên tồn cảnh........................................ 44
3.2.2. Xây dựng bản đồ khuôn viên giảng đường N 1_2_3 .................... 45
3.2.3. Xây dụng bản đồ khuôn viên giảng đường N 4_5_6 .................... 47

3.2.4. Xây dụng bản đồ khuôn viên nhà điều hành ................................... 49
3.2.5. Xây dựng bản đồ khuôn viên ký túc xá ........................................ 50
3.3. Xây dựng mơ hình tham quan ảo ......................................................... 52
3.4. Một số giao diện chính của mơ hình tham quan ảo ............................. 58
C. KẾT LUẬN CHUNG ............................................................................... 61
1. Kết quả đạt được ..................................................................................... 61
2. Những vấn đề tồn tại ............................................................................... 61
3. Hướng phát triển đề tài............................................................................ 61
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................... 62
E. PHỤ LỤC .................................................................................................. 63
Phụ lục A: Mã code tạo kiểu phông chữ trong tập tin xml ................... 63
Phụ lục B: Mã code gắn bản đồ vào mơ hình trong tập tin xml ................. 63
Phụ lục C: Mã code đóng mở bản đồ trong tập tin xml .............................. 63
Phụ lục D: Mã code gắn các điểm vào bản đồ trong tập tin xml ................ 64
Phụ lục E: Mã code kích hoạt các điểm trên bản đồ trong tập tin xml ....... 65
6


A. MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề nghiên cứu
1.1. Sự cần thiết của vấn đề nghiên cứu
Ngày nay thực tế ảo đã và đang là xu hướng phát triển mạnh mẽ trên toàn
cầu. Việc ứng dụng thực tế ảo vào các lĩnh vực khác nhau mang lại rất nhiều
lợi ích trong cuộc sống. Nó được áp dụng chủ yếu cho lĩnh vực tham quan du
lịch và quảng bá.
Việt Nam cũng không nằm ngồi xu thế đó, hiện nay mơ hình tham
quan ảo đã và đang được các khu du lịch, các viện bảo tàng, các khu di tích
lịch sử, v.v.., lựa chọn là một phương thức tiềm năng và mũi nhọn để quảng
bá hình ảnh cũng như sự chuyên nghiệp trong phục vụ của mình tới du khách.
Du khách có thể truy nhập vào trang chủ của các địa điểm này, lựa chọn tham

quan mơ hình 3D, vậy là dù ở bất kỳ địa điểm nào truy câp được internet du
khách cũng có được cái nhìn tổng quan, chi tiết về cảnh quan của địa điểm
mà mình lựa chọn. Mang đến cho du khách một cách nhìn tổng quan như vậy
nên mơ hình tham quan ảo đã thúc đẩy rất lớn việc phát triển du lịch tại các
địa điểm lựa chọn xây dựng mơ hình này.
Có rất nhiều cơng cụ để xây dựng ảnh toàn cảnh 360 độ như: Hugin
Panorama Stitcher, PanoramaStudio Pro, Autostich, Kolor autopano pro, PT
Gui pro, v.v.. Cũng như một số phần mềm dùng để tạo mơ hình ảo từ ảnh
toàn cảnh 360 độ như: Krpano, Panotour pro,v.v.. Các cơng cụ này có thể
giúp lập trình viên tạo ra 1 bức ảnh toàn cảnh 360 độ và đưa các bức ảnh đã
tạo thành một mơ hình tham quan ảo.
Hiện nay các hình ảnh cũng như cảnh quan của trường Đại học Hùng
Vương được đăng tải trên website mà chưa có một mơ mình tham quan thực
sự thể hiện được khung nhìn tổng quan nhất về quang cảnh của trường. Khi
mọi người muốn tìm hiểu về cảnh quan cũng như các trang thiết bị phục vụ
học tập tại nhà trường chưa có một nguồn tài nguyên cụ thể nào mơ tả hết
được vấn đề đó. Xây dựng mơ hình tham quan ảo giúp giải quyết có hiệu quả
7


vấn đề đã đặt ra. Người xem sẽ được tham quan trường với một mơ hình gồm
các hình ảnh tồn cảnh 360 độ để có một góc nhìn trực quan nhất.
Từ các lý do trên, em đã chọn đề tài: “Xây dựng mơ hình tham quan ảo
khn viên trường Đại học Hùng Vương” nhằm giới thiệu quảng bá tới người
xem một cách nhìn tổng quan nhất về cảnh quan trường Đại học Hùng Vương.
1.2. Căn cứ khoa học thực tiễn
- Ứng dụng lý thuyết, phương pháp, kỹ thuật tạo ảnh tồn cảnh 360 độ và
xây dựng mơ hình tham quan ảo khn viên trường Đại học Hùng Vương.
- Mơ hình tham quan ảo khuôn viên trường Đại học Hùng Vương sẽ cung
cấp cho người xem một khung nhìn từ tổng quan đến chi tiết về cảnh

quan cũng như trang thiết bị phục vụ học tập của nhà trường.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Chụp ảnh góc rộng 180 độ.
- Sử dụng phần mềm PTGui ghép ảnh góc rộng 180 độ thành ảnh toàn
cảnh 360 độ.
- Sử dụng phần mềm Krpano để xây dựng mơ hình tham quan ảo dựa trên
bộ ảnh toàn cảnh 360 độ.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Trường Đại học Hùng Vương về cảnh quan và
trang thiết bị phục vụ học tập của nhà trường.
- Phạm vi nghiên cứu:
 Về nội dung: tìm hiểu, nghiên cứu, tổng hợp ảnh về cảnh quan
chung cũng như các trang thiết bị phục vụ cho học tập của trường
Đại học Hùng Vương.
 Về không gian: Trường Đại học Hùng Vương.
4. Phương pháp nghiên cứu
Hiện nay có rất nhiều phương pháp nghiên cứu khoa học khác nhau.
Trong đề tài này em sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

8


 Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Đọc sách và các tài liệu
liên quan đến công nghệ thực tế ảo.
 Phương pháp mơ hình hóa: Lập mơ hình cấu trúc lại cơ sở lý thuyết đã thu
thập được một cách trực quan đầy đủ thông tin nhất.
 Phương pháp quan sát: Quan sát tồn diện khn viên giảng đường
trường Đại học Hùng Vương để có được một hệ thống quan sát, mơ tả
và phân tích chính xác, đầy đủ.
 Phương pháp hỏi ý kiến chuyên gia: Hỏi ý kiến cũng như sự đánh giá

khách quan của thầy hướng dẫn và các chuyên gia trong lĩnh vực thực
tế ảo.
5. Bố cục đề tài
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, đề tài được chia
thành các chương:
Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
1.1. Khái quát về cơ sở trường Đại học Hùng Vương
1.2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
1.3. Giới thiệu về công cụ tạo ảnh toàn cảnh 360 độ PTGui
1.4. Giới thiệu về cơng cụ xây dựng mơ hình tham quan ảo Krpano
Chương 2: Kỹ thuật xây dựng mơ hình tham quan ảo
2.1. Khái niệm về ảnh toàn cảnh 360 độ
2.2. Các bước chụp ảnh góc rộng 180 độ
2.3. Xử lý và ghép ảnh góc rộng 180 độ thành ảnh tồn cảnh 360 độ
2.4. Cấu hình một dự án của Krpano
Chương 3: Xây dựng mơ hình tham quan ảo khn viên trường Đại
học Hùng Vương
3.1. Chụp ảnh góc rộng cảnh quan trường Đại học Hùng Vương
3.2. Xây dựng bản đồ các địa điểm trong mơ hình tham quan ảo
3.3. Xây dựng mơ hình tham quan ảo
3.4. Một số giao diện chính của mơ hình tham quan ảo.
9


B. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỂ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Khái quát về cơ sở trường Đại học Hùng Vương
Trường Đại học Hùng Vương là trường đại học công lập đa cấp, đa ngành
trên quê hương đất tổ. Trường Đại học Hùng Vương thành lập ngày 29 tháng
04 năm 2003 theo Quyết định số 81/2003/QĐ - TTg của Thủ Tướng Chính

phủ, trên cơ sở của Trường Cao đẳng Sư phạm Phú Thọ - có bề dày truyền
thống hơn 50 năm.
- Địa chỉ:
 Cơ sở TP.Việt Trì: Phường Nơng Trang - TP.Việt Trì, tỉnh Phú Thọ.
 Cơ sở TX.Phú Thọ: Phường Hùng Vương, TX.Phú Thọ, tỉnh Phú Thọ.
- Điện thoại:
 Cơ sở TP.Việt Trì: (02103) - 993 369
 Cơ sở TX.Phú Thọ: (02103) - 820.042
- Fax:
 Cơ sở TP.Việt Trì: (02103) - 993 468
 Cơ sở TX.Phú Thọ: (02103) - 714.069
- Website:
- Email:
- Hiệu trưởng: PGS.TS. Cao Văn.
- Đội ngũ cán bộ:
 Đến ngày 31 tháng 12 năm 2016 trường có 456 cán bộ, viên chức
(trong đó biên chế 377 người). Số cán bộ giảng dạy là là 311 người,
trong đó có 09 phó giáo sư, 52 tiến sĩ, 213 thạc sĩ (trong đó có 62
người đang làm nghiên cứu sinh), 37 kỹ sư, cử nhân (trong đó 27
người đang học thạc sĩ).
 Tỷ lệ giảng viên cơ hữu có trình độ tiến sĩ trở lên của trường
chiếm 19,6%.

10


- Tổ chức bộ máy: Hiện nay trường có 02 cơ sở đào tạo (cơ sở thành phố
Việt Trì và cơ sở thị xã Phú Thọ) với:
 12 khoa đào tạo (Khoa Kỹ thuật - Cơng nghệ; Khoa Tốn - Tin; Khoa
khoa học tự nhiên; Khoa khoa học xã hội và Nhân văn; Khoa Ngoại

ngữ; Khoa Giáo dục Tiểu học và Mầm non; Khoa Nghệ thuật; Khoa
Nông - Lâm - Ngư; Khoa Kinh tế & Quản trị kinh doanh; Khoa Thể
dục thể thao; Khoa Tâm lý giáo dục; Khoa Lý luận chính trị).


09 phịng (phịng Tổ chức Cán bộ; phịng Cơng tác Chính trị - Học
sinh Sinh viên; phịng Đào tạo; phịng Hành chính Tổng hợp; phịng
Quản trị - Đời sống; phịng Kế hoạch - Tài chính; phịng Quan hệ
quốc tế; phịng Khoa học & Cơng nghệ; phịng Thanh tra pháp chế).



07 Trung tâm (Trung tâm Ngoại ngữ - Tin học; Trung tâm Thông
tin - Tư liệu - Thư viện; Trung tâm Đào tạo theo nhu cầu xã hội;
Trung tâm giáo dục quốc phòng; Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng
khoa học và chuyển giao Công nghệ; Trung tâm nghiên cứu Giáo
dục, Văn hóa & Nghệ thuật; Trung tâm Đảm bảo chất lượng).

 02 Ban (Ban QLDA dự án; Ban quản lý ký túc xá).
- Ngành nghề, trình độ đào tạo: Hiện tại, nhà trường đào tạo 43 ngành đại
học, sau đại học, cao đẳng, trung cấp chuyên nghiệp.


Đào tạo sau đại học: 02 ngành (Lý luận và phương pháp dạy học bộ
mơn Tốn; Lý luận Văn học).



Đào tạo đại học: 30 ngành.




Đào tạo cao đẳng: 10 ngành.



Đào tạo trung cấp chuyên nghiệp: 01 ngành.

- Quy mô đào tạo: Đến 31/12/2016 tổng số sinh viên các hệ đào tạo là:
7465 sinh viên.Trong đó:


Hệ Đại học chính quy 3536 sinh viên.



Hệ cao học 72 học viên.



Hệ Cao đẳng chính quy 327 sinh viên.
11




Hệ Trung cấp chính quy 237 sinh viên.




Hệ Đại học liên thơng chính quy, vừa làm vừa học, bằng 2 vừa làm
vừa học 3293 sinh viên.

1.2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Thực tế ảo là một hệ thống giao diện cấp cao giữa người sử dụng và máy
tính. Hệ thống này mô phỏng các sự vật và hiện tượng theo thời gian thực và
tương tác với người sử dụng thông qua tổng hợp các kênh cảm giác.
 Trên thế giới:
Thực tế ảo không phải là phát minh mới, mà ngay từ năm 1962 Morton
Heilig (người Mỹ) đã phát minh ra thiết bị mô phỏng SENSORAMA. Tuy
nhiên cũng như nhiều ngành công nghệ khác, virtual reality chỉ thực sự phát
triển ứng dụng rộng rãi trong những năm gần đây nhờ vào sự phát triển của tin
học (phần mềm) và máy tính (phần cứng). Ngày nay thực tế ảo đã trở thành
một ngành công nghiệp và thị trường cho việc áp dụng công nghệ thực tế ảo
tăng trưởng hẳng năm khoảng 21% và đạt khoảng 7,8 tỷ $ năm 2014, và trên
thực tế cho đến nay công nghệ thực tế ảo đứng đầu danh sách trong những công
nghệ chiến lược.
Tại các nước phát triển, chúng ta có thể nhận thấy được công nghệ thực
tế ảo ứng dụng trong mọi lĩnh vực: Khoa học kỹ thuật, kiến trúc, quân sự, giải
trí, du lịch, địa ốc[1- 4], v.v..và đáp ứng mọi nhu cầu: Nghiên cứu, giáo dục,
thương mại, dịch vụ. Trong y học, quân sự, du lịch là lĩnh vực ứng dụng truyền
thống của cơng nghệ thực tế ảo. Bên cạnh đó cơng nghệ thực tế ảo cũng được
ứng dụng trong giáo dục, nghệ thuật, giải trí, du lịch ảo (mơ hình tham quan
ảo), bất động sản, v.v.. Ngày nay công nghệ thực tế ảo có một số ứng dụng mới
nổi lên như: Công nghệ thực tế ảo ứng dụng trong sản xuất, trong ngành
rôbốt, trong việc hiển thị thông tin của ngành dầu mỏ, v.v.. Cơng nghệ thực
tế ảo có tiềm năng ứng dụng vơ cùng lớn. Có thể nói: Mọi lĩnh vực “ có thật”
trong cuộc sống đều có thể ứng dụng “thực tế ảo” để nghiên cứu và phát triển
hoàn thiện hơn.
12



Về mặt ngun tắc có thể dùng bất cứ ngơn ngữ lập trình hay phần
mềm đồ họa nào để mơ hình hóa (modelling) và mơ phỏng (simulation) các
đối tượng của thực tế ảo. Ví dụ như các ngơn ngữ: OpenGl, C++, Java3D,
VRML, X3D, v.v.. Phần mềm của bất kỳ mô hình thực tế ảo nào cũng phải
đảm bảo 2 cơng dụng chính: tạo hình và mơ phỏng. Các đối tượng của cơng
nghệ này được mơ hình hóa sau đó phần mềm mơ hình thực tế ảo phải có
khả năng mơ phỏng động học, động lực học cũng như mô phỏng ứng xử
của các đối tượng. Một trong những ứng dụng nổi bật của mơ hình thực tế
ảo là Google street View [5].


Tại Việt Nam:

Mơ hình tham quan ảo là một kỹ thuật khá mới tại Việt Nam, cho phép
người dùng ngắm cảnh quan của một khu vực bằng ảnh toàn cảnh 360 độ.
Người dùng xoay góc nhìn 360 độ xung quanh một vị trí để ngắm tồn
bộ khơng gian xung quanh vị trí đó. Ngồi ra, tùy thuộc vào thiết lập của mơ
hình mà người dùng có thể thay đổi vị trí trên mơ hình thơng qua:
- Bản đồ thu nhỏ của toàn bộ khu vực.
- Mũi tên di chuyển giữa các địa điểm kề nhau.
Hiện nay đã có một số cơ quan, đơn vị, doanh nghiệp trong cả nước xây
dựng mơ hình tham quan ảo để quảng bá, giới thiệu cảnh quan của đơn vị
mình[6-10]. Đây hầu hết là những đơn vị muốn giới thiệu những nét đẹp của cảnh
quan, những tranh vẽ hoặc hình chụp, từ đó cho thấy ưu thế của mơ hình tham
quan ảo trong lĩnh vực này.
1.3. Giới thiệu về cơng cụ tạo ảnh tồn cảnh 360 độ PTGui
1.3.1. Giới thiệu về ảnh toàn cảnh 360 độ
a) Lịch sử ra đời

Khái niệm ảnh toàn cảnh ban đầu được một họa sĩ người Ailen là Robert
Barker sử dụng để mơ tả bức tranh tồn cảnh của ông về Edinburgh. Năm 1792
có 1 cuộc triển lãm được khai mạc ở London lấy tên là "The Panorama".

13


Trong giữa thế kỷ 19, bức tranh toàn cảnh và các mơ hình đã trở thành
một cách rất phổ biến để đại diện cho phong cảnh và các sự kiện lịch sử. Khán
giả châu Âu trong giai đoạn này đã vui mừng bởi các khía cạnh của ảo tưởng,
đắm mình trong một bức tranh toàn cảnh 360 độ và cho cảm giác đứng trong
một môi trường mới. Năm 1881, họa sĩ vẽ tranh biển Hà Lan Willem Hendrik
Mesdag đã sáng tác và cho xuất bản "the Panorama Mesdag of The Hague" với
chiều cao hơn 14 mét, đường kính 40 mét (chu vi khoảng 120 mét).
b) Ảnh toàn cảnh trong nhiếp ảnh:
Trong nhiếp ảnh, kỹ thuật chụp ảnh toàn cảnh thường được dùng để chụp
tranh phong cảnh theo chiều ngang. Máy ảnh thơng thường chỉ chụp với một
góc 90 độ nên người sử dụng khó có thể thu lại tồn cảnh khơng gian như họ
mong muốn, cịn ảnh tồn cảnh phải đạt ít nhất là 110 độ và đơi khi có thể lên
đến 360 độ mới cho người sử dụng một khơng gian tồn cảnh như mong muốn.
Ngày nay với việc sử dụng phổ biến của máy ảnh kỹ thuật số, các dịng
máy ảnh chun nghiệp DSLR hoặc thậm chí dịng máy du lịch cũng cho phép
người dùng dễ dàng ứng dụng kỹ thuật chụp ảnh toàn cảnh nhờ các phần mềm
có sẵn trong máy hoặc dùng AutoPano, Panorama Make, Photoshop, v.v..
c) Phân loại:
Ảnh toàn cảnh được chia làm nhiều loại, trong đó phổ biến nhất là các
tác phẩm có khung hình rộng (chiều rộng lớn hơn nhiều lần chiều cao) và
vertorama (vertical panorama - ghép nhiều ảnh với nhau theo chiều dọc), ngồi
ra cịn có polar (tạo thành hành tinh nhỏ), sphere (hình cầu), cubic (lập phương)
cylindrical (hình trụ), v.v..

1.3.2. Giới thiệu về công cụ PTGui
PTGui là một sản phẩm phần mềm của New House Internet Services BV,
tại Hà Lan. PTGui được phát hành vào năm 1996 để cung cấp phương pháp
phát triển phần mềm tùy chỉnh và các dịch vụ tư vấn, mang đến cho người sử
dụng phần mềm ghép ảnh toàn cảnh tốt nhất. PTGui chạy trên hệ điều hành
Microsoft Windows (Windows XP trở lên) và Apple Mac (hỗ trợ bộ xử lý Intel,
OS X 10.7 hoặc mới hơn). PTGui đã được tối ưu hóa cho việc ghép ảnh toàn
14


cảnh lớn, PTGui chạy tốt ngay cả trên máy tính có phần cứng khiêm tốn chỉ với 2
GB RAM.
1.3.2.1. Tính năng và đặc điểm của PTGui
- Tính năng của PTGui: Tự động ghép ảnh toàn cảnh chỉ với các thao tác
nhấp chuột. Người sử dụng có thể tùy chỉnh và tồn quyền kiểm sốt kết
quả cuối cùng của bức ảnh. Phần mềm cung cấp cho người sử dụng chế
độ xem trước ngay sau khi tiến hành tinh chỉnh. Hình ảnh được xếp
chồng lên nhau theo cả chiều ngang lẫn chiều dọc.
- Đặc điểm của PTGui: Số lượng ảnh ghép không hạn chế có thể lên đến
hàng trăm bức ảnh đơn để ghép thành một hình ảnh tồn cảnh. Hỗ trợ đa
định dạng hình ảnh (jpeg, tiff, png, v.v..). Hỗ trợ 16 bit cho mỗi kênh
hình ảnh giúp tạo chất lượng ảnh tốt nhất. Nhờ OpenCL tăng tốc GPU
PTGui có thể ghép một bức tranh toàn cảnh 1 Gigapixel trong khoảng 25
giây trên phần cứng khiêm tốn.
1.3.2.2. Giới thiệu các phiên bản của PTGui
Từ năm 1996 đến năm 2001 các nhà phát triển đã thiết kế và cải thiện
các phiên bản của phần mềm này từ phiên bản đầu tiên 0.10 đến phiên bản 0.15.
Các phiên bản đầu tiên này còn sơ khai và còn tồn tại nhiều vấn đề khi xử lý
hình ảnh.
Phiên bản 1.00 được phát hành vào ngày 27/07/2001. Phiên bản này viết

lại hoàn toàn giao diện người dùng và cải tiến một số chức năng cần thiết như :
- Xem thời gian thực của bức ảnh bị biến dạng.
- Hỗ trợ thêm định dạng hình ảnh (tiff, png).
- Các thơng số ống kính (FOV, a, b, c) và các thông số thay đổi (d, e) đều
được cải tiến để có thể thiết lập riêng cho các hình ảnh hoặc một thiết lập
chung cho tất cả các hình ảnh.
- Ảnh không bị lệch hoặc biến dạng khi bị cắt xén nhờ chế độ kiểm soát
khoảng cách các điểm.
Từ năm 2001 đến năm 2014 PTGui đã cải tiến và cho ra mắt các phiên
bản khác nhau, phiên bản sau kế thừa và hoàn thiện hơn phiên bản trước. Phiên
15


bản PTGui 10.0 được ra mắt vào ngày 29/07/2014 đánh dấu một bước tiến lớn
của phần mềm này.
- Tốc độ xử lý được tăng lên đáng kể. GPU tăng tốc độ hơn so với các
phiên bản trước đến 10 lần.
- Thuật toán bản đồ mới cho phép nhận dạng điểm tốt hơn giữa các bức
ảnh tạo chất lượng cao cho hình ảnh khi được xuất ra.
- Cải thiện tối đã chất lượng hình ảnh chụp trong điều kiện thiếu sáng
- Những thay đổi trong cách thức người xem bên ngoài được cấu hình:
Trong Options / Preferences - nâng cao lên tới 3 ứng dụng có thể được
cấu hình. Các ứng dụng này sẽ được hiển thị trong danh sách popup dưới
nút View (Tạo Panorama tab) và nút Preview (Preview).
- Loại bỏ hỗ trợ cho 16 bit đầu ra HDR tuyến tính: trước đây PTGui Pro
có thể tiết kiệm đầu ra HDR trong 16 bit điểm cố định TIFF hoặc file
PSD. Điều này khơng cịn có thể, HDR đầu ra hiện nay là 32 bit điểm
hoặc 16 bit EXR nửa nổi.
Phiên bản 10.0.16 được ra mắt vào ngày 17/02/2017 là phiên bản mới
nhất hiện nay. Các công cụ trong PTGui được cải tiến một cách mạnh mẽ và

hồn tồn tương thích với các phiên bản trước đó, tốc độ xử lý được cải thiện
một cách đáng kể nhanh gấp khoảng 7 lần so với phiên bản 9.2.

Hình 1.1 So sánh tốc độ xử lý của phiên bản 10.0.16 với phiên bản 9.2
Các thuật tốn mới cho kết quả tìm kiếm tự nhiên, nếu so về chất
lượng, hoặc tốt hơn so với Fusion phơi sáng. Thật dễ dàng để sử dụng và
16


nhanh hơn nhiều so với thuật tốn trước đó, mà có thể mất một thời gian rất
dài cho tồn cảnh lớn.
Các tab Exposure / HDR trong phiên bản Pro đã được tổ chức lại và bây
giờ cho phép ánh xạ tơng màu được sử dụng cho tồn cảnh thường xun dải
động thấp (tức là khơng bracketing).

Hình 1.2 Cải tiến tab Exposure/HDR
Tất nhiên, thúc đẩy bóng trong bất kỳ hình ảnh nào cũng sẽ làm tăng
nhiễu hình ảnh, do đó số lượng nén mà hợp lý có thể đạt được một cách hợp
lý. Nhưng trong một số trường hợp tính năng này có thể được sử dụng để chụp
ảnh tồn cảnh mà khơng cần ánh sáng thích hợp, khi đó HDR sẽ là cần thiết. Để
làm như vậy, sử dụng một máy ảnh SLR với một cảm biến lớn, tại mức ISO
thấp, để hình ảnh ở dạng RAW và chuyển đổi sang 16 bit TIFF để tối đa hóa
phạm vi năng động. Cảnh thiếu sáng như vậy mà vẫn có điểm nối bật, bởi vì
điểm nổi bật đó khơng bị cắt bớt khi xử lý. Các underexposure sau đó được bù
đắp bằng bản đồ đổi màu sắc.
1.4. Giới thiệu về công cụ tạo mơ hình tham quan ảo Krpano
1.4.1. Giới thiệu về mơ hình tham quan ảo
Mơ hình tham quan ảo được định nghĩa dựa trên các kỹ thuật xây dựng
không gian ảo được hiểu là một môi trường được mô phỏng bằng máy tính. Ở
đây người sử dụng sẽ nhìn thấy hình ảnh thực của khơng gian hiển thị

thơng qua các cơng cụ hỗ trợ như kính 3D hoặc một số công cụ hỗ trợ trực
tiếp trên máy.
17


Hiện nay trên thế giới mơ hình tham quan ảo đã và đang được phát triển
một cách vô cùng mạnh mẽ. Nó được áp dụng chủ yếu cho lĩnh vực tham quan du
lịch và quảng bá. Việt Nam cũng không nằm ngồi xu thế đó, hiện nay mơ hình
tham ảo đã và đang được các khu du lịch, các viện bảo tàng, các di tích, v.v.., lựa
chọn là một phương thức tiềm năng và mũi nhọn để quảng bá hình ảnh cũng như
sự chuyên nghiệp trong phục vụ của mình tới du khách. Du khách có thể truy nhập
vào trang chủ của các địa điểm này, lựa chọn tham quan 3D vậy là dù ở bất kỳ đâu
du khách cũng có được cái nhìn tổng quan, chi tiết về cảnh quan của địa điểm mà
mình lựa chọn. Mang đến cho du khách một cách nhìn tổng quan như vậy nên mơ
hình tham quan ảo đã thúc đẩy rất lớn việc phát triển du lịch tại các địa điểm lựa
chọn xây dựng mơ hình này.
1.4.2. Giới thiệu về cơng cụ Krpano
Krpano là một chương trình có hiệu suất cao và rất linh hoạt cho tất cả
các loại hình ảnh tồn cảnh và các mơ hình du lịch ảo tương tác. Người thiết kế
dùng công cụ này để tạo ra một không gian ảo dựa trên các hình ảnh tồn cảnh
đã thu thập và xử lý chúng để mang đến cho người sử dụng một không gian
chân thực nhất tại địa điểm được lựa chọn.
1.4.2.1. Tính năng và đặc điểm của Krpano
a) Tính năng của Krpano
Dựa trên nền tảng Flash và HTML 5 Krpano đã sử dụng các hình ảnh
tồn cảnh có chất lượng cao để xây dựng, bố trí và kiểm sốt các hình ảnh này
để tạo ra một chương trình tương tác với người sử dụng. Nhờ có các ưu điểm
trong việc xử lý và kiểm sốt hình ảnh của mình mà Krpano đã mang lại cho
người sử dụng chương trình với hiệu năng cao về độ xử lý cũng như độ sắc nét
trong hình ảnh.

b) Đặc điểm của Krpano
Krpano có một số ưu điểm nổi bật so với các phần mềm cùng loại như :
-

Có hiệu năng sử dụng cao: xử lý hình ảnh chất lượng cao và độ biến đổi
không gian ba chiều với hiệu suất tối ưu là hai yếu quyết định đến sự
thành công và phát triển của Krpano.
18


-

Tính tùy biến cao: Hầu như tất cả mọi tùy chỉnh hay sửa chữa đều được
thực hiện theo yêu cầu của người sử dụng. Người sử dụng có thể tùy
chỉnh mọi thứ và thêm các thiết lập cũng như các biến thể mà mình mong
muốn. Krpano có một hệ thống ngơn ngữ xml linh hoạt và tính tùy biến
cao cho phép người sử dụng có thể thực hiện những ý tưởng và tính năng
riêng biệt của từng trường hợp.

-

Hỗ trợ phạm vi rộng đối với định dạng các hình ảnh toàn cảnh.

-

Hỗ trợ đa định dạng của ảnh toàn cảnh.

-

Tạo ảnh tồn cảnh hình trụ Panos.


-

Tạo ảnh tồn cảnh một phần quả cầu, một phần trụ Panos.

-

Hỗ trợ hình ảnh phẳng.

-

Hỗ trợ phim Object (= Multi-Frame-Flat-Images).

-

Hỗ trợ video toàn cảnh (hình cầu, hình trụ, Partials).

-

Hỗ trợ đầu vào và hình ảnh đầu ra tập tin định dạng cho các cụ krpano:
 JPEG (* .jpg, * .jpeg).
 TIFF / BigTIFF (* .tif, * .tiff, * .btf, * .tf8, * .bigtiff).
 Photoshop (*.psd, *.pdd)/Photoshop (*.esp).

- Xử lý được hình ảnh có dung lượng lớn: Tải hình ảnh rất lớn, kích thước
ảnh có thể lên đến Gigapixel. Nếu tải đủ số ảnh để thực hiện chương trình
sẽ tốn rất nhiều thời gian và tài nguyên bộ nhớ. Để giải quyết vấn đề này
Krpano đã hỗ trợ cơng cụ Multi-Resolution loading. Những hình ảnh lớn
sẽ được chia thành nhiều cấp độ phân giải và mỗi cấp độ lại được chia
thành các mảnh nhỏ hơn. Mỗi mảnh nhỏ đó sẽ được nạp vào chương

trình khí chương trình cần thiết gọi đến nó. Điều này giúp người sử dụng
có thể tải lên và xử lý được ảnh với kích thước rất lớn và khơng cần đến
bộ nhớ quá lớn. Hình ảnh đa phân giải sẽ được tạo ra nhờ các cơng cụ đã
được tích hợp sẵn trong phần mềm.
- Hỗ trợ chiếu 3D: Krpano hỗ trợ người xem có thể chiếu được các hình
ảnh tồn cảnh trên màn hình.
19


 Lập thể khối Fisheye Projection.
 Khối hình trụ hoặc lập thể khối.
- Mơ hình kiến trúc: Mỗi chế độ chiếu được điều chỉnh bằng các thông số
khác nhau trong các bước một cách chính xác. Có thể thực hiện trộn hoặc
tăng giảm giữa các chế độ chiếu khác nhau. Ví dụ như chúng ta đang
chiếu với chế độ Fisheye sau đó có thể chuyển về chiếu với chế độ
bình thường mà khơng làm gián đoạn q trình.
- Có thể sử dụng theo nhiều mức từ đơn giản đến phức tạp.
1.4.2.2. Giới thiệu các phiên bản của Krpano
Từ khi phát hành Krpano đã cập nhật rất nhiều phiên bản như:
- Phiên bản Krpano đầu tiên (1.0.0) được phát hành 22/03/2008
 Tính năng tương tác với người xem được tối ưu hóa.
 Hỗ trợ kích thước ảnh lớn lên đến Gigapixel.
 Có thể tùy chọn góc rộng thơng qua sử dụng lens Fisheye.
 Tạo mơ hình tham quan ảo dựa trên các điểm đã được đánh dấu trên
không gian đa giác.
 Sử dụng cơng cụ Kmaketiles để ghép các hình ảnh có độ phân giải
lớn thành ảnh tồn cảnh 360 độ.
 Sử dụng công cụ Kmakepreview làm cho tất cả các hình ảnh khi ta
quay trịn trở nên sắc nét.
 Sử dụng cơng cụ Ktranform để chuyển đổi các hình ảnh từ khối lạp

phương thành ảnh toàn cảnh.
- Các phiên bản Krpano kế tiếp như 1.0.1 đến 1.0.6 đã có những cải tiến
như hỗ trợ thêm hệ điều hành và hỗ trợ Mac dược nhiều hơn nhưng
hầu hết cách thức và quy trình vẫn giống với phiên bản cha đẻ của
chúng là 1.0.0.
- Phiên bản Krpano 1.0.7 được phát hành vào ngày 03/11/2008. Phiên bản
này có rất nhiều thay đổi lớn với những phiên bản trước đó, và có thể nói
nhưng thay đổi này mang tính đột phá mà các phiên bản trước khơng có.
20


Toàn bộ nội dung bên trong hệ thống cũng như kiến trúc của hệ thống
như: Xml, Plugin, Hotspots, v.v.. đều được viết lại để phù hợp hơn và
phát huy tối đa tài nguyên. Phiên bản này có hiệu suất và khả năng hoạt
động tốt hơn rất nhiều so với các phiên bản trước nó. Một số tính năng
mới tiêu biểu của phiên bản này là:
 Stereographic projection (Phép chiếu lập thể): mở rộng được Fisheye
cho phép xem được toàn cảnh một cách chân thực được ví dụ như
cách gọi: Hành tinh nhỏ mà ta có thể với đến nó.
 Hỗ trợ hình ảnh nhiều hơn và cả hình ảnh động như Flash và Hotspots
 Có giữ lại và bổ sung thêm những thuộc tính mới cho Plugin và
Hotspots. Với những tính năng mới này thì người sử dụng có thể kiểm
soát được các yếu tố cần được lưu giữ hay loại bỏ chúng khi tạo
một hình ảnh tồn cảnh mới.
- Các phiên bản kế tiếp của Krpano tiếp tục cải tiến những hạn chế của các
phiên bản trước nó và ngày càng trở nên linh hoạt và hiệu suất cao hơn.
- Phiên bản Krpano 1.0.8.14 được phát hành ngày 01/9/2011 và được cập
nhật bản cuối cùng ngày 16/3/2012 đã có những cải tiến rõ rệt và mang
tính đột phá so với các phiên bản tiền nhiệm trước nó.
 Phiên bản này đã có giao diện Plugin mới cho Flash và HTML 5 nên

dễ dàng hơn cho người sử dụng.
 Cải thiện đáng kể khả năng biến đổi hình ảnh xang không gian ba
chiều khi di chuyển các Hotspots hay thay đổi quy mô của Plugin.
 Hỗ trợ đa thiết bị, có thể thử nghiệm trên Iphone cũng như Ipad, các
thiết bị cùng thuộc tính có thể được sử dụng trên thẻ xml.
 Mã hóa xml cho Flash và HTML 5: có một hệ thống mã hóa mới có
sắn chế độ làm việc cho các Krpano flash và Krpano HTML5.
 Hệ thống mã hóa tương tự cũng được sử dụng để mã hóa HTML
5 Javascrip Plugin.

21


 Hỗ trợ trực tiếp cho các video toàn cảnh, xử lý sự kiện độc lập thông
qua (name‘<event>’elements). Cú pháp xml mới ngắn hơn cho phép
tối ưu hóa biểu diễn cho hình ảnh lập phương khối.
 Kiến trúc mới cho phép chuyển tiếp mượt mà giữa các Hotspots từ
thấp lên cao và ngược lại.
- Các phiên bản tiếp theo tiếp tục cải thiện những khuyết điểm còn tồn tại
của phiên bản tiền nhiệm tước nó.
- Phiên bản Krpano 1.0.8.16 được phát hành ngày 28/3/2013 từ phiên bản
này được đổi tên thành 1.16.
 Hỗ trợ cải thiện đáng kể với HTML 5 và WebGL.
 Chất lượng chuyển khung cảnh sang ảnh toàn cảnh 360 và hiệu suất
làm việc tốt hơn so với CSS-3D trong nhiều trường hợp.
 Cung cấp tiến trình cho hoạt động của hệ thống một cách tốt hơn, hỗ
trợ trình duyệt WebGL là rất ổn định và đáng tin cậy hơn CSS-3D.
 Tất cả ảnh và chất lượng hiển thị ảnh tồn ảnh trên màn hình đều tốt
hơn, hạn chế tối đa răng cưa khi lập bản đồ hình ảnh có kích thước
nguồn lớn hơn trên màn hình có độ phân giải nhỏ.

 WebGL cũng hỗ trợ được cho các tác vụ khác như: Fisheye,
Stereographic, Panini, Littel-Planet project trong HTML 5, hỗ trợ hệ
điều hành Android tốt hơn.
 Cập nhật swl-format điều này cho phép sử dụng được nhiều tính năng
mới hơn của flash player các tính năng như: đồng bộ giải mã hình
ảnh, sử dụng chuột phải cho các sự kiện mà không cần thao tác
câu lệnh.
 Có khả năng bố trí mới khi sử dụng kích thước của tiêu cực đối
với chiều rộng và chiều cao của hình ảnh, sau đó kích thước kết
quả được lấy bằng kịch thước của ảnh trước đó trừ đi kích thước
nhất định đặt ra.

22




Ống kính fisheye làm việc cho phép xem rộng hơn 180 độ. Cải thiện
này làm tăng thêm khả năng tương thích với Flash và HTML 5. Đối
với cùng một lý do thiết lập view.limitfov đã hạn chế fov trong chế
độ mắt cá đã được gỡ bỏ. Hình ảnh dựng khối lập thể không bị ảnh
hưởng bới những thay đổi này.

 Mặc định mơ hình ảo đã có những thiết lập và tính năng mới so với
các phiên bản trước nó.
- Phiên bản Krpano 1.18 phát hành vào 07/10/2014. Cải thiện khả năng hỗ
trợ video toàn cảnh tốt hơn cho HTML 5.
 Hiệu suất tốt hơn và chất lượng cao hơn so với Flash trong nhiều
trường hợp.
 Có khả năng tìm kiếm miễn phí trong q trình tải

 Có khả năng tương thích để phù hợp với mơi trường làm việc trên các
thiêt bị di động với sự hỗ trợ của WebGL (iOS 8, Android Chrome,
Android Firefox). Hỗ trợ đặc biệt cho Iphone.
 Videointerface bổ sung những tính năng mới như: tìm kiếm trực tiếp,
video thay đổi chất lượng, các lựa chọn trình chiếu, hỗ trợ điện thoại
di động, vơ tuyến xem dự phịng với việc di chuyển và thu phóng
khung nhìn khi khơng có hỗ trợ WebGL.
 Hỗ trợ hình ảnh hình trụ và hình cầu tồn cảnh trong HTML 5 (với
WebGL) và có thể di chuyển động giữa phép chiếu hình cầu với
mặt phẳng.
 Hỗ trợ Hotspots Polygonal, ContextMenu cho các thiết bị cảm ứng.
 Xử lý videoUrl thay thế tốt hơn, hỗ trợ nhiều phần mở rộng tập tin và
video và tự động tải video tiếp theo khi có thơng báo video trước
nó tải lên bị thất bại.
- Phiên bản Krpano 1.19 pr8 là phiê bản mới nhất hiện nay, được phát
hành vào ngày 30/9/2016. Phiên bản này là một bước cải tiến mới so

23