捣鼓立体(3D)全景的玩法

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查看22828 | 回复5 | 2018-7-12 15:25:53 | 显示全部楼层 |阅读模式

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      【前言】这几年,全景技术突飞猛进,建立在全景之上的VR也是如火如荼。可是,戴着一个VR眼镜看普通全景,还是觉得缺了点什么…
/ s& H, u' e- }: v去年底,有幸去深圳看到科技公司参观学习,与看到科技的CEO陈丹先生聊了很多技术问题,诸如深度图技术,一次成像技术,3D图片合成技术等,受益匪浅。通过体验,看到科技的3D全景相机在成像品质上确属业界一流,尤其在3D全景视频上的表现,有一种被惊艳到的感觉。然而,看到科技的后期制作技术要求却是一般人难以承受的。用专用APP在线观看看到科技的3D全景图,网络不好会非常吃力。我总想用最简易的办法得到最惊艳的效果,于是开始捣鼓普通人玩3D全景,来看看怎么玩的?…6 t  V$ |5 X- @

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预知概念
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瞳距:是人眼瞳孔的间距,成年男性的瞳距多在58~73mm之间;成年女性的瞳距多在53~65mm之间。平均值大约62mm。
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视差:这里说的视差是左右眼分别看同一个物体表现的差异。其实也就是因瞳距不同而表现的差异。有视差才有深度,也才有立体感。( W2 e- {+ x. s! w/ ]5 M3 \

/ z. n! m3 n) M; J4 L- z/ s镜距:是拍摄时二个镜头的间距,或者单机平移的距离。镜距与立体感有很大的关系,后面详述。 !.jpg $ h% i3 V, g, l

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& S- V! ]" K% A  O. N: s
瞳距的测量

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% O% m) p! `: d* ^" z& V/ _我们只需要了解瞳距的平均值即可。因为观众的瞳距我们无法知道,也只能用平均值来参考拍摄。有兴趣的朋友可以自已测量一下自己的瞳距,拍摄时以自己的瞳距为参考也可。
: z5 x1 \4 b# q6 K) I0 [, `2 j !.jpg ) s4 U6 p% s, x" z4 S! \. }  y+ G
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观看VR的理想状态
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通过VR眼镜看3D全景,最理想的是,瞳孔,透镜光心,画面中心三点一线(如图)。
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观看VR的实际状态

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3 j; W, F" O# Y9 L( j3 g  @; F然而,现实中的情况却很骨感,多数情况下瞳孔,透镜光心,画面中心并不在一线上。误差是必然的,也是不可调合的。也就是前面说的,只需要记住平均值就可以了。这个平均值就是拍摄的基础。* @$ t2 Q3 [- F1 I7 o
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深度图原理
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深度图是一次成像立体相机的基本要素,立体效果由深度决定。看不懂没关系,但要知道两个镜头各有分工又有合作,能把平面和深度同时拍下即可。' c. U5 a5 |  L" B$ w- O  \1 H8 f2 c
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深度图参考

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  K* Y* F: {+ K' X深度图的理论我也不懂,从网上找了些图片研究一下而已。
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" j" H' J- v7 M& s
7 c+ p7 l: S' N' Q
深度图算法图一
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' M, L: x# K+ d3 }0 W算法是相机设计的基础,同样,深度图是立体相机的设计基础。! x3 w* i/ g9 N1 f6 M
!.jpg   @# w. `& X+ K4 v& H
3 L3 f; W( L1 O5 A
深度图算法图二
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算法的优劣决定了成像的品质。
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镜距与立体感的关系

7 ~) P& {1 G1 o7 E人眼在观看立体景物时有一个特点,太远或太近的景物立体感均不会太强。如果摄影也按照瞳距来操作,结果与人眼观看是一样的,远距景物或微距景物几乎没有立体感。所以,有些时候,必须调整镜距以获得最佳立体感。
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最佳立体感理论
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+ c- V4 \+ D' V$ `& t2 T国际上比较认可的公式有二个,一是1/50理论:镜距=物距/30~50,另一个是1/焦距理论:镜距=物距/焦距。即50倍镜距处的景物有最佳立体感。& h; D4 b" p8 u6 j7 d8 x. C6 M
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3D摄影大师苏胜强老师的理论

1 k2 ]) s6 I9 }+ u  }; g2 a. ]有点复杂,但比较精确,可以实际参考。  k% m# r# E" c2 u! p7 D/ i
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如何拍摄立体全景?
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通过前面的叙述,再看看深度图那些高深的理论和概念,我也晕菜,但想想深度图技术是一次成像相机所需要的,而我们用普通相机分别拍摄到两张有视差的图,并不需要深度图。只要两眼分别看二个图,立体感不就出来了吗?立体全景的拍摄,不能完全按照立体感的理论来操作,因为全景讲究一个节点,偏移节点的全景极难拼接,为保证全景的完美,宜尽量减少偏移量为妥。说到这,老斯基应该知道怎么做了。下面就是具体拍摄方法:" i& M% k. D1 X8 w

( p) @" E8 `9 l1 o; i! P9 m1 i一、双机拍摄,适合室外大场景,对节点要求不高的情况,哪怕是有运动物体的场景也是可以的。相机间距取平均瞳距62mm,也可以取自己的瞳距为参考。0 m# O- {: ~  A* B/ V! e9 a2 `

8 Q3 f1 A- n: z( P' r1 K二、单机拍摄,适合老斯基操作,尽量避免有运动物体的场景。因为偏离中轴的全景图不容易完美拼接,所以,不应在小场景内拍摄。假定我们选取的瞳距是60mm,则相对于中轴左偏移30mm拍摄左眼全景图,完成后,相对于中轴向右偏移30mm拍摄右眼全景图。这时候,有一个稳定的三脚架尤显得重要。建议锁快装板的螺丝别拧太紧。老斯基都知道,这种拍法不符合常规,前景不能靠太近。使用镜头箍代替节点云台会更加完美。
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如何拼接?

: ?& t: p; F) c1 k: _; k( n大多数全景玩家对拼接单一全景图都不会陌生。我只强调一点,拼接前,请把左右眼全景图分别放置在不同的目录(比如left或right),并取同样的名称。
9 j0 i8 {3 r4 [3 k9 G拼接后得到二个全景图(左眼图和右眼图),需要把两图再合成一个正方形的全景图,左眼图在上,右眼图在下(其实还有多种合成方法,这里只说最简单的一种上下并置)。还不支持立体全景的网站可能需要修改上传规则了,以后不仅需要能上传2:1的全景图,还要支持1:1的3D全景图或其他模式的3D全景图。
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如何切片?

* V& E% `8 {% T1 q) @' L  p我们知道,Krpano从1.19.pr9开始就已经支持3D立体全景。支持的图像模式还很多:, v' k" |( G1 Y+ u6 l3 e
1、一个12x1或1x12的条形图(左右并置或上下并置均可);: ]$ m/ D+ @( g/ T
2、二个6x1或1x6的条形图(同名分置不同目录,左眼图放目录1,右眼图放目录2);; Z& D0 f3 P4 i4 p" W
3、二个2:1的全景图(同名分置不同目录,左1右2);! r7 n3 k: M+ o. o
4、一个包含有左眼全景图和右眼全景图的单一全景图(这比较拗口,实际上就是上下并置的1:1全景图或左右并置的1:4全景图)。/ C7 _$ S7 p% F  A5 C* @, G
我建议用第四种,上下并置的正方形1:1全景图。管理、保存、查看都比较方便。也适合网站上传后自动切片处理。
6 i/ F$ h* }+ P, v3 p对于包含左右眼全景图的3D全景图,直接切就是,生成的xml文件自动形成,不需修改。
6 k- E2 ]* ^/ S3 t' }  m如果还没有pr9及以上版本的也可以分开切,但切片前,要把两个图分别放到目录1和目录2下,并取相同的文件名。需要注意的是,左右眼目录的命名默认是1或2。切完后还需要修改xml文件。
5 _9 j  ?7 D0 V; t* q: r立体全景图的xml文件与普通全景图的文件只有少许差异,在image元素里多了二个描述立体图的内容,在cube元素里的url地址中多了一个目录选项%t:! a; b; }# d2 N8 k
普通全景图:
1 Z7 e1 O' h1 k<image type="cube"…1 Z( ^0 R& q7 E) V$ V
<cube url="3dpano.tiles/%s/
  [2 o( S+ i9 A; d立体全景图:
0 [% S7 V# B+ i8 n<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…
$ ]3 K/ Q/ p& w0 I+ [<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/
1 _4 L* @3 c) @4 }7 i看出区别了吧?一个是“立体有效”,另一个是“左右眼目录分别为1和2”。普通全景图不需要选择目录(有且仅有一个目录),而立体全景图多了一个目录选项%t(一个是左眼图目录,一个是右眼图目录)/ ]+ M  F8 P9 Q( Z& s8 ~
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如何显示?
' J5 I8 s( [+ S  ~
只要是用Krpano 1.19.pr9以上版本的网站都可以显示3D全景效果。建议没有升级的网站尽快升级,现在最新版本是1.19.pr16。
8 a" J& J: I0 t0 }" j9 |观看立体全景图,需要佩戴VR眼镜,否则只能看到左眼图。手机屏幕需要设置为自动旋转,在画面出现后,只是左眼图,当猛戳VR图标(有的是大眼睛图标,有的是眼镜图标)后,嘿嘿,是不是有不一样的烟火?这里发布几个案例供大家研究:
) r9 `2 U& h: o1 g+ q& h 2017深圳健美电视大赛3D全景效果; o! ]! W) V9 `. r
这张照片是用看到科技Obsidian R相机拍摄。一次成像,深度图生成。图片版权归看到科技,这里仅供参考。
: l; x* w5 k: _" D( ^! K 香港尖沙咀1881夜景3D全景效果
( J6 [1 N9 _, ?# Z. v6 K/ q这是从看到科技网站下载的3D全景图片。仅供研究,版权归看到科技。& S' G: o, h* W* v; ~
深圳市民中心3D全景之一
# s1 E( T; ?+ |这是用单机平移法分别拍摄的3D全景效果,近处的人物是二位影友兼职麻豆,在整个拍摄过程中一动不动,非常感谢!3D效果非常好。- N4 r2 Z. Y& j! J8 L
深圳市民中心3D全景之二
, {' s& U" ~5 Y" I4 d同样是单机平移法拍摄的3D全景,先拍左眼图,再拍右眼图,分别拼接再组合。除了人物,3D效果都很好。2 Z$ a5 S4 G! Q+ Q4 U2 F
深圳图书馆与音乐厅3D全景之三: M; |- _# ?& ~' j9 S
这一张3D全景案例在拍摄右眼图时,音乐厅里出来很多人又不离开,所以人物部分效果不好,但建筑物的3D效果还是不错滴。7 @- N' z0 t5 d  R, z
说明

- l$ y7 _8 F  F- q* i0 R& J本文首发在【全景旅行者】,因看到本站也有立体全景栏目,转来凑个数。文中涉及图片均来自网络,版权归原作者所有。欢迎大家互相交流,批评指正。
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明海+ | 2018-7-12 16:11:36 | 显示全部楼层
精彩,这捣鼓不错!
何勃然 | 2018-7-13 09:00:45 | 显示全部楼层
看的我一点蒙
明海+ | 2018-7-13 11:45:08 | 显示全部楼层
何勃然 2018-7-13 09:00 AM6 ~& P, ^, K9 ?9 j# R, z1 i
看的我一点蒙

* p4 m' v6 d: o9 _- ~$ q我们都需要多学习O(∩_∩)O
阎涛 | 2018-8-19 21:52:30 | 显示全部楼层
广州摄郎 | 2018-8-27 04:30:11 | 显示全部楼层
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