捣鼓立体(3D)全景的玩法

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查看22329 | 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…
( N8 @* ]$ ]: f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?…
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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。4 ^+ X9 j4 y6 b
& P) u  h, l9 l
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。1 i$ X5 a( q+ R% R
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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
7 l0 n3 X: z1 P6 F& `: z2 Q4 b6 q9 n  I+ W

8 V" j# D+ D, R4 u# O4 M* e; r0 k
瞳距的测量

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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。+ _$ l6 i* D$ x" `* S9 G9 k- x, L
!.jpg 3 C( r* ^! K) O" @6 O: e3 ^

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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)。
1 E% K# Y  G- N- k, v, r1 ` !.jpg " Q7 |) ?; e3 ]' N" S7 `

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观看VR的实际状态

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  t: E0 T  e8 E* t3 W" p7 s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。( m9 Q) J8 z3 v: M9 P5 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。. b+ d" T0 }  w2 \; Y/ b
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深度图参考

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* E9 [' _0 d1 q/ a/ ^( C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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深度图算法图一

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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。
$ K! R9 k9 t5 A, ?5 b- D) d !.jpg " u+ t0 M5 `: P* h7 s* s

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深度图算法图二

. Q+ W, N8 M# U6 b/ l; M2 B, V9 k, t算法的优劣决定了成像的品质。$ A$ N& {- M# c! B2 {, M8 B, h4 C

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镜距与立体感的关系

3 R* L# M. i; q1 ^( s2 }" w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。! [1 K& ^2 C8 B; S; T8 S% Z
!.jpg 7 e: t) F6 r$ V5 v6 p7 A

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最佳立体感理论

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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。
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3D摄影大师苏胜强老师的理论
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有点复杂,但比较精确,可以实际参考。2 G1 W1 ?, R9 t

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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:/ v9 J$ P/ C0 @/ M. E

; m/ F$ b, o  F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。
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1 P2 F( e4 b. r; @# q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。6 ~2 D" ^7 A, r

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如何拼接?
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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。
  c4 T8 A( d: o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。& n0 e' N5 Y" G; J! l' N$ ?* ?
如何切片?
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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:
/ l: O+ h1 u  u5 g4 @1、一个12x1或1x12的条形图(左右并置或上下并置均可);
+ h; K  H0 J. ?# V2、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);
. x- r' z8 g3 S3 L2 ^. t& K0 h3、二个2:1的全景图(同名分置不同目录,左1右2);8 r& w0 v3 G, r& }: h3 k: Z
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)。
2 q" N: I0 G+ ^3 ^+ P- T3 \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。
5 n6 ?( N* w; O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。
8 I& }) b/ W  {$ A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。$ o# E# `7 f! S8 Z+ L
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:
, U8 i% r9 d8 c' E普通全景图:
$ d: l: x( q& q( k9 o3 j<image type="cube"…* u& O" M: S7 j6 X: W4 P' r0 ~
<cube url="3dpano.tiles/%s/- F' u, Q3 a8 m  B' ~
立体全景图:
9 L; G* G0 |6 [. i# H<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…
! o" n8 f- q+ ?/ S0 v+ e<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/4 b9 \8 \* w( t0 D) g
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)0 F* |% C6 R9 J/ r- E8 p( v9 }
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如何显示?

; M3 @( @' {  j( g6 m: X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。) H- E6 }" M/ ~
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:5 @' S" ^, B! ^; p' _- s5 A' a& O! p
2017深圳健美电视大赛3D全景效果" B7 d* W6 O7 r, k4 P2 o
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。
  t5 U3 S7 s: ^+ m 香港尖沙咀1881夜景3D全景效果
+ W  [4 r% U; c) c6 S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。' z/ \) l6 _- |5 q5 w
深圳市民中心3D全景之一# A3 n% Y, Y$ B# g+ q( y5 c
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。6 K; A% b4 C/ a; G: s
深圳市民中心3D全景之二" [6 u- G$ t; c4 l- ~
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。# Y; x1 \- ~) j9 F9 K
深圳图书馆与音乐厅3D全景之三  ^$ m* O4 L& A! k- d3 O
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。
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说明
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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。, [+ z, ]& D, ?; c
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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 AM
. h9 d3 O4 A. m) q. I看的我一点蒙
( C8 u$ v& ?# q. g9 O
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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