捣鼓立体(3D)全景的玩法

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查看17097 | 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…( G8 t& R7 F8 ^
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?…( z9 i+ e! `+ W0 V" l0 @7 ]3 a) ~* |
9 I8 }, p; t' L: `$ T0 }) w$ n
预知概念

4 f, p: \* {. f' `9 \0 t6 l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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% X! u9 ]! K* L0 f7 O" `; a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。
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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
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瞳距的测量

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* p+ y- o, S5 L1 k6 J9 |. k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。
) R  ~# l) }( |  `' S !.jpg 8 C) y: k; Q2 V& \( v, ?: J' p: V
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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)。4 p5 R6 ?! w- G* l
!.jpg 5 P9 @3 x1 T" C% g8 k( g4 B( z
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观看VR的实际状态

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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。( ?6 l7 W0 ]6 ]+ }6 l3 |+ M
!.jpg ! K0 y+ V/ F* Z1 t
( x+ S+ L$ t7 m6 }+ u6 z6 j
深度图原理

3 e0 N$ Y7 }( [7 y% i2 U* V
" }. o1 \& i( C4 z. Z* j  \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。
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深度图参考

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9 \2 @  \! q, t7 v, V) o2 a, f, y' U深度图的理论我也不懂,从网上找了些图片研究一下而已。8 h8 J  ~) W+ G0 |
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深度图算法图一

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2 O$ f3 S! q, S0 N/ 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。, E% y7 M/ V" L6 y( y
!.jpg
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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

) Y3 @# M& G1 e5 ]1 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。
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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。$ G$ b, k1 ]! \( K9 e$ t
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如何拍摄立体全景?

' @0 C1 `7 ^/ H: a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:# b$ C, d% ]" d! r- [& Z; u9 r" w

8 p. W) E; ?8 Y4 L+ v: r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。! l+ Y+ q, l+ c* [. b' f

7 o9 [, s1 h* B5 A6 b3 ?  ]& 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。4 m3 s, S2 }) v$ \/ n0 O

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如何拼接?
) M7 r! v' y- i: w
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。
2 b5 A: `3 z% F+ w) |$ I  z; u! N  y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。/ G9 ?& j. n3 `+ f: g
如何切片?

7 L/ ?! M$ F% k6 U$ _6 C7 N( m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:, |% z: C4 m3 F. d9 N# P
1、一个12x1或1x12的条形图(左右并置或上下并置均可);
8 t0 Z3 ]5 {6 D; P$ Z2、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);
, K$ r5 M: \% r' H3 [3、二个2:1的全景图(同名分置不同目录,左1右2);$ Q' s: _7 |# V2 e5 w
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)。6 O+ O- u  I: E$ T1 `
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。
7 D3 q( a! d& C! k$ s4 }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。" R' m: {9 E  L" Y7 f4 p
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。
  W: r9 U4 e/ ]0 }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:/ `& u. q4 }4 c' ^$ y$ B
普通全景图:
4 g/ B. m+ D$ E; v# M6 r" W<image type="cube"…
5 ~. t* X* ?7 z<cube url="3dpano.tiles/%s/
; T4 [/ n9 f  a% @( j! T立体全景图:# Z7 p' o! w9 p; v
<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…8 V% V2 @: E( F, o
<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/2 R; C, @; U0 [1 o
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)
, s5 z9 N6 p6 v; q  _0 \5 r; B) S3 P: p. p0 D8 @
如何显示?

4 ~$ ]5 X& E6 q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。
& m* j- X) f$ E; C: C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:3 Z: y) x' Q' D# N- |  p0 E
2017深圳健美电视大赛3D全景效果
6 c3 F* ?7 ]8 x% Q5 ~1 m2 T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。
, w+ i6 g8 o4 A9 ~$ N  v$ u 香港尖沙咀1881夜景3D全景效果
  N1 Z5 t1 I8 i/ u: ?/ L+ g& G( `9 R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。
: ^1 w- ?) v. Y0 G+ u% J" B 深圳市民中心3D全景之一
4 a. _. {/ r% G3 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。
4 E$ V+ _( |6 c8 R7 J: m% U 深圳市民中心3D全景之二! ^$ u& H: X2 @) Z: W+ I, c0 E
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。
0 J4 i8 c, P  m+ H 深圳图书馆与音乐厅3D全景之三( n4 g4 K6 w, r
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。
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; _* z4 r( b, m$ V5 O1 D" ^1 O
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
& h. G+ S* B3 C  w+ F看的我一点蒙
8 R: X, J7 P8 W
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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