捣鼓立体(3D)全景的玩法

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查看18056 | 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…/ y; E/ J$ Y+ i7 F- P
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

" p* E* U8 {3 ?( o1 j8 j7 k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。
% M; c( Y7 G1 {" K6 r2 R6 r0 f9 G( n1 T0 l3 t0 H5 O
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。% T6 T' ^  ]0 @* g# i

6 W' O. H( u) n/ [% a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 + z) A* N! c) o9 X$ j* V! h
) ?$ J! w1 d( S* f) ?
0 J. [; v! I( ~$ Q8 Z0 h
瞳距的测量

4 b  j$ ]* J4 x, f( D  b- t% ?
; v: I0 F& O' X2 H6 k4 p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。
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8 w& w  T  Q! \( f; x# L9 C7 v2 {' {  C2 {- g
观看VR的理想状态

8 C! u  V/ T5 ?- c7 ]0 S  T; e' ~: A' u$ M; @+ P0 P  F: p
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)。' O0 b/ f) ?( }/ R3 e
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6 U+ ~4 S+ L  y" `$ O: r, ]6 [* q7 j* G+ L3 m# L5 S& E2 {
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。9 Z! c6 w+ }8 J) X' G/ f* p
!.jpg 1 `# H+ Z! g& G% y. v. o+ u+ B
5 P/ ]2 Q6 a" k
深度图原理
0 F+ D4 l+ O+ c

% @+ g5 r" o' G3 `8 ~( y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。
$ K# @2 a# m+ B+ b% b! o !.jpg
: o- C7 o8 A5 r1 _- p4 V, U& l4 M9 h" k' x& z: @1 ]/ U% O
深度图参考
% Z! b& f+ X4 r/ p

4 X$ q8 S7 y* c5 m2 x* T+ v- L深度图的理论我也不懂,从网上找了些图片研究一下而已。
& b+ _- b, k; l& H0 ~( d !.jpg ' _/ u( A5 y; v' [; s4 m; i
$ _& W' S3 B4 C0 }" V
深度图算法图一

" d& N8 l5 [% A3 i! E% f$ M! t7 [% }6 H* 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。
) C: _0 N3 @" n, J7 [4 Z !.jpg 0 s6 m% O& t. Y, d; O3 R3 ?

' `% j) j2 k( }& F. X5 M
深度图算法图二
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算法的优劣决定了成像的品质。! K6 }* E5 z& u2 c

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镜距与立体感的关系
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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。& z1 r3 `6 ^/ b& R3 s+ ~8 E9 w  R
!.jpg , d6 ?6 r4 h' g# w5 P6 c9 M

: p. o8 D, J! V9 a* k# ~* t
. n9 a3 k# D& B  \9 ?
最佳立体感理论
8 c0 i$ A2 D$ `

; q% @& V5 k: I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。9 l+ ~% }; N1 {: I4 j: @. A5 K
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% s& H( @0 s; j) i
3D摄影大师苏胜强老师的理论

5 K: K3 K! L& f5 T+ x4 p. Q有点复杂,但比较精确,可以实际参考。+ b/ ]" Y! s  X
5 o, t) N7 z. S
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:
4 G/ z  B! ]" ~/ z4 O! n/ Q( U1 H# N* c& w- t
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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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。
) j/ p2 j3 X; j) w6 n0 Y$ y$ M) A2 a& }) a$ Y$ E* `5 x( q; v) D
如何拼接?

# \3 @0 x% u/ w. q* [. r: `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。6 \$ I6 [4 S8 t
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。
6 q2 t  I& H* x7 A' F
如何切片?
$ P( Z2 v! [2 T7 b( s; f
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:
8 C& J: }5 k# Z2 t$ ^% \% Y1、一个12x1或1x12的条形图(左右并置或上下并置均可);
+ {' e+ o# f1 ~* b* B2、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);* C8 h& Q" ]4 I
3、二个2:1的全景图(同名分置不同目录,左1右2);  c: s) n! K8 t- k# Q" T) B
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)。
+ R2 p! I2 K( y9 G& M# n# A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。$ D6 g- x2 k1 Y3 j  S; b" K9 q
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。0 J+ @9 ?2 w$ V; Y
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。
" R; P0 x0 g7 Y  {9 d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:
6 [$ k  _2 P1 N: U  \普通全景图:+ W* s5 l4 k, j) E& ]& d
<image type="cube"…. t1 [# S# ]# b; ]
<cube url="3dpano.tiles/%s/
& h  I* d, f1 }* C; D立体全景图:
0 K5 d. g) K* C4 H; [5 |1 b. D6 |<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…- k0 V0 k( z% A( j
<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/5 ]4 a$ ^: j( ?6 i6 }) k
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)
" L* n/ k: U/ u4 C7 n4 C& B1 j9 B* C. m8 S4 I. P) U1 B
如何显示?

6 ~( E$ m# z" v/ j5 r$ k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。
* N- |& e& A0 c* i. G7 F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:
0 O* {9 |" t9 Q, r5 W 2017深圳健美电视大赛3D全景效果
1 {  n( l$ a6 r  _/ A  }/ 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。
# K# p) P3 P  N0 ~8 K0 m' M% P  }) ^5 [6 x 香港尖沙咀1881夜景3D全景效果
: B# v. W: G% v( f; A9 v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。
4 o, X. O" l& T& d* I 深圳市民中心3D全景之一
. N: }! ^4 h. z7 N/ Y$ k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。  q" \4 u! g& B3 p3 i/ [
深圳市民中心3D全景之二
9 W+ k! G6 Y& N5 x1 \8 v  J. ~$ @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。
+ E! v, K4 G5 v+ D  ~9 g0 @5 e7 B4 X& d 深圳图书馆与音乐厅3D全景之三
3 b  B; Z, Q$ T( p- u  K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。
; H4 ], i2 h& ~; `/ d. S
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。
8 k8 y" i/ X) b0 x% g, f( A3 K$ q! F+ @
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
$ `+ V) v: D. X5 ?: ?1 w看的我一点蒙
8 r7 ~3 e) @& Z$ |5 ~) q$ @: b
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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