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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…
4 }) \ R; q" r. d: v( k/ {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
$ R) w! S5 M' |) x& f' i! [$ 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。' y) e) {6 P1 Q( a. t6 D- `/ p, m
4 P2 M5 Q5 J) t. b+ O' E8 E% V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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$ @" }7 ~$ f7 D+ B; h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。
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8 g5 w+ n! ?, N% g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。
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7 K3 \3 H2 [; Z6 u. e, C观看VR的理想状态 ' i1 S7 ?) U5 m0 S( J2 y$ I; Y
& k8 [& p& g* ]$ D0 e4 z3 u- a: Q6 [3 Y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)。3 p; l; F5 G, u, S
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3 Y; ^, w& h- Q4 i% ^2 b) D观看VR的实际状态
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! G( G% S1 m1 v. E3 P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。
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5 d& M7 w$ F- R7 }/ F, K$ e深度图原理 ) S: ?5 \; @) ?3 [0 H
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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。
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/ V+ a: o% a% z- v$ ` H7 h深度图参考 , z# {% i) p* `0 Y
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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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2 q/ P0 w+ s( s+ |: V. G8 i! p深度图算法图一 6 {, _& M, j9 Y1 Q" y# F9 Y
8 i9 [: O p- L( _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。
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b0 g) ?7 f, o: d深度图算法图二
+ [ a) N$ a1 C8 _0 U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
* Q B% M- W+ ~' W* H$ ]. j! o2 s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。* a* w; X& R2 ~% i
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最佳立体感理论
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) _. y) w' i- ]1 a# ~: [# v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。* W' T7 G) W/ S' b; h
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3D摄影大师苏胜强老师的理论 6 s- r- g {8 ^( a. {
有点复杂,但比较精确,可以实际参考。 ?: }+ M7 Y, g' k; z
2 |1 H" o2 T! a Q5 Q: |& L如何拍摄立体全景? ; u- P* D; Q: l3 {5 T& ?
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:
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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。. J6 M" K' D. b' P
t y( }: Z) ?$ T4 ]( i如何拼接? 0 C8 i Q" ?' A) E
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。1 q; x$ ~+ Y3 R
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。
5 ?, ?: \. L% w! w2 z如何切片?
. W2 F& e8 _1 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:) d' t! ?8 ^; }. I! t; H
1、一个12x1或1x12的条形图(左右并置或上下并置均可);
+ N& K/ |7 }! T1 m0 @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);# M! Q1 V3 E. R/ v* u1 ]
3、二个2:1的全景图(同名分置不同目录,左1右2);* ~1 H$ Z4 F" }9 ~7 A, H4 K
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)。
# P0 Q1 z$ [1 N. s0 C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。
8 r* q0 c- O9 N5 K1 q; G2 k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。
( H4 }. o# W4 U2 P" n1 b4 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。
0 q" B& D6 l9 N, v1 D$ b5 ^9 z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:
' X, f! a1 U1 m! `; E4 X9 _7 r普通全景图:* d9 ]. \' i4 g7 x
<image type="cube"…
8 u9 O- ?! T% b6 c8 u: x; v, O<cube url="3dpano.tiles/%s/
1 k& }* y- }' D立体全景图:) m3 Z) W6 g% y+ q% Y% R0 T
<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…1 t- t4 O% D+ ~+ y. ~% u& I
<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/
+ O8 H6 e7 n; x5 j- ^9 e& z4 D4 |/ L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 D& W y/ ?$ ] W- z( H+ u; ~
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如何显示? * K( i$ ^3 m' [
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。# ~( W0 E$ N( Q8 O, x) V# U8 ^- y, T
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:
, p8 j8 [) }0 R4 v8 K- F( N 2017深圳健美电视大赛3D全景效果
, f! X5 O+ e6 m! M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。. L9 J/ z. V! B& Y: i% q
香港尖沙咀1881夜景3D全景效果5 S6 d4 I% V% N' n2 g% H& q! d
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。
: c% a- g. e/ c E. j 深圳市民中心3D全景之一3 `: m' z1 W9 \3 x# W
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。5 Q+ ~( A) N7 G' D7 C
深圳市民中心3D全景之二. B5 z+ d# c# A6 q' a5 v% Y$ h
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。
+ L0 |( Z8 a, E# V1 _/ R 深圳图书馆与音乐厅3D全景之三* `* N) J4 T0 W6 h1 B
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。
+ L3 W4 m p, S; K9 e5 [6 g说明
' D9 @% T0 e2 a. S. {. _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。& X% H# s! V* n% R
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