捣鼓立体(3D)全景的玩法

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查看17298 | 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…
) w7 y/ L+ a) Q* H; e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?…& ]# x* d, d) O" ]$ f" `4 K0 A

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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。( a* q3 x+ }$ A
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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。
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9 |7 N" N5 n# N3 ]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 ( a% z- v  P' R* |0 ~6 S0 e

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瞳距的测量

5 y9 F& [! d3 T; ~
- \$ E8 q& b& O& Q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。) b9 w7 C$ `  K) a4 J) ]
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观看VR的理想状态

( D3 a3 x0 M( {( D& Q6 r; B: M1 _6 B
% _3 y5 |6 \5 r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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  Z, a3 V4 |' M* A4 V; V- ]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。' W& `) s) m4 Q1 p
!.jpg & w! G" f( J7 e' v( o# i7 R

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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。/ ]7 l8 y5 C2 k% W. d  {" T, A
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# \: J9 {& q  j$ B
深度图参考

1 p* J/ k: m; Z% l$ R) `9 C8 p  g9 `% c! V- A5 _+ q) ?
深度图的理论我也不懂,从网上找了些图片研究一下而已。
  E) @" j) T5 Z, K, f !.jpg 6 U0 K- L: S5 t
1 a/ Q9 I1 J; m" I. Y1 y9 Q2 O- p% N
深度图算法图一
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) h' p! v9 H6 q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。0 G" e$ s$ `& ~" K, K& w# K  x# K
!.jpg + E4 n9 _: }+ d! V/ w4 E
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深度图算法图二

2 F' Z0 F8 h; j' s0 N+ r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

4 E2 s: V% d1 m' x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。
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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:& e' ~% j7 b' m5 P$ F

8 Z8 U3 w. k$ N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。" B8 @& C- h# d! _: ], j2 W* i

  `" a7 s" T! ~, U" D" v4 {# i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?
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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。
6 j# a/ k3 E- y  |' u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?

3 }, r6 F. i, G9 U5 S7 P3 S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:
9 b. F2 N& g; S1、一个12x1或1x12的条形图(左右并置或上下并置均可);) m) J2 }' ]; D. A
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);
2 f7 @6 J! W+ D: Q; h1 F2 k3、二个2:1的全景图(同名分置不同目录,左1右2);
4 ~7 u: @" s, Q. G' ~" O2 Y0 z4、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)。* t7 O0 f* o- w
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 S( ^8 N& A+ C* J! I8 R
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 |8 ]5 q& _# T9 Z  _4 S0 R* e% G: B9 J' c
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。
! z8 n" @$ h0 I# x* s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 v8 c5 P1 d$ j/ e普通全景图:. i; ^5 t5 v' p( C7 F
<image type="cube"…
! Q3 i& I5 \& `/ `* u<cube url="3dpano.tiles/%s/6 y8 {/ n) D, \6 w: S5 H
立体全景图:* H0 K+ x! c3 P% D1 u; D3 W
<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…
7 ]. D+ n3 P+ E3 _. l<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/
, `1 P4 P; n, T. W% ^. E& D. B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); Z0 a4 o: l4 b' ~  F# O! }

: p6 B% ~" D+ y
如何显示?
( V0 P, ]# M. z) @5 G
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。
$ f; [% x$ s3 a' }) P6 ^; b1 U% w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 R2 @" x, t" @5 v, N/ {" h 2017深圳健美电视大赛3D全景效果
: b4 q0 M2 v% L4 K1 |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。
/ t2 L) H& X5 S. q+ ?$ W1 c$ E 香港尖沙咀1881夜景3D全景效果
- F+ Y+ ~" n" W, _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。* n5 F% ^7 q( [
深圳市民中心3D全景之一
) ]0 V2 I* k, ]. q1 M* u7 l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。2 m" |) U6 {5 M% \4 K; q. i4 Q
深圳市民中心3D全景之二1 e0 H' d* v+ P: x
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。. I/ k! o3 e( C( c
深圳图书馆与音乐厅3D全景之三7 B5 q1 h) Z% b8 A
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。! R% t! g0 q4 P1 j
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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: {. ?! Q4 j0 P' ]: ?* P  z% E
看的我一点蒙

. \. A" o+ i! e7 F/ j, @3 Y4 U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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