捣鼓立体（3D）全景的玩法

      【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…
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？…
- i+ Q7 i# ~0 X. a
4 ?3 u% R' q; S" q. g

预知概念

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。

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。

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。

瞳距的测量

% W9 |9 s" H1 m$ B0 J% I& Y/ z
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。

观看VR的理想状态

7 z3 q9 q8 [6 b7 q. N
- `& }, \, H  S* ?, {" s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）。


) n' K$ Z& E$ ?

观看VR的实际状态

, n4 B# s/ Z! L9 Q
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。
+ P- J( I( p& ?9 g3 a

深度图原理

- J6 f7 L* i# [: T4 f9 J
# `) O4 ?5 F0 |. I) q6 _' n; Y9 U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。

0 V) T3 q6 S# ]0 `2 E- `* h

深度图参考

7 r. |3 V2 i/ z深度图的理论我也不懂，从网上找了些图片研究一下而已。

9 Z( y  {1 N! ?( c

深度图算法图一

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。


/ j9 x4 \4 N9 r, f; e# S7 g* u1 B% Q

深度图算法图二

' Y' s1 K) o" T; h# g3 u算法的优劣决定了成像的品质。

: i. n) A4 b1 ^) z# \/ w

镜距与立体感的关系

: A0 n% V3 n7 e  U+ u% o# L  a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。

% g& C+ f8 h; w, A* ~

  ]4 d2 }! @9 |) A

最佳立体感理论

& G$ K6 k2 c# P+ B1 x% w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。
! m6 L( |" H) R: Z
- Y  K3 J# p5 T) n% N; W

3D摄影大师苏胜强老师的理论

! J$ J7 ]" o1 ?, E6 P# c% J有点复杂，但比较精确，可以实际参考。
! g' x/ v& h5 o: S! |4 z6 O; O
/ X4 z  D" ?3 M" r/ b; m( l4 r

如何拍摄立体全景？

" `+ t; a7 @! C) ^: V. p8 ]; 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：

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。

" e& |+ X4 C$ E2 l* Q; y) T) \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。

如何拼接？

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 H& x7 Q. s# f9 c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。
% {2 `# k* C( Q3 I4 X

如何切片？

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：
" o2 z2 |2 ^, Y: u0 X1、一个12x1或1x12的条形图（左右并置或上下并置均可）；
! b+ g. g+ a7 u! E4 g3 M2、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）；
, `+ D4 e+ ]$ ]6 O- }9 W3 R3、二个2:1的全景图（同名分置不同目录，左1右2）；
8 X3 P% h! x. p7 a4、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）。
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。
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。
! Y) V+ k, D+ y) s) h0 Z1 ^' r, L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。
$ y8 }4 Q7 p) J' x: J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：
0 H0 K4 n8 \3 H! s普通全景图：
<image type="cube"…
3 |2 e: P$ Y" V' t  t0 J% d<cube url="3dpano.tiles/%s/
立体全景图：
) u7 G( u# w, h: ~9 t! K: ?# ~: n. W<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…
: ?2 x9 g9 l/ G, Q' n<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/
5 S! n! O4 k# w  p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）
1 [5 |; N+ s1 x- h1 a2 i
6 \" r& r, w& V" J) a: g( @  Q$ k

如何显示?

( ]& @$ O" ?2 Q0 A3 e+ Z- K7 f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。
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 k2 X0 x- x1 G) o, \0 k& v 2017深圳健美电视大赛3D全景效果
0 _6 J$ V! w0 z2 A* S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。
  P% e- q5 v- c/ y 香港尖沙咀1881夜景3D全景效果
9 U# j( L. b- y" i# c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。
% ^7 P, M! x5 y% |; N1 K 深圳市民中心3D全景之一
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。
深圳市民中心3D全景之二
, E& e/ i" R( b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。
深圳图书馆与音乐厅3D全景之三
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。
- ?: Z% k1 m4 ?0 R3 s3 p

说明

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。

精彩，这捣鼓不错！

看的我一点蒙

何勃然 2018-7-13 09:00 AM
看的我一点蒙

我们都需要多学习O(∩_∩)O