捣鼓立体(3D)全景的玩法

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查看17573 | 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…8 I1 P! L, ~/ \. n
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

3 j& ]5 A+ ?: Q1 |% q4 e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。6 J. w! D6 B) Y+ `9 @
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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。  V8 f+ L' ]! ]( s7 u+ p1 v$ }

2 l6 D1 a/ D- M' I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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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。& ^2 p  Q; N8 D3 v4 _# A
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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)。% _9 Q8 Q) g% u5 e
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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。. M" x1 d# Z0 L- s8 _+ I) h7 o5 L# Y
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, }) T' P: o7 O6 E- p! [% o. T" L3 f& m6 Q# k8 h" T
深度图原理

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+ c# f" 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。
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深度图参考

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: A- g/ K; f$ u" k, ?5 h" ]深度图的理论我也不懂,从网上找了些图片研究一下而已。  ]  e7 E1 N* J) o
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深度图算法图一

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* N5 i" y9 `( \' L- P% F( z- b( Q4 ~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。9 Z* ~7 `: t* _9 H  b! m. U
!.jpg 7 q: ~& g. x4 u2 D% T" i' [9 U
, J2 t2 X4 ^5 h) q
深度图算法图二

0 ^( ~. H- w* U. O算法的优劣决定了成像的品质。* j( S/ c+ y5 V" {
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镜距与立体感的关系

! f3 o3 e  ?; ]6 J' r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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0 f4 r! n% ^: v3 Z$ B+ ^$ |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。
. U2 D% c2 }5 X5 Q6 @' _ !.jpg $ y. S% L4 ~( {( G+ H

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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:
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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。7 V, [, ^# H2 j% N2 g7 i' \" p
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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。
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如何拼接?

, b% F9 W5 L4 _4 r: G( `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。
  J  m1 R" U2 h* P* y7 l' b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?
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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:
: _+ y) b/ H/ b7 p! [1、一个12x1或1x12的条形图(左右并置或上下并置均可);
: ^+ Q! I# Z4 `' e9 i7 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);; j) m; @' }6 ?4 E3 [
3、二个2:1的全景图(同名分置不同目录,左1右2);5 [) h% V% G' A3 D% M5 ~5 v7 f
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)。
. ?) V% r5 n5 i( g) h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。) C% {  v0 o9 X. i; [- X' }6 [' ^* E& ~
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。8 T7 Y: l% q3 T4 K9 {& V9 H! O
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。- B- e. O6 T; }
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:
7 N8 Q6 O! \0 n) Z  u( c* i普通全景图:
( X6 n- H& t3 j<image type="cube"…
: z3 W$ x4 {  b% r% r<cube url="3dpano.tiles/%s// {) m# m- Q8 A* f, c/ a$ n2 V
立体全景图:
2 U. n  O# {. O<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…
: C+ y# V1 V! d4 S: c+ W: U/ S  I# |<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/' f- y' m8 S2 U: ~4 p3 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)$ t8 p) F- G& W* ~8 s! I0 Q: d

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如何显示?

, h$ j" V% s# W, w  |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。" a! J9 n0 p) D* y
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:" r% J# L: `/ \: m" j$ E, N9 T# f
2017深圳健美电视大赛3D全景效果
- d3 T  y" M: m  B1 W+ |) 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* g9 a- W$ w3 F
香港尖沙咀1881夜景3D全景效果
( {' C4 [6 g- t8 \1 M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。
/ U* m: p) Z& g 深圳市民中心3D全景之一) L3 ~) L" I0 I, C
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。
0 n! u0 ]8 s' z# K2 f1 x0 t 深圳市民中心3D全景之二
+ ]- X7 E/ d$ L4 J4 o( H- K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。/ k+ s) n- u7 X; V) ~6 H
深圳图书馆与音乐厅3D全景之三
6 e7 M5 n9 i% E" 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。
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说明

4 C3 l  O  r7 N! D# o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。) V7 E# b& r: F
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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
$ @7 b4 c3 q$ v8 E" G+ ^看的我一点蒙

) C4 z- h5 ]; ?4 r$ 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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