捣鼓立体(3D)全景的玩法

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查看17299 | 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…
5 k3 P& K/ V& m5 c; ]! }1 ?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

/ t4 c# x5 D( n# X+ [8 Z7 m, j" n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。5 }. U5 d2 b" F, o& N- e% H

3 `4 v" v4 r* N  A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。. X0 O/ l, t- P: R1 K0 ~; c; A  G
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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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4 S& g2 ]% g) m7 W# ?3 |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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观看VR的理想状态
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  l6 I0 z6 ?" ^$ w& T0 u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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3 B6 ^! g! [9 w3 e$ m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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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。
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深度图参考

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' V) |. v) w& Y5 o) n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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深度图算法图一

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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 T8 R4 B3 K5 }! y+ |/ F
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深度图算法图二

  ?/ D4 \  [4 x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
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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。
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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。+ z, c- s% J" a
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3D摄影大师苏胜强老师的理论

( }" S3 o1 [# d6 Z* h2 |5 n, J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。* }) F- K2 v% n3 ?' v
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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。/ T) j/ A. L5 X

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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。4 K, @# N: m. I1 [% ~2 k
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。: F* u  r% q  d
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:: M: x  {# [( s5 o9 l5 J
1、一个12x1或1x12的条形图(左右并置或上下并置均可);
7 m4 s4 {0 K$ D- y4 A, v3 C9 H: z! f2、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);
! S; Y: h$ K* u, M$ f3、二个2:1的全景图(同名分置不同目录,左1右2);
3 P( J: ?4 S8 D) H) l8 k4、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)。7 X  l( R4 i& R5 R. m
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。
' }: `$ G+ V5 M& m( t2 \0 |& \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 z- {3 ]( O1 F
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。
6 O" L+ ?  k) R1 W% g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:. h1 Q# j! j; Y+ w0 ~
普通全景图:" Q  }9 c6 S  e1 d1 S
<image type="cube"…; r# P8 h/ o/ {' _6 s/ Z1 t, Z$ R) i# ^
<cube url="3dpano.tiles/%s/& j! L9 v1 l2 S2 M$ s' ]! l
立体全景图:+ S8 a7 g  p- J6 l4 Q! }& y
<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…, }/ ?# O  w4 ]0 w  R/ X
<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/
( m8 |1 F, X' m. R: O% M) c3 X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)
, |7 B( i: @) w. B* O" s% A2 U4 R  l. s2 j' R0 C# Y
如何显示?

( v5 d' U* m1 l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。4 p$ t4 T* ?6 o$ d& `4 \! D
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:
, C% e1 A4 B' d% L! ` 2017深圳健美电视大赛3D全景效果: @% D% P4 `- I+ _) g. P( i
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。
3 }: I; H, E5 d7 }1 U# @+ |9 Z; Z 香港尖沙咀1881夜景3D全景效果
3 ^) N5 l+ C0 R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。( Z0 o" Z0 V5 b  g# H7 H+ F
深圳市民中心3D全景之一# I8 D9 Z. Z7 D: I% K0 k$ S
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" G: a2 ?/ g2 a 深圳市民中心3D全景之二# E6 E4 o. m- I& b- P
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。
; ]2 F! ^! _. r2 n( h( u9 Y 深圳图书馆与音乐厅3D全景之三
, r" J% N' 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。
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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 AM8 j  A6 j* b0 x. P
看的我一点蒙
1 G9 F& w9 N) D: r; f' ?* [: L
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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