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？…

预知概念

9 g9 u4 q9 v9 w& A6 R0 k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。

4 o- w. W- R, d  H8 Z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。
8 N6 L( k2 g' R
/ v& g. U- A# {6 @" ?2 R
9 {. P! W6 i. m: z) }* k3 g

瞳距的测量

1 x* u. \4 I6 w4 V9 O. U' \+ @
% N( b' \% ]$ d2 K. V' v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。
! w8 u, j& f1 `
" W1 p2 a$ J* L. q! p! B" p

观看VR的理想状态

4 G$ I9 |' V9 X2 D
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）。

: {! _) I/ ]& k* O. e3 h0 n# V  g
* T4 X3 d$ v% Q

观看VR的实际状态

$ d/ i: @' P. Y! D9 F# ~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。
" v- \, \8 O- k$ `# ?
. |+ l' }2 E8 j: c) L, d

深度图原理

- Z( J( P% }6 o- b
8 a! C  K3 z; E0 q0 J+ N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。
" J9 K9 N6 R: `( _8 F! S  y

深度图参考

; d& s4 M- q- X( f6 u5 m
深度图的理论我也不懂，从网上找了些图片研究一下而已。

深度图算法图一

6 S! f2 ^; H! p; \
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。

  R+ t  l: D( M6 d3 o7 O" {

深度图算法图二

算法的优劣决定了成像的品质。

镜距与立体感的关系

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。
# q# J9 y, l- T' W$ u( f
' X& V4 e( \3 L5 W

最佳立体感理论

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。


1 a, |1 P' ~. T# ^( T  b& h# o

3D摄影大师苏胜强老师的理论

) k0 p: V+ @9 t1 u% x8 B# Y有点复杂，但比较精确，可以实际参考。

/ \! ]  ]" T; l  g( t4 G

如何拍摄立体全景？

1 T+ j6 c% E# G, c; _  `+ h2 k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：
* Y9 g6 K- g- E
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。
3 F7 T3 [/ f$ m0 v8 S
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。
/ ]  Q. c+ Q5 G; I' {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。
8 J0 f$ q- y, D

如何切片？

* Q5 I1 i) P/ p  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：
1、一个12x1或1x12的条形图（左右并置或上下并置均可）；
6 O( f0 Y1 q( `) Y2、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）；
1 `0 G( |+ |4 e& X4 ^3、二个2:1的全景图（同名分置不同目录，左1右2）；
" ^. @# `5 Q) Z: j2 C& x4、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）。
! Z# ?7 E2 Y( l: C  C1 j1 s! P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。
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。
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：
普通全景图：
<image type="cube"…
8 E" t7 l  q8 n) F" B; ~<cube url="3dpano.tiles/%s/
- z& ~8 z* j" {( r立体全景图：
<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…
: h: T( s7 a7 ?. r2 I% s7 w8 t<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/
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）

如何显示?

$ n( {! ?# \/ R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：
2017深圳健美电视大赛3D全景效果
2 Z) u1 k. n" o/ u' T+ l& U6 g: q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。
香港尖沙咀1881夜景3D全景效果
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。
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。
$ a1 H% A" E3 p; v 深圳市民中心3D全景之二
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。
/ S7 t$ p8 t3 f- A  B 深圳图书馆与音乐厅3D全景之三
% I5 s8 w( Z9 d- e; K: g# S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。
; S3 f& e/ i; F8 c

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
3 q4 d7 P3 z; J. B: _: A看的我一点蒙

我们都需要多学习O(∩_∩)O