捣鼓立体(3D)全景的玩法

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查看17308 | 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…1 ?) G' ?0 J" P0 i% u% ~
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?…4 z* n* h! t! h& Z, C. y4 ~/ ]5 i
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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。; K; M- B7 Q' n: ?& q. {

+ f9 |2 |& x7 F! w: {3 `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。- z. h* z% r- c2 t' d

9 A* j, c" H. a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

" V, t& V$ ~1 K! Y! J3 T6 N5 i7 x0 O7 I* @! ]
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。% r  _' ]1 O. @8 D* ^/ ?6 n
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% u& c# }: D+ L% d
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)。
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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。
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深度图原理
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; n% d! Z/ d# z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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. z' L0 Z# J; j4 L5 _; N$ B( h5 {
深度图参考
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' y  e9 Z4 K$ _" U' h0 q! Y8 f
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。  p, v5 m9 T( X7 i5 L# O
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- d% k) C% c5 D% @. G+ f# X& G$ ]" W6 m& B0 N1 `8 o: C
深度图算法图二

# ?% t' J6 r; y1 @% c算法的优劣决定了成像的品质。$ S( o2 X0 z/ Y) `4 ]9 S
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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。% F1 G% u4 [( L' g5 k$ X4 O; N$ @: R
!.jpg ' h6 ?# T# [0 G: \9 X; u7 m# |
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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。$ ?8 F/ K; t$ z
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3D摄影大师苏胜强老师的理论

; k) g: a2 |7 G7 y2 M9 Y有点复杂,但比较精确,可以实际参考。1 F- z2 n  Q* |: [$ k+ [$ r
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如何拍摄立体全景?
1 p: y' \8 h& k/ l% q
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:% x) t0 t( p$ T3 l, k: m
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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。6 W7 I8 B1 F+ I7 w; o! l1 E

1 g5 I4 @0 r3 j: F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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( Q5 `7 U( Q8 {9 m1 @1 U8 H
如何拼接?

( J+ F+ \: W2 a9 f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。
; D# w/ g- F: @5 t7 x! 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。  U# d& f4 i/ C- X8 Z1 M1 |5 }
如何切片?

7 [- g  C2 y. R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:; b) D6 B; a7 q$ h, d3 v
1、一个12x1或1x12的条形图(左右并置或上下并置均可);
4 B. P9 o: U& c& g/ ^7 }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);
% d8 I# r: J- P  H3、二个2:1的全景图(同名分置不同目录,左1右2);
" Q& V3 X" x9 }' M- b7 p4、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)。
5 `; X8 D2 ]4 u3 r/ L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。
* H- N% }- a& l/ ?9 I! u7 s( V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。
# z! ]! ?2 g* 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。
0 }7 t& s. d2 L. ^; i. U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:
: M, D: H5 u( a9 t. H普通全景图:
$ Y: e1 e' M( T<image type="cube"…
# \! V! B, l; b: |8 c4 C<cube url="3dpano.tiles/%s/
% P( p% T# G0 s5 s' m( O7 [8 ]0 |立体全景图:- i9 h1 w, a2 I- T) ~6 R
<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…4 S: O( N+ F" Z. [
<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/
4 b& l6 g4 c6 }1 g  A1 Z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)( u; P: y. j/ a

& O+ S4 d5 L# A+ `$ d
如何显示?

6 G  d5 Z4 z5 \  }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* ?4 v3 ], ~# |5 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:5 D- |. g  B6 }8 N8 X/ p
2017深圳健美电视大赛3D全景效果
: `( j8 Y4 M3 R+ L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。
* E3 [; f4 c% w1 O' Z7 p 香港尖沙咀1881夜景3D全景效果* y' b; Z4 s3 _. 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。* k9 G, h9 ]2 j2 @5 o
深圳市民中心3D全景之一# a" }0 P$ }" u
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。, K+ N8 V! B- L/ r; m
深圳市民中心3D全景之二% d( v+ W5 v; W1 l# k4 T& W
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。
" ^( d* E! }) |6 U5 {1 j! x0 | 深圳图书馆与音乐厅3D全景之三
; `! O0 G4 q% x2 ~) W7 `' S9 o3 g3 G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。0 k, N. ~0 j' F# Z& ^# R
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 AM% D) ?1 @. a0 S- b
看的我一点蒙

( I' K" ]/ B0 c8 d/ `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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