捣鼓立体(3D)全景的玩法

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查看17514 | 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…
- w, r+ _- S: ?. _) j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?…0 U9 @2 P, s0 [" H" T) |- h

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预知概念
" ]) C. [  `$ n% U+ s
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。9 i  c  g6 }+ r3 T
# I# L1 \/ S1 I' v- j. T; |
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。+ q5 v# |0 z( v& V+ K9 q" m" P  j4 t/ B

  Z4 p" R* E: R& _, Z: d8 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。 !.jpg . u2 C/ J( m  F9 c5 X# |, v
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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。
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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)。- a1 c/ \2 Y, ]/ {  Z$ H4 u1 {
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- {2 S! Z4 {$ M' Z+ y4 N1 F7 N9 o3 _9 E! `
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。$ h' b  Q9 u% J6 f9 r) D
!.jpg 5 G# f- I& W& Z2 J3 S
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深度图原理

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7 E- |5 w  D+ v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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( C/ i5 p- @( w, }+ \( X: T1 k5 i/ ^5 @& E
深度图参考

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, N' S7 o3 q  q深度图的理论我也不懂,从网上找了些图片研究一下而已。/ a. Q. u' k+ X
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1 p  {% j: u3 x0 P+ ~" z  q" a3 x0 @; d" L4 I+ X: o$ [
深度图算法图一

5 Z: s' e, M. {7 N. Q" f
! X: V; ?5 n# T# L! D) s! f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。
) G* S; I1 A; o) f& {* L !.jpg 9 c: Z5 U3 X( h/ E* g1 ^

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深度图算法图二

; y! L/ y* @$ r6 S# z' C算法的优劣决定了成像的品质。
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$ g; H1 r2 b4 z8 T
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。/ ^4 `3 e" h! U8 e8 ~7 d
!.jpg , L* h1 W% c- `5 q: Q9 V

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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。6 \2 S; Z* b/ O$ }

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如何拍摄立体全景?
( s  T# \/ W5 B: 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:
! ?& p2 {) B) e  L, r5 S' B- V; V0 q9 t8 B/ f- s' P7 N
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。% a4 _: ?; h9 m! z6 {
* P5 V% [( P4 l3 s6 a
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。. @% [+ g$ |$ ]
( b" Z" A. R+ f- C- r9 q
如何拼接?
) Z9 b6 D" u) v& m/ k
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。
" T# `! i, f# o" F- _& Q& 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。: H  f0 S' q# p5 e5 D* |
如何切片?

* d) ]! z3 q3 `/ D  O; g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:9 i9 R% [: M. ]- {% R9 l" N
1、一个12x1或1x12的条形图(左右并置或上下并置均可);) Y. v! ?8 ]' i8 H' P+ ?
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);" [1 c7 Z: K" Q. @7 H
3、二个2:1的全景图(同名分置不同目录,左1右2);1 V1 x. |/ @" h2 W/ ?; [
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)。+ b8 s5 O5 i" P$ M# O
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。. |& [7 k: n# i: n4 g& {
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。7 j2 T7 [5 p  M
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。' [) {  W7 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:
: l$ y- I, @7 D普通全景图:
1 v3 ~& F( p' e% A6 f: O" K# K<image type="cube"…
3 @- O9 l3 h4 {' j$ H, k<cube url="3dpano.tiles/%s/
9 Q& r+ _+ Z- r5 O- K立体全景图:0 @0 a6 f- c& n0 I5 J9 h
<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…
8 ~, k6 s0 _2 ~) e/ Q<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/0 g$ @' I1 V  Z, c  @& F! s% R
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)
/ i% J" x! s1 S; T5 y8 j" a  T$ A0 n5 O: N
如何显示?
. U7 p' ^3 ^5 Q; U( }$ n5 S% \5 O
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。
. C1 Q7 Z  N3 B6 a% s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:6 C& F, Q+ c2 P1 K/ y- v- W1 h
2017深圳健美电视大赛3D全景效果6 n3 Q* A. ?! `* w0 h4 G: [6 t
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。, v" o: @  I/ D- s5 ?# ~" p
香港尖沙咀1881夜景3D全景效果
4 g& R* a: B; \0 c5 c0 w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。  w" N0 |7 c7 y- }
深圳市民中心3D全景之一! N9 C5 N( V* d6 \
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。
6 B8 W. u7 H, Z$ r# F 深圳市民中心3D全景之二
- w0 d4 [& b+ f9 n* 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。
7 x& P- I- E$ [6 A7 } 深圳图书馆与音乐厅3D全景之三" L# p, U8 Q3 ?7 v) f7 \  C4 m5 I
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。1 Y" ~+ i) d; z7 y% E5 i, C: B( }
说明

8 t1 c. ^6 f+ L% a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。0 N& t! p/ ?5 Q  K2 {4 R1 R7 I
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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; A: w- A* _9 X, d4 M2 x
看的我一点蒙

& Z4 I6 P6 c. z, n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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