捣鼓立体(3D)全景的玩法

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查看17312 | 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…
3 j5 L/ y* h0 P3 O, T$ q1 r. A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

" j( F# V/ O- I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。
) D3 W' u. X1 x8 r$ P+ k7 P% p9 d8 `0 K" S4 {* }  o
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。0 J0 J- q  e3 ^6 t8 |/ l! [+ C
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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 3 Z7 m; R' {2 c- K7 B8 |# s

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瞳距的测量

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6 z! ^5 `3 O& ?) ^2 N9 c* Z  D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。3 K6 ?# e3 T4 X5 d
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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)。
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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。+ Y' b: ]2 x* r5 k  V
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深度图原理
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! A; |" s5 `6 G+ Q5 Q1 p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。- M5 M8 f1 @' @5 W% c9 h/ n9 T8 A- l  E
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深度图参考
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! c( e. i. q; H# Y9 f2 i深度图的理论我也不懂,从网上找了些图片研究一下而已。2 ~5 t8 ~1 Q* Q, R+ N; p9 C
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深度图算法图一

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; W$ R) r3 C! F7 P2 _6 Q2 S; Q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, |- r* T4 q4 g4 ]# J
!.jpg 6 _& J0 l$ A7 Z

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深度图算法图二

6 q4 D5 N6 {5 d1 l) f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

, H4 ~. H9 j, J- U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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# |4 p. _, X1 L( \: 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。
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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。9 a! [$ e1 _$ A

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如何拍摄立体全景?

/ `( ^0 ?, I) C% \( ^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:* M- |* f5 G9 b

5 F2 V2 O- e8 ]4 l! J' e; W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。
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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。2 W8 }0 ~/ p  t

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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。+ c- @6 \( l/ A$ 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。. v9 w6 n+ C6 J: c
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:
2 a1 l- b) m( w) k( m, h" Q1、一个12x1或1x12的条形图(左右并置或上下并置均可);
! _( P9 V& y2 a$ K) e% c2、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);6 w# G" O6 f* Q8 T7 f
3、二个2:1的全景图(同名分置不同目录,左1右2);' W' q3 A' f- o$ J% Q4 I# a' J. C
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)。4 R9 D+ L) y) @" ^) m) 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。
8 _( i+ |" A0 D7 n: p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。
- X# b. n6 W8 N5 }8 g0 d: X7 c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。
8 k6 P* D1 R  z( d. L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:
- ]# c; G5 a# T普通全景图:) @$ c% @6 k; w! o
<image type="cube"…0 y: k) O' F9 U: {' r* [
<cube url="3dpano.tiles/%s/
6 P% v+ l* k  X- `- y8 V立体全景图:
' _$ N, U" r0 Z2 h( x* R+ o<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…2 W7 Z2 J, @2 I+ q* g' y! A" T
<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/" F# E; G. O* V' C
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)2 H, ?/ [5 `: D/ _
' d: k* I  w: x4 k; A. L) f
如何显示?

) y, @$ t$ U3 I- Y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。% I  F; G; {/ M* V- W" o
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:2 F$ r4 @, H2 s/ V
2017深圳健美电视大赛3D全景效果* T  J9 `+ i$ w" K
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。
% C! ^4 l/ z) J! y8 i3 @ 香港尖沙咀1881夜景3D全景效果
9 ^/ B7 q5 P% ^8 P4 v3 G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。
$ m8 ~4 x2 V* u1 \' W 深圳市民中心3D全景之一
; v4 E7 X. A5 V8 Y& l  [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。
% g" }. i! D) b 深圳市民中心3D全景之二/ N/ \/ ?/ s9 N2 Z$ h) s% `3 t& z4 d
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。
. E7 j# m6 Y  K8 h2 {% A8 I 深圳图书馆与音乐厅3D全景之三3 p- }& C) r- n( B, i, U9 O' `
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。6 M) l7 F6 ?4 ^) [  j3 x& N
说明

. j! G# e! `9 X/ a5 Q/ Z  k+ R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。4 G2 c# ?( @' D% \0 _7 u' G4 Q

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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 AM5 @5 h; O, Q$ h! i
看的我一点蒙
( ^2 O  {3 Y) y% k8 L( Z
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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