捣鼓立体(3D)全景的玩法

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查看21336 | 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…
- |4 C( K! s' u. V8 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?…7 [  R, B1 j& Y$ S% j, [2 W  Q7 P
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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。
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* Z* R- K; [0 B9 o5 g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。
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, ^2 o8 E, j& T; G7 E. J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 & P; s1 [! s" Y* i9 u

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瞳距的测量
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9 l' f9 O1 w4 k; c* X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 s6 j2 ]8 H+ ^3 D
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观看VR的理想状态
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- P  W# n; @& T( {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)。7 m, Q- o6 ^, c0 q% M& h
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. \0 G# _( I: d: E1 @3 T( V; o
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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。5 H0 w% n8 N  a9 F$ }" z3 ]
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深度图原理

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" Y, l+ g- J7 }: L* i& r- F+ e8 M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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3 Z- |# j+ Z& K% o0 @# N9 ?7 D9 ~$ x# z1 l' @  M& ^& s, d7 B
深度图参考

  A$ B: o" R: n; D
7 Z& v1 j$ }" l* n$ U6 q! c) g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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2 R8 f$ M* y7 m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。
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( I$ \3 V; I5 V- U  z* B% p
深度图算法图二
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算法的优劣决定了成像的品质。3 B7 c% c/ K  U# M7 \2 W6 t5 }2 d
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镜距与立体感的关系

( M3 b" T* O& x& B2 P* b. L% n1 [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。
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3D摄影大师苏胜强老师的理论

* |9 O% Q0 r, ^( _有点复杂,但比较精确,可以实际参考。% |- f0 O4 Z1 W9 C, p' e

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如何拍摄立体全景?
5 @) ~# F" O4 c0 w, t& b4 t
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。' W: `4 V( F4 i% x; y/ S
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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。
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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。
, Y* u: v& @% O. z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。. J0 w( r' s/ j3 h8 [$ u
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:- |) f! p# A& h6 V9 P+ m
1、一个12x1或1x12的条形图(左右并置或上下并置均可);
* _$ y+ B" G& Y8 T( Z2、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);- Q& ?- X5 k( G/ D# x# ~1 |; W
3、二个2:1的全景图(同名分置不同目录,左1右2);. f& E- x* v, M2 L0 `8 R7 h
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)。5 F7 Y, u2 J6 N2 S; G
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。
# l; F& w& U1 v! J% x$ ?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。
; G1 m9 h! L$ g2 A0 B  R+ ~4 q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。2 ]2 `! w9 E1 A1 n$ \
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:) R& U- ?$ \, c+ B7 H, S) b
普通全景图:2 Y7 b* `( ^, B3 A: n+ D) f+ M
<image type="cube"…
  \3 @8 |9 m. p" |<cube url="3dpano.tiles/%s/
  e! k* p/ y* q4 e立体全景图:) C1 }7 i3 V8 ~" A  }# A, v6 U
<image type="cube" stereo="true" stereolabels="1|2"…  S8 `8 d+ |; T0 t
<cube url="3dpano.tiles/%t/%s/. ^# o( K7 V# l/ o4 C5 ~% B
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)
  g; ]  o; `! p" h! j
, O# K, `+ ]+ q0 S2 X
如何显示?
1 `; o, ]8 \; r( p/ 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。5 O1 }1 \6 q  }6 a
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:4 I. S, J5 l" i* G
2017深圳健美电视大赛3D全景效果, ^; x/ F0 L9 t8 {
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。
: A$ }$ v* |1 O& P5 r. i5 o6 L 香港尖沙咀1881夜景3D全景效果
  A, v8 x; p4 N$ }/ Q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。: K3 W2 }" O/ ]) z! O, Z" U
深圳市民中心3D全景之一, e+ k; ]& F/ H
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。
, M) m1 g. J+ x 深圳市民中心3D全景之二
* r5 O  Z7 o! T3 R& u; `3 o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。
) y* p* |* b. R+ v 深圳图书馆与音乐厅3D全景之三0 N) A+ |1 |! m! v0 p! p7 w3 e' J
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 w! g, \3 V4 q. K$ H* g& f
说明

3 N  v* }* C" j; u) d6 D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。
* ~* Z' i! Y% y% J, l+ p' o3 M7 y3 @' X* p8 f. d6 Z
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" v2 V/ m0 K( b# i" v7 U1 z
看的我一点蒙

: D* D8 o, h: e, x( 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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