全景摄影介绍ppt课件.pptx
全景与VR技术简介,全景技术,全景介绍,全景“panorama”出自希腊语pn（意思是全部的东西）与hrama（意思是可看见的，视野），因此这个词的意思就是全视角。全景图可以运用各种不同的方法制作，从18、19世纪的第一张弧形绘画到19世纪中期的摄影全景，再到现代的基于计算机图像处理技术的数字全景。,通常一个标准的球形全景图是包360180的范围。也就是水平360度，垂直180度。,我国传世画作清明上河图是广为人知的经典全景图之一。,全景的历 史发展,最早的360度全景拍摄展示是关于早期芝加哥风光的，现收藏于美国国会图书馆，它制作于1840年，是银版拍摄的一系列照片，然后并排拼贴在一起完成的。,全景的历 史发展,投影方式,把这幅长画给卷成一个圆筒，然后站在中心去观看,这种能够正确地展开全物理视域的真实场景到一张2D图片上，并且能够还原到VR眼镜中实现沉浸式观看的数学过程，就叫做投影（projection）,全景图像投影类型,每当一个平面图像映射到一个弯曲的表面就会发生图象投影，反之亦然，这中现象特别常见于全景摄影。例如地球的球面可以映射到一块平坦的纸张。由于在我们周围的整个视场的可以被认为是作为球体的表面（对于所有观测角度），我们需要一种能将球形投影到2-D平面以便照片打印的方法。,全景图像投影类型,等矩形投影,圆柱投影,直线投影,鱼眼投影,全景图像投影类型,立方体图像,街景地图,街景地图也是全景图的一种，它提供一种实景地图服务。为用户提供城市、街道或其他环境的360度全景图像，用户可以通过该服务获得如临其境的地图浏览体验。通过街景，只要坐在电脑前就可以真实的看到街道上的高清景象。是旅游，开车的好工具，好比人们心中的GPS。街景地图使用新的地图技术，营造新的产品体验。真正实现了“人视角”的地图浏览体验，为用户提供更加真实准确、更富画面细节的地图服务,三、VR和全景的区别和共性,很多人把360度全景视频和VR视频等同起来，这其实是一个概念上的误解。,全景视频和VR视频的共性,1.都可以是3D的（全景视频也有2D版）；2.都能360度上下、左右旋转观看；3.具有视觉沉浸感。,360度全景视频和VR视频的区别,现在大家所看到的基本都是“伪VR视频”，各大视频网站上标称的VR视频也基本都是360度全景视频。而打着“VR相机”口号行销的其实大部分都是360度全景相机。真正的VR视频目前只能通过CG实现。,概念明确,概念纠正,VR视频的未来发展,那未来有没有可能呢？答案是肯定的。要拍摄真正意义上的VR视频，我们需要光场摄像机。,光场摄像机通过矩阵式摄像头，捕捉和记录周围不同角度射入的光线信号，再利用计算机后期合成出任意位置的图像。,与传统摄像机不同的是，光场摄像机除了记录色彩和光线强度信息外，还会记录光线的射入方向这就是“光场”技术的由来。,全景的拍摄,全景的镜头类型,鱼眼镜头和普通多镜头 鱼眼镜头 鱼眼全景相机最终生成的全景图像即使经过校正也依然存在一定程度的失真和不自然。多镜头 可以避免鱼眼镜头图像失真的缺点，但是或多或少也会存在融合边缘效果不真实、角度有偏差或分割融合后有“附加”感的缺撼。,两个鱼眼摄像头输出的画面，各自涵盖了180度的水平和垂直视场角，然后将两个输出结果“扣”在一起就是全视域的沉浸式包围体了。,1、设备需求地面：相机全景云台（panohead）三脚架空中：相机无人机,设备,镜头节点,镜头节点(Nodal Point)简称“节点”是指照相机或摄影（像）机镜头的光学中心，穿过此点的光线不会发生折射。对定焦镜头来说只有一个固定的镜头节点，而对于变焦镜头来讲则可以有很多节点了。,全景云台,1、可以调节相机节点在一个纵轴线上转动；2、可以让相机在水平面上进行水平转动拍摄；从而达到使相机拍摄节点在三维空间中的一个固定位置进行拍摄，保证相机拍摄出来的图像可以使用软件进行三维全景的拼合。,在空旷的场地上进行全景摄影或宽幅拼片，它的难度要低得多长焦对节点的要求就低一些，广角要求就要高一些，而画幅大的机器对节点也可以宽容一点。,过程共分为三个步骤 选点 调校 拍摄。,过程,节点云台调整好后，相机先围绕中轴进行360度旋转拍摄，需要根据镜头的广度决定拍照数量；360度平面拍摄完毕后，将相机镜头调整至对准正上方进行拍摄；为去除相机底部阴影，在顶部照片拍摄完成之后，将相机调整至向下倾斜60左右的角度进行拍摄；60斜角拍摄完地面后，将三脚架向后平移一段距离，相机对准之前三角架的位置进行补拍，这样就可以去除掉三角架的阴影。,技巧,街景全景,街景全景,1、设备需求多镜头相机，GPS设备，距离记录设备，快速存储设备，街景车(汽车、自行车、滑雪车等)。2、制作流程 现在一般的街景项目的街景车顶上的相机是根据项目需求DIY的，通过车轮转数记录距离并设置自动曝光距离，通过GPS信息用全景拼接软件自动拼接全景图添加入路网。,3、后期处理与发布原理 以全景地图服务开展早，投入多，质量好的谷歌地图为例来讲解。每一个谷歌街景全景照片其实是一张或一组提供了从一个地点360度全景视角的照片。街景全景照片是用了遵循“等矩形投影”的图片。这样的一个投影包括了一个360度的水平视野和一个180度的垂直视野。这样的视野形成了一张宽高比为2:1的图片。,街景全景,用一种类似用在谷歌地图瓦片上的设计模式来为各个缩放级别的全景图片提供合适的分辨率图像,街景全景,百亿像素级全景影像,案例,360Cities公司,3200亿像素伦敦全景图,1500亿像素东京全景图,上海景坤科技,案例,1950亿像素上海全景。,312亿像素深圳全景图,科研,6810亿像素的月球北极照片,1500亿像素的银河系照片,案例,2、拍摄与处理技术（1）相机与镜头长焦镜头，Filippo Blengini团队珠峰上拍摄的约3600亿像素的照片是用400mm的定焦加上2倍的增距镜以及一台佳能70D相机拍摄，换算成135的镜头焦距应该是40021.6（其他品牌的APS-C是1.5放大系数）=1280mm镜头。,百亿像素,百亿像素,（2）拍摄张数 1280mm镜头的视觉角度大概在2.2，一圈下来至少需要160张，还要留有余量。一圈应该需要200张。800mm的视觉角度在3.5，也就是说一圈下来至少需要100张。就按照120张来计算，纵向角度要算上相机3：2的长宽比，视觉角度应该在2.3左右，所以纵向至少需要90圈。也就是说拍摄10800张算是一个比较好后期的张数。,百亿像素,（3）拍摄方法 照片越多，焦平面偏移的容错就越少，所以焦平面一定要处于支点。而且角度一定要准确，不建议用手动，一个是枯燥，另一个是10000张照片肯定会出错。所以还是用自动云台会比较方便，角度也会精确。另外拍摄时一定要横拍，纵拍多多少少会产生位移。曝光、ISO、色温选择手动，为了后期的效率，选择jpeg格式会比较好，前期曝光和色温调节好后，用不用raw格式其实差不多。（4）后期拼接 使用PTGUI等拼接软件人工调整修改，拍摄与后期处理时间比大概为1：30，需要专业、经验、耐心。,百亿像素,VR视频,设备 全景摄像机分类选型,VR虚拟视频制作流程,1、决策团队要确定好视频具体内容，分析其是否可行和有价值。2、让策划与设计对游戏场景设计、场景切换、人机交互等基本要求。3、设计师构思完成后，还需要用草图直观地显示出来。之后3D建模师制作出立体模型和场景。4、3D场景的框架布置完成后，就要进行交互动画的设计了。5、基本框架完成后，开发者需要考虑观众在虚拟世界中的移动方式了。,制作流程,成果发布,后期处理拼接效果漫游发布,（一）照片处理软件软件：PTGUI、Panoweaver、PanoramaStudio、AutoPanoGiga等全景拼接软件漫游发布软件：Pano2VR、KRPANO、Object2VR、Panotour、Autopano Video等发布类型：平面图、720球形图、FLASH、HTML5,如果说有六台摄像机，它们的FOV角度被严格限定为水平和竖直都是90度，然后造一个一丝不苟的支架，把这六台摄像机牢固而稳定地安装到支架上，确保它们的中心点严格重合在一起，并且各自朝向一个方向这样的话，输出的图像也许能够正好符合立方图的标准，并且可以直接使用。,为何要拼接？,达不到！,正如我们之前所描述的，因为无法做到精确的对齐，因此需要在每台相机的视域角度上提供必要的冗余，因而得到的视频画面互相之间会存在一定的交叠关系，直接输出全景画面的时候，可能会存在明显的叠加区域或者错误的接边。很多时候我们还是免不了要自己手动去裁切和调整这些边缘区域，择取画面质量更高或者畸变更小的边缘区域，并且确保画面之间是严格对齐的。,HDR，也就是高动态范围图像，HDR图像的处理，是摄影后期中不可或缺也是必不可少的方法。,Pano2VR 是一个全景图像转换应用软件。把全景图像转换成的QuickTime或者Macromedia Flash8和Flash 9格式的功能,全景漫游Pano2VR等,一般8mm镜头拍摄四张的，尺寸在8000X4000，SWF文件大小在2兆左右。如果追求高画质，全画幅相机配24mm镜头，分层拍摄二三十张拼接，尺寸在24000X12000，SWF文件大小压缩控制在10兆以内。如果是用三四百、五六百毫米长焦拍摄的几十亿像素巨幅矩阵接片，则需要使用Zoomify进行切片和分级缩放。,全景的发布,Zoomify,类似于Pano2VR，也是一种全景图（尤其是矩阵巨幅接片）的发布工具。主要功能是将一个巨大的全景图切割成上千个“碎片”，然后转成多级缩放的flash浏览方式。类似的工具还有GigaTiler加HDView 等等,krpano本身它就是一个内核加一套辅助工具，也就是viewer和tools，利用这些东西，软件设计者可以弄出漫游软件，例如刚才说的各种krpanoXXX的中国软件，也可以制作出如得图云、airpano、720云等全景平台。,自主开发Krpano,获取服务器（云）配置服务器上传文件搭建网站得到网址,如何自主发布,全景视频平台播放器：乐视、优酷、爱奇艺、暴风影音视频网站：UtoVR、VR热播、三目猴国外：Adult festa TV、VirtualRealPorn,我们目前能做和已经做的工作、应用：1、无人机组用大疆精灵4试拍了一组照片，共159张照片，成功制作720全景图片。2、用手持相机拍摄的街道球形全景图制作方法已掌握。成果,全景、VR设备,移动式头显,核心部件就是两个透镜，作用就是放大显示画面,一体式头显,将屏幕整合到了移动头显当中,外接式头显,VR最好的展现方式,谢谢观看,
