VR全景圖片拍攝與漫游 課件 項目1 手機拍攝制作VR全景圖片

項目一手機拍攝制作VR全景圖片

在日常生活中也會見到一些VR全景圖,例如常見的世界地圖就是一張展開的VR全景圖。VR全景圖簡單來說就是在對空間進行完整記錄后,再進行拼接的一張圖片。當然拼接也需要通過專用的軟件來完成。拍攝VR全景圖01全景圖的拼接02目錄/01拍攝VR全景圖1.基礎概念攝影又稱攝影術,就是人們通過相機把反射在景物上的光線通過鏡頭投射在感光元件上感光而形成影像的過程。相機成像的原理和景物在人眼的視網(wǎng)膜上成像的原理相同,人通過眼睛看景物會在視網(wǎng)膜上形成影像,攝影是通過相機使光線在感光材料(膠片)上形成潛影,從而記錄下被攝物的過程。2.圖像分辨率像素是組成圖像的最基本元素。而像分辨率指圖像中存儲的信息量,分辨率是用于度量圖像內數(shù)據(jù)量多少的一個參數(shù)。通常表示成ppi(Pixelperinch,每英寸像素數(shù))和dpi（DotsPerInch,每英寸點數(shù))。ppi和dpi常都會出現(xiàn)混用現(xiàn)象。從技術角度說,“像素”(P)只存在于計算機顯示領域,而“點”(D)只出現(xiàn)于打印或印刷領域,請注意分辨。3.鏡頭視角通常人們都知道,使用長焦鏡頭拍攝出來的照片的畫面范圍會比較小,而使用廣角鏡頭拍出來的照片的畫面范圍會比較大。從拍攝物體的左右邊緣作引向視點的兩根直線所形成的夾角就是鏡頭視角,這是以成像畫幅的尺寸定義的視角，視角還可以以鏡頭可視范圍定義,即鏡頭中心點到成像平面對角線兩端所形成的夾角也是視角，如圖1-5右所示。一般以鏡頭可視范圍來定義鏡頭視角。

攝影相關知識5

4.相機的畫幅

從鏡頭視角和視野之間的關系可以看出,視角實際上是鏡頭的開口角度,視野是鏡頭在相應距離內可以拍攝的物體的范圍,因為鏡頭是圓形的,所以鏡頭的視野也是圓形的。畫幅是對相機中的感光元件的大小的一種稱呼,人們通常稱擁有全畫幅感光元件的相機為全畫幅相機,畫幅為感光元件大小的單位。全畫幅相機的感光元件的尺寸為36毫米×24毫米。5.鏡頭焦距鏡頭焦距是指鏡頭光學后主點到焦點的距離,是鏡頭的重要性能指標。鏡頭焦距的長短決定了成像大小、視場角大小和景深,以及畫面的透視強弱。,焦距數(shù)值越小,焦距越短,視野越寬廣,取景范圍就越大,反之亦然。6.畫幅的等效焦距不同畫幅相機的等效焦距的計算方法為:實際焦距×對應的焦距轉換系數(shù)。只要你的機身不是全畫幅的,就有焦距轉換系數(shù),就要考慮等效焦距。

攝影相關知識67

透視與視差概念(1)視平線。視平線就是與相機平行的水平線。(2)心點。心點就是相機正對著的視平線上的一點,它是一點透視的消失點,圖為兩點透視結構,無法標注出心點位置。(3)視點,視點就是相機的位置。(4)消失點(滅點)。消失點就是與畫面不平行的成角物體,在透視中延伸到視平線上的心點兩旁的交點8

透視與視差概念點透視（1）一點透視一點透視是指有一面與畫面平行的正方形或長方形的物體透視,只有一個消失點,視平線與被攝物平行，這種透視給人整齊、平整、穩(wěn)定、莊嚴的感覺。（2）兩點透視兩點透視是指任何一面都不與畫面平行的正方形或長方形的物體透視,有兩個消失點,也是最常見的透視關系,這種透視使構圖富有變化。9

透視與視差概念點透視（3）三點透視三點透視一般在仰視或鳥瞰物體的時候出現(xiàn),此時有3個消失點。三點透視適合表現(xiàn)碩大的物體或強烈的透視感。10

透視與視差概念視差

這里的視差是視點誤差的意思,VR全景攝影的視差問題是非常值得注意的非固定視點透視，VR全景攝影就是要盡可能地減少視差的存在,才可以將兩個相鄰的畫面更好地拼接起來。我們要保證相鄰的每兩個畫面沒有位移,就需要使鏡頭圍繞一個圓心旋轉來記錄畫面，如何才能使鏡頭圍繞著一個圓心旋轉記錄畫面呢?這時需要了解鏡頭最小視差點的概念。鏡頭最小視差點鏡頭最小視差點又稱鏡頭節(jié)點,拍攝VR全圖時需要讓鏡頭圍繞一個圓心旋轉并進行拍攝,但是在拍攝的過程中,隨便找一個圓心是不行的,必須讓相機圍繞鏡頭節(jié)點旋轉,這樣才可以拍攝出沒有錯位的VR全景圖素材。11

圖片拼接原理

圖片拼接的主要原理是計算出相鄰兩張圖片的位置關系,將其融合成為一張圖片。目前市場上主流的拼接軟件有Photoshop、PTGui。拼接軟件主要使用的拼接算法有兩種,分別是基于區(qū)域特征拼接算法和基于光流特征拼接算法。

1.基于區(qū)域特征拼接算法

2.基于光流特征拼接算法

3.成功拼接圖片的關鍵12

接片技術

所謂的“接片”是指將實際場景從左到右(或從右到左,或從上到下)分解成多個片段,使用相機有限的畫幅對每個片段有規(guī)律地進行采集取景,完成所有拍攝后,在后期制作中將各個片段無縫拼接在一起。通過這種方式得到的是具有超大面幅的高像素圖像(從理論上講,接片技術可以將無限數(shù)量的片段拼接在一起)這種方式特別適合拍攝大型場景。

1.固定機位單視點接片

根據(jù)不同類型的VR全景照片對接片拍攝方法也做了相應的分類,主要分為球形、條形、矩陣接片拍攝。

2.透視帶來鏡頭畸變

鏡頭畸變實際上是光學透鏡固有的透視失真的總稱,鏡頭畸變主要包括枕形畸變和桶形畸變兩種13實例目錄實例1

拍攝設備的選擇實例2設備安裝與設置實例1拍攝設備的選擇14使用手機拍攝VR全景圖片，需要有以下4種主要設備。1）記錄畫面的設備。一部具備拍照功能的手機,任意品牌均可，但照相機的分辨率越高,VR全景圖片的分辨率就越高.2)720yun全景云臺。例如720yun專業(yè)版全景云臺3)支架。三腳架、手機夾等可以立在地面上的支架均可4)無線手機遙控器。藍牙遙控器、控制手機的線控耳機等均可1.設備安裝與設置2.手機的設置15

全景云臺的安裝

讓手機的鏡頭以主攝像頭為圓心進行旋轉。1）確定手機的主攝像頭，打開相機應用后,用手遮住一個鏡頭即可判斷哪個是主攝像頭,遮住該攝像頭后，屏幕變黑，即為主攝像頭，攝像頭的橫軸要對準全景云臺立臂上方旋轉軸的位置。2）攝像頭的豎軸要對準全景云臺的一體水平板與腳架的連接軸的位置,參考紅色箭頭位置進行安裝。3）如果是其他類型的手機,只需要移動一體水平板,調整立臂的位即可手機的設置1)在手機上單擊相機按鈕，打開拍攝窗口，設置手機照片選項的“分辨率”五千萬像素，“拍攝角度”為超廣角，設置HDR[高動態(tài)范圍成像，是用來實現(xiàn)比普通數(shù)字圖像技術更大曝光動態(tài)范圍(即更大的明暗差別)的一組技術]為AUTO，打開AI場景增強（通過攝像頭進光,對被攝物光線場景進行人工智能分析計算后,自動匹配拍照模式的功能，傻瓜功能的升級）。2）單擊右上角的“豎三點”按鈕，將“畫面比例”設置為4：3。3）單擊“設置”按鈕，打開設置對話框，開啟網(wǎng)格線和水平儀實例2VR全景圖片的拍攝www.islide.cc16

在取景的時候,把當下眼睛所能夠看到的景象,圍繞一個視點全部記錄下來就可以拼接成一張完整的VR全景圖。在拍攝之前,要對手機進行曝光鎖定設置,這是為了保證拍攝的每一張照片的明暗度是一致的,這樣拼接出來的照片才沒有違和感。1）選擇曝光點時,為了方便后期處理,前期拍攝要做到“寧欠勿爆”。這個時候可以選擇整個環(huán)境中偏亮的地方,例如戶外等。以OPPO手機為例,長按屏幕,此時屏幕上方會顯示自動曝光鎖定和自動對焦鎖定,使用安卓系統(tǒng)的手機可以手動調整鎖定參數(shù)。

2）拍攝的時候拍攝者要站在手機后面,防止將自己拍入畫面中。3）拍攝的時候可以用手機的藍牙遙控器控制,打開手機藍牙,連接藍牙遙控器,如圖1-33所示,這樣可以提高拍攝效率,也可以防止手機抖動導致畫面模糊。

4）如果使用三腳架,三腳架盡量不要張得太開,應稍微集中一些,這樣拍攝的面積就會大一些,拼接起來更方便。5）先確定拍攝設備取景范圍的大小,通過保證每相鄰兩張素材至少有25%的重疊來確定拍攝素材的數(shù)量，通過反復試拍，本手機一圈拍攝5張就能保證相鄰畫面重疊25%。6）選定拍攝地點，如白公館，白公館監(jiān)獄舊址位于重慶沙坪壩區(qū)歌樂山白公館大門，是一處后人緬懷英烈并為之扼腕嘆息的革命遺跡，從而進行愛國主義教育。用手機在00位置拍攝第一張，然后順時針旋轉720，拍攝第二張，以此類推，每旋轉720拍攝一張，3600水平共拍攝5張，如圖1-34所示。www.islide.cc17

7）調節(jié)云臺的豎滑板，使之上仰450，在00位置拍攝1張，順時針旋轉720拍攝第二張，然后每旋轉720，拍攝1張，3600上仰共拍攝5張，如圖1-35所示。圖1-34水平位置拍攝五張

圖1-35上仰450拍攝5張8）調節(jié)云臺的豎滑板，使之下俯450，在00位置拍攝1張，順時針旋轉720拍攝第二張，然后每旋轉720，拍攝1張，3600下俯共拍攝5張，如圖1-36所示。18

9）翻轉全景云臺的豎滑板為900,手機屏幕垂直向上拍攝1張照片。再將云臺的水平滑板旋轉900，拍攝第二張照片(第1張照片拍攝時手機呈南北朝向放置,第2張照片拍攝時手機呈東西朝向放置)，如圖1-37所示。圖1-36下俯450拍攝5張www.islide.cc19

10）將云臺豎滑板垂直向下900,并在三腳架軸心處地面上作一個記號;

將云臺豎臂外翻,水平移動三腳架,使鏡頭中心對準原三腳架軸心,拍攝地面一張；垂直移動三腳架,使鏡頭中心對準原三腳架軸心,再拍攝地面一張(第1張照片拍攝時手機呈南北朝向放置,第2張照片拍攝時手機呈東西朝向放置)，這樣就完成了全部的拍攝，如圖1-38所示。VR全景圖需要拍攝19張素材圖,在拍攝的畫面的下方有手機旋轉方位與之對應。通過圖1-34至38所示，可以看出,手機是從中(水平拍攝)、上(仰拍)和下(俯拍)3個方向共旋轉3圈進行拍攝的。

圖1-37補天拍攝兩張圖1-38補地拍攝兩張思考與練習20TextHere1.用手機拍攝VR全景圖片需要哪些設備？2.怎樣解決視差問題？3.VR全景圖片拼接要點是什么？4.怎樣確定多攝像頭手機的主攝像頭？5.怎樣設置手機攝像頭的參數(shù)？6.怎樣在702全景云臺上安裝手機？TextHereSupportingtexthere/02全景圖的拼接任務及要求22

要進行VR全景圖片的拼接，就需要一種拼接軟件，這個拼接軟件就是專業(yè)、普及、大眾化的PTGui。VR全景圖片的拼接就是根據(jù)自己的創(chuàng)意、全景圖片的拍攝，全景素材的導入，為拼接做好素材準備，VR全景圖片的拼接就是使用拼接軟件導入素材、對齊對象和創(chuàng)建全景，輸出jpg文件格式，即可導入720yun網(wǎng)站進行觀看。。了解Lightroom軟件的調色掌握PTGuiVR全景圖片的拼接掌握Photoshop件進行細節(jié)調整和VR全景圖片壓縮。了解VR全景圖拼接原理掌握PTGui軟件的使用方法掌握PTGui軟件拼接方法23實例目錄實例1

準備拼接素材實例2PTGui安裝實例1準備拼接素材

241）先分別將4種拼接前的素材從手機下載到電腦的“VR素材”文件夾中，在“VR素材”文件夾中找到相應內容，如下圖所示。

2）打開“北門內”文件夾,可以看到其包含的19張素材照片。3）如果將這些素材照片緊密排列起來可以得到一個VR全景圖的雛形。接下來要做的就是把這些圖片拼接起來,最終得到一個完整的VR全景圖。4）采集拼接VR全景圖所需的素材時對拍攝設備沒有太多要求,為了方便,我們先對用手機相機拍攝的素材進行拼接,再對使用微單、單反相機拍攝的素材進行拼接。實例2PTGui安裝

251)安裝軟件。關閉殺毒軟件，雙擊PTGuiPro12x64Setup.exe，打開Setup-PTGuiProx6412對話框，如圖1-61所示，單擊Next按鈕。

圖1-61Setup-PTGuiProx6412圖1-62ReadytoInstall2）打開ReadytoInstall對話框，如圖1-62所示，單擊Install按鈕。3）打開Installing對話框，如下圖，開始安裝，安裝完畢，打開CompletingthePTGuiProx6412SetupWizard對話框，如下圖所示，去掉LaunchPTGuiProx6412的勾選，單擊Finish按鈕。實例3PTGui的設置26

為了保證拼接的高效和準確,首先要對軟件進行簡單的設置。1）雙擊桌面PTGuiProx6412圖標，打開PTGuiPro12窗口，如圖1-60所示,單擊快捷方式欄中的“選項”圖標,打開“選項”窗口。2）切換到“控制點生成器”選項卡,將“最多生成xxx個影像控制點”中的文本框里的數(shù)字由25改為150，如圖1-61所示，設置完畢單擊“是”按鈕，保存設置,這樣的設置會讓拼接更加準確。

圖1-60PTGuiPro12窗口

圖1-61選項實例4加載圖像27

1）雙擊桌面PTGuiProx6412圖標，打開PTGuiPro12窗口，單擊“加載圖像”按鈕，打開“添加影像”對話框，選擇“放眼世界”文件夾中的除了補天的全部圖片,如圖1-62所示，加載到PTGui軟件中，如圖1-63所示。

圖1-62放眼世界文件夾

圖1-63加載圖片

實例4加載圖像28

2)單擊鏡頭后的“3.5mm直線”按鈕，打開“鏡頭&焦距”對話框，如圖1-64所示。即代表軟件自動識別了鏡頭參數(shù),這組圖片是使用OPPOFindX3手機相機所拍攝的,因此,在“焦距”中選擇3.5毫米,在“鏡頭類型”中選擇普通鏡頭（不是魚眼），單擊“是”按鈕。

圖1-64鏡頭&焦距

圖1-65對齊對象

實例5對齊圖像29

1）雙擊桌面PTGuiProx6412圖標，打開PTGuiPro12窗口，單擊“加載影像”按鈕，打開“添加影像”對話框，選擇“宇文亭”文件夾中的除了補天的全部圖片，加載到PTGui軟件中，如圖1-65所示。2)單擊“對齊圖像”按鈕，彈出“請稍候…”的進度條,如圖1-66所示。

圖1-66“請稍候…”的進度條

圖1-67有些地方?jīng)]有拼接好

實例5對齊圖像30

3）打開“全景編輯”窗口,可以檢查一下畫面是否有問題,如圖1-67所示，如果有問題，單擊“關閉”按鈕。4)再次單擊“對齊圖像”按鈕，彈出“請稍候…”的進度條,打開“全景編輯”窗口,再檢查一下畫面是否有問題,如圖1-68所示，沒有問題。

圖1-68拼接正確

圖1-69曝光設置為-0.3

實例5對齊圖像31

5）由于曝光過度，可將鼠標移動到右上角的三角形上，從彈出的快捷菜單中單擊“設置左邊的小三角形”，展開“曝光”選項，將其值設置為-0.3，如圖1-69所示，單擊“關閉”按鈕。

6）回到“工程助理”窗口，選擇“預覽”選項卡，如圖1-70所示，單擊“預覽”按鈕，從彈出快捷菜單中選擇“在PTGui查看器中打開”選項，打開一個“請稍候…的進度條”，隨著進度條加載完畢,就可將合成好的圖片通過播放器打開查看，如圖1-71所示。

圖1-70預覽選項卡

圖1-71全景圖片

實例6遮罩的應用32

1）雙擊桌面PTGuiProx6412圖標，打開PTGuiPro12窗口，單擊“加載影像”按鈕，打開“添加影像”對話框，選擇“北大門”文件夾中的除了補天的全部圖片,如圖1-72所示，加載到PTGui軟件中，如圖1-73所示。

圖1-72選擇VR圖片

圖1-73導入VR圖片

實例6遮罩的應用33

2）單擊“對齊影像”按鈕，之后會彈出“請稍候…”的進度條，打開“全景編輯”窗口,仔細檢查一下畫面是否有問題,如圖1-74所示，沒有問題，單擊“關閉”按鈕。

圖1-74拼接正確

圖1-75地面有三腳架

實例6遮罩的應用343）單擊“預覽”選項卡，單擊“預覽”按鈕，從彈出的快捷菜單中選擇“在PTGui查看器中打開”選項，打開“請稍后”進度條，等待幾秒，打開“PTGui查看器”對話框，4）在“PTGui查看器”中,鼠標朝下拖動，當瀏覽到地面部分，可以看到地面有腳架等瑕疵,如圖1-75所示。5）關閉“查看器”，單擊“工程助理”選項卡，回到“工程助理”窗口，右擊圖片19，從彈出的快捷菜單中選擇“激活此影像視點優(yōu)化”選項，將其激活，如圖1-76所示

圖1-76激活圖片19圖1-77激活圖片20

6）右擊圖片19，從彈出的快捷菜單中選擇“激活此影像視點優(yōu)化”選項，將其激活，如圖1-77所示。7）單擊“遮罩”選項卡，打開“遮罩”窗口，單擊“顯示兩個窗格”按鈕，顯示兩個窗格，左窗格選擇圖片19，右窗格選擇圖片20，如圖1-78所示。實例6遮罩的應用35

圖1-78左窗格選擇圖片19，右窗格選擇圖片20圖1-79調節(jié)鉛筆尺寸

8）選擇“紅色（隱藏全景）”按鈕，紅色可消除所填充的圖形，適當調節(jié)“鉛筆尺寸”，如圖1-79示。9）在左邊的窗格中單擊三腳架的右下方，如圖1-80所示，之后按住Shift鍵，單擊三腳架的邊緣，連成一條線，沿三腳架的邊緣單擊一圈，包圍三腳架，放開Shift鍵，如圖1-81所示。

實例6遮罩的應用36圖1-80單擊右下方

圖1-81連成一個大圈

圖1-82連成一個小圈

10）有地面的地方也要畫一圈。單擊中間地面位置邊緣，再按住Shift鍵，圍繞地面位置畫一圈，放開Shift鍵，如圖1-82所示。11）右擊閉合回路，從彈出的快捷菜單中選擇“填滿”選項，如圖1-83所示，填滿紅色，如圖1-84所示。

實例6遮罩的應用37圖1-83選擇“填滿”

圖1-84填滿紅色

圖1-185填充圖片20

12）在右邊的窗格中，用同樣的方法填滿紅色，如圖1-85所示。這樣填充紅色后可以消除云臺和三腳架13）返回“工程助理”窗口，分別右鍵單擊圖片13、14、15、16、17和18，從彈出的快捷菜單中選擇“激活此影像視點優(yōu)化”選項，如圖1-86所示。

實例6遮罩的應用38

圖1-86激活圖片13、14、15、16、17和18

圖1-87填充圖片13

14）單擊“遮罩”選項卡，在左窗格中分別選擇圖片13、15和17，對云臺和三腳架進行填充，如圖1-87、1-88和1-89所示。

實例6遮罩的應用39圖1-88填充圖片15圖1-89填充圖片17圖1-90填充圖片14

15）在右窗格中分別選擇圖片14、16和18，對云臺和三腳架進行填充，如圖1-90、1-91和1-92所示。

實例6遮罩的應用40圖1-91填充圖片16圖1-92填充圖片18圖1-93優(yōu)化結果

16）單擊“優(yōu)化”選項卡，打開“優(yōu)化”窗口，單擊“運行優(yōu)化程序”按鈕，打開“優(yōu)化結果”對話框，如圖1-93所示，單擊“是”按鈕，完成優(yōu)化。

實例6遮罩的應用41

17）單擊“預覽”選項卡，單擊“預覽”按鈕，從彈出的快捷菜單中選擇“在PTGui查看器”中打開選項，打開“請稍后”進度條，等待幾秒，打開“PTGui查看器”對話框，18）在“PTGui查看器”中,鼠標朝下拖動，當瀏覽到地面部分，可以看到地面有一個小孔瑕疵,如圖1-94所示，最后在Photoshop中處理。圖1-94地面有瑕疵實例7輸出格式和尺寸42

接實例6，繼續(xù)進行操作。1）單擊左