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VR全景是什么与VR全景拍摄

发布时间:2021-07-22

    什么是VR拍摄?

    VR全景拍摄是围绕单一中心位置旋转时捕捉完整场景图像的艺术。这种“全景图”在一个给定的空间里,将观众周围的整个球体呈现出来。缩写VR在这里代表虚拟现实。

目前有三种方法(文档技术),通过这三种方法,一个360度全景可以被拍摄,以便它可以代表在一个单独的图像。

这些方法因使用一系列摄影设备而有所不同:相机、镜头和其他光学设备的选择,以及相机本身的工作。在所有情况下,相机被放置在一个三脚架上,来代表观众的位置。

摄像机通常位于眼睛水平(观众的视角)。


拍摄技术1:360度全景的片段记录(片段技术)。


所需设备:“传统”相机、广角镜头和全景三脚架云台。

拍摄方式:拍摄周围空间部分。 为此,相机安装在一个特殊的全景云台,使其能够水平和垂直平移。这两个平移轴必须在特定点相交(通常是镜头内),以便在平移相机时不会出现视差。

这一点被称为“无视差点”(NPP)。它通常也会错误的被称为“节点”。

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记录的片段必须在其边缘有相当大的重叠,以便在随后将各个图像组合在一起时,相关相邻图像上存在足够数量的参考点。 专业软件呈现将单个图像合并为一张无缝的 VR 全景图。

这个过程发生在图像处理过程中图像已被捕获。 它没有集成到摄影过程本身。


照片及其生成图像的质量在很大程度上取决于该过程中涉及的各种组件(相机、三脚架、特殊的全景三脚架云台)。

设备越专业,校准的单个组件就越多,以便它们彼此兼容,结果就会越精确和真实。


拍摄技术2:借助曲面镜拍摄

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    可以捕获 360 度的水平角,但垂直角非常有限(最多 115 度)。只有当使用水平对齐的相机拍摄第二张照片时,才能完整记录空间,以及当两张生成的照片都在专业软件的帮助下“渲染”时。

    整个(非球形)全景都记录在一个“镜头”中。 这使得镜像方法成为实现 VR 全景图像的最快文档方法。原则上,空间内发生的任何运动都可以轻松记录下来。

    但是分辨率非常低,因为它取决于所用相机中芯片的最大分辨率。它的质量不足以表示场景的细节。一杆式俯仰仪只有在获得空间的概貌时才有用。



拍摄技术3:借助扫描相机进行拍摄

    

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所需设备:三脚架上的特殊相机。 

    拍摄方法:摄像机安装在一个垂直的电动轴上,具有一个高5000- 7500像素、宽1像素的线性阵列传感器。在摄影过程中,相机在绕垂直轴旋转的同时逐像素扫描垂直线。这种记录方法不适用于“冻结”运动,因为视觉信息是在一段时间内被记录的。这种缺点在理想的光照条件下几乎不明显。然而,在室内,照明条件很少是理想的。在黑暗的空间中,这种记录方法可以持续几个小时。

    使用这种方法,全景图像是在一次“拍摄”中创建的。与其他技术不同,不需要后期制作。 全景图像在录制后立即可用,无需进一步渲染。

    生产这种照相机的公司很少。据新视为VR了解,到目前为止,最好的是Spherocam、instat360。

    1) 距离测量 

    借助随相机提供的图像查看器,可以测量精确到厘米的距离。 要测量的距离的两个端点被标记,可以立即确定准确的距离。 为了利用此功能,从同一有利位置拍摄两张全景图像,但在不同的三脚架高度(两张图像之间 50 厘米的高度差异是测量的基础)。距离是从 两个图像之间的差异。这是通过三角测量的经典原理实现的。

    2) 高动态范围图像 

相机的传感器能够记录光照条件的极端差异。 例如,有可能清楚地记录发光卤素灯泡的灯丝,而不会丢失其轮廓和细节图像的较暗部分。 没有烧坏和过度曝光的问题。 这是不可能的目前市场上的任何其他相机。

这些独特的功能反映在相机的价格上。大约5万欧元。一个没有HDR和距离测量功能仅此价格的一半。

什么是VR全景?

    球形 VR 全景图是一种完全身临其境的数字图像,您将“观看者”置于球体的中心,360 度环绕图像投影到该球体上。横轴为 360 度,纵轴为 180 度。

    为了在单个 2D 图像上描绘 3D 球体的整个表示,它需要“展开”。这可以借助不同的投影方法来实现。这类似于地球(3D)时发生的情况在世界地图 (2D)上表示。唯一的区别在于,在一种情况下,球体被观察到从外部(地球),在另一个中,它是从内部(VR 全景)表现出来的。

    等距柱状投影 3 通常用于 VR 全景图的 2D 演示。下图描绘了这种 VR 全景图(空间的球面图像),展示了 Peter Bogers4 的装置(图 2)。5)。这种投影的纵横比是 2:1,因为它代表了 360 度的水平区域和 180 度的垂直区域。

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    VR 全景图是用于记录特定地点安装的绝佳格式。由于观看者一次只能看到整个图像的一部分进行分析,因此很快就会变得清晰每个单独部分的“有用分辨率”显着降低。为了不仅有一个概览的空间,但以适当清晰的分辨率查看具有(细节)的较小部分,最好针对整个图像实现非常高的分辨率。在此上下文中,“非常高”表示值至少为 50 兆像素(5000 像素高 x 10000 像素宽)。 一个例子说明了非常高分辨率的必要性:

    Peter Bogers 装置照片的图像尺寸天堂(图 5)是 6000 X 12000 像素(72 兆像素)。 这图中标记的部分仅覆盖了非常小的区域整个文档。 如果此部分以真实感打印质量”,“打印”的尺寸仅为 6.6 cm x 9.6 cm6。图 6显示了原始尺寸的相同部分(300 dpi 打印解析度)。

    

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这些值基于通用标准和定义用于打印与打印质量相当的照片已被化学显影为印刷品的图像摄影底片。 在这个过程中,一个特别精美的印刷品采用分辨率。 然而,在实践中,令人满意的结果可以以相当低的打印分辨率实现。 相反这意味着可以打印全景图像的部分比这里讨论的例子大得多。图 7 显示了 VR 全景截图的细节观众。

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    300 dpi 的输出分辨率是逼真打印的标准。VR全景图中标记的部分显示了一个区域。 水平 23 度(360 度)和垂直 33 度(180 度)。 这生成的图像大小为 777 x 1131 像素(0.88 兆像素)。