360全景是怎么制作的 VR眼镜中的360全景为何如此神奇

来源:IT之家  编辑:iT之家   时间:2016-09-27 09:20:53

 

  下图是360Heros系列全景摄像机。
 


 

  它使用了6个GoPro运动相机以及一个支架来辅助完成拍摄,这六台相机分别朝向不同的方向,如果采用4X3宽视角设定的话,其水平和垂直FOV角度约为122度和94度。

 

  在全景视频拼接和输出软件中读取六台摄像机的输入流或者视频文件,并且设置它们在支架上的实际方位信息(或者直接获取数码相机本身记录的姿态信息)。这样我们就得到了足够覆盖全视域范围的视频内容。

 

  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。虽然目前几种常见的全景视频处理工具,诸如VideoStitch,Kolor等具备一定程度的自动边缘融合功能,但是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(例如下图中使用PTGui来进行各幅画面接缝的修正),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。

 

  这样的工作耗时耗力,并且有一个重要的前提,就是作为输入源的画面必须能够覆盖360度全视域并且存在冗余。

 

  正如我们之前所计算的,如果采用六个相机拼装的方式,那么每个相机的FOV角度不应小于90度,对于GoPro Hero3系列相机来说,此时必须采用4x3的宽视域模式,如果是16x9的宽高比设置,那么垂直方向的FOV角度很可能无法达到要求的数值,进而产生“无论如何都拼接不上”的问题——当然我们可以通过在支架上调整各个相机的朝向角度,或者增加相机的数量,来避免这一问题的产生,不过无论从何种角度来看,采用接近1x1的宽高比的宽视域相机都是一个更为理想的选择。

 

  如果只是为了输出一张全景图片的话,那么上面的步骤通常来说已经绰绰有余,不需要再考虑更多的事情。但是,不会动的图片是很难让戴上VR头盔的人哇哇大叫的,能看到身边战火纷飞,或者野鬼出没的动态景象才更加刺激。如果你正在考虑如何制作如是的VR电影,那么有一个问题不得不提出来,那就是——

 

  同步性——简单来说,就是你手中所有的摄像机如何精确保证同时开始,以及在录制的过程中保持帧率的一致性。

 

  这看起来似乎并不算什么问题,然而如果两台摄像机的开始时间不一致的话,会直接影响到它们的对齐和拼接结果——甚至如果场景中存在大量的动态元素或者相机位置在这个过程中发生了改变的话,结果可能根本是无法对齐的。因此,对于需要大量摄像机同时参与的全景拍摄工作而言,同步开始以及同步录制的需求就变得分外重要了。

 

  要从硬件上根本解决这个问题,可以用到“同步锁相”(genlock)的技术,即通过外部设备传递时间码来控制各台相机的同步运行(典型的例如Red One专业电影摄像机)。当然并不是所有的摄像机都具备专门的Genlock接口,这种情况下,也可以考虑一些传统或者是看起来略微“山寨”的同步方法,例如:路见不平一声吼……

 

  在拍摄开始的时候,演员大吼一声,或者用力拍一下巴掌。然后在进行拼接的过程中,找到每个视频当中吼声对应的时间节点,作为同步开始的位置,然后再进行全景视频的拼接。这种方法虽然并没有什么精确性可言,但是同样没有开销什么额外的成本;但是确保了基本的同步起始位置之后,再进行视频的细微调节和拼缝工作,却无疑从相当程度上简化了后期制作的难度。

 

  类似的方法还有给所有的摄像机蒙上黑布,然后开始拍摄的时候快速抽走,等等。总之在硬件条件无法完全具备的前提下,就是八仙过海各显神通的时候了。

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