許云鵬

【摘 要】與普通照片不同的是，全景圖可以最大程度地記錄場(chǎng)景。它具有視野廣、直觀、觀看自由等優(yōu)點(diǎn)，具有很強(qiáng)的互動(dòng)性。本文對(duì)全景圖的前期拍攝以及后期合成進(jìn)行分析研究

【關(guān)鍵詞】全景圖? ?Autopano 拼接

隨著智能手機(jī)攝影功能的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在每部手機(jī)上幾乎都有一個(gè)全景拍攝的功能，我們只需要拿起手機(jī)按照手機(jī)上面的提示，勻速地橫掃一圈，就可以得到一幅長(zhǎng)畫(huà)幅圖像，但是由于拍攝的圖像只能左右移動(dòng)，并且視野有限，上下也有相當(dāng)一部分視野未拍進(jìn)圖片里，因此這種圖像并不能稱(chēng)作真正意義的全景，而真正意義上的“全景”是指視角范圍能夠達(dá)到或者接近于360°×360°。

與普通照片不同的是，全景圖可以最大程度地記錄場(chǎng)景。它具有視野廣、直觀、觀看自由等優(yōu)點(diǎn)，具有很強(qiáng)的互動(dòng)性。而與傳統(tǒng)的三維建模相比，全景圖可以真實(shí)地還原現(xiàn)場(chǎng)，并且具有制作成本低、周期短、畫(huà)面數(shù)據(jù)量小、觀看方便、交互性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此全景圖廣泛應(yīng)用于房產(chǎn)裝修設(shè)計(jì)、公司環(huán)境展示、展廳展示、旅游景區(qū)風(fēng)光以及路線等。

現(xiàn)階段全景圖像獲取的方式有三種：

一是用專(zhuān)業(yè)的一體化全景相機(jī)拍攝。雖然一體化的全景相機(jī)很容易拍攝，但不足的地方也很明顯，畫(huà)面的清晰度不夠，色彩表現(xiàn)也不太好，而且分辨率高的全景相機(jī)價(jià)格不菲。二是利用單反相機(jī)等專(zhuān)業(yè)設(shè)備以及普通鏡頭拍攝。用單反相機(jī)拍攝全景圖，一般對(duì)像素要求比較高，應(yīng)盡量選擇高像素的單反相機(jī)，而對(duì)鏡頭的要求可以相對(duì)較低，普通鏡頭均可達(dá)標(biāo)。三是利用魚(yú)眼鏡頭拍攝。由于魚(yú)眼鏡頭視角比較廣，只需要拍攝幾張圖即可覆蓋整個(gè)場(chǎng)景。

由于單反相機(jī)視角有限，所以需要進(jìn)行多次拍攝并后期拼接照片才能最終實(shí)現(xiàn)全景攝影的效果。因此需要在同一位置，拍攝不同角度的照片。一般分為5個(gè)區(qū)域：水平、斜上方、斜下方、頂部、底部。拍攝時(shí)，首先水平方向360°拍攝，每拍一張照片旋轉(zhuǎn)一定角度，保證兩張相鄰照片有50%的內(nèi)容重合。斜下方、斜上方與水平方向拍攝方法一致。最后拍攝頂部照片與底部照片。底部照片一般拍攝2張，其中一張需要將三腳架移走拍攝。拍攝中，相機(jī)要設(shè)置為相同的曝光，所以應(yīng)選擇“M模式”，固定快門(mén)、光圈以及感光度。

拍攝完成以后，我們需要使用Photoshop與Kolor Autopano Giga來(lái)對(duì)照片進(jìn)行后期調(diào)整以及照片拼接。其中來(lái)自Kolor的Autopano是一個(gè)非常強(qiáng)大的圖像處理工具，擁有先進(jìn)的圖像拼接程序。Kolor于2017年被GoPro收購(gòu)，并且自2018年9月14日起，將不再維護(hù)或支持Kolor產(chǎn)品。所以現(xiàn)有的Kolor Autopano Giga 4.4.2應(yīng)該是該產(chǎn)品的最后一個(gè)版本了。雖然產(chǎn)品不再更新，但由于其功能強(qiáng)大，更重要的是簡(jiǎn)單易用，拼接的精確度很高，并且對(duì)圖片不論是顏色還是融合度都把控得很好，所以仍然是現(xiàn)階段最好的圖像拼接軟件之一。

拍照結(jié)束拿到素材后，首先要對(duì)照片進(jìn)行調(diào)色，對(duì)于一些曝光過(guò)高的地方盡量調(diào)整到正常范圍內(nèi)。然后打開(kāi)Autopano，進(jìn)行一些設(shè)置：

在編輯-設(shè)置菜單中盡量將臨時(shí)文件放置在固態(tài)盤(pán)中，因?yàn)樵撥浖膱D像拼接非常消耗資源。在編輯-設(shè)置-檢測(cè)界面中勾選"檢測(cè)"，檢測(cè)是指軟件會(huì)自動(dòng)在兩張圖片相接近的區(qū)域范圍內(nèi)添加控制點(diǎn)。在檢測(cè)質(zhì)量處選擇"高質(zhì)量"?？刂泣c(diǎn)數(shù)量選擇"最大值200"。這樣設(shè)置可以讓拼接的質(zhì)量提高，運(yùn)算更加精確，降低拼接錯(cuò)誤率。在編輯-設(shè)置-檢測(cè)-鏈接界面中，勾選強(qiáng)制所有圖像在同一個(gè)全景圖中，并且勾選查出鏈接在所有級(jí)別。

設(shè)置完成后，選擇圖像所在的文件夾導(dǎo)入拍攝的照片。許多拼接軟件的邏輯是基于攝影師選擇在給定文件夾中的所有照片，但Autopano還可以分析文件夾和組，以及在給定時(shí)間內(nèi)拍攝的所有照片。Autopano從每張照片中讀取EXIF數(shù)據(jù)并提取拍攝時(shí)間。如果拍攝的照片時(shí)間差很?。梢栽趯?dǎo)入時(shí)選擇最大間隔120秒），它就會(huì)在邏輯上推斷出它們屬于同一個(gè)全景圖。如想要組裝一個(gè)千兆像素的全景圖時(shí)，只能通過(guò)電動(dòng)全景頭實(shí)現(xiàn)，只需單擊菜單的第三個(gè)圖標(biāo)就可找到對(duì)應(yīng)的設(shè)備廠商進(jìn)行批量導(dǎo)入。

將源素材導(dǎo)入到了Autopano軟件中后，接下來(lái)要做的是對(duì)它們進(jìn)行初步的縫合。一般情況下，軟件是會(huì)識(shí)別出使用鏡頭類(lèi)型的，不過(guò)在使用超廣鏡頭的時(shí)候，它有時(shí)會(huì)識(shí)別為魚(yú)眼，如果鏡頭沒(méi)有被軟件正確識(shí)別的話，拼接會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤或者誤差較大。在參數(shù)和鏡頭類(lèi)型正確的情況下，點(diǎn)擊檢測(cè)按鈕，軟件就會(huì)對(duì)照片進(jìn)行檢測(cè)與拼接，拼接完成后，會(huì)在右側(cè)窗口顯示結(jié)果圖。

然后點(diǎn)擊編輯，打開(kāi)全景編輯器，首先檢查縫合的質(zhì)量。在編輯器左側(cè)的“信息”面板上，當(dāng)標(biāo)志為綠色時(shí)，表示RMS（平均誤差）小于5個(gè)像素。一般數(shù)值在3以下，表示結(jié)果非常理想。當(dāng)數(shù)字大于3時(shí)，會(huì)用橙色或者紅色進(jìn)行標(biāo)注數(shù)字，表示拼接有問(wèn)題，但這個(gè)數(shù)值并不完全代表拼接質(zhì)量。如果前期拍攝方法正確的話，后期并不需要很復(fù)雜的參數(shù)調(diào)整。生成的全景圖一般需要手動(dòng)調(diào)整一下水平以及垂直關(guān)系，點(diǎn)擊“自動(dòng)調(diào)節(jié)水平”系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整圖像水平位置。點(diǎn)擊“垂直線條工具”，在全景圖中添加垂直線，一般2至3個(gè)垂直線就可以達(dá)到要求。單擊左側(cè)信息列的綠色對(duì)號(hào)按鈕進(jìn)行驗(yàn)證，或者單擊鍵盤(pán)上的Enter，軟件會(huì)根據(jù)所添加的垂直線將圖片進(jìn)行校正。點(diǎn)擊遮色板編輯，選擇要保留或消除的內(nèi)容。如果圖像中出現(xiàn)三腳架、腳或者路人，在一張照片中可見(jiàn)而在下一張照片中不可見(jiàn)，只需使用遮色板點(diǎn)擊要去除的目標(biāo)即可。如果拍攝了相同位置但曝光不同的多張照片以增加照片的動(dòng)態(tài)效果時(shí)，在Autopano中只需要點(diǎn)擊融合按鈕，點(diǎn)擊啟動(dòng)，然后移動(dòng)三個(gè)目標(biāo)滑塊，增強(qiáng)陰影和高光即可達(dá)到理想的效果。

接下來(lái)進(jìn)行渲染。在“編輯全景圖”窗口中，單擊“渲染”按鈕，進(jìn)行渲染前的參數(shù)設(shè)置。由于720yun等網(wǎng)站需要上傳2∶1比例的圖像，如果后期需要修補(bǔ)天空，可以在輸出時(shí)不按這個(gè)比例渲染，待后期修圖時(shí)調(diào)整，否則需要將圖像修改為2∶1。在混合預(yù)先設(shè)置選項(xiàng)，可以選擇消除疊影或者曝光融合。

對(duì)于輸出格式，如果文件大于2G，最好選擇psd或者psb。在用高精度前期拍攝的前提下，Autopano Giga是一個(gè)相當(dāng)高效的軟件，我們可以把一天拍攝內(nèi)容的整個(gè)目錄導(dǎo)入軟件，讓它自動(dòng)去尋找可以拼接的全景圖，并最終批量在后臺(tái)輸出。當(dāng)全景圖渲染完成后，如果仍有一些拼接錯(cuò)誤，這時(shí)就要用photoshop中的修補(bǔ)、內(nèi)容感知移動(dòng)、仿制圖章等工具進(jìn)行最后的調(diào)整。

（作者單位：撫順廣播電視臺(tái)）