叢海亮

摘要：隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，3D全景攝影作為一種新的影像表現(xiàn)形式，成為了連接現(xiàn)實世界和虛擬世界的一道有效橋梁，當(dāng)然也是將虛擬現(xiàn)實技術(shù)有效普及化的重要載體?；诖?，本文主要研究如何將多鏡頭合成技術(shù)成熟地應(yīng)用到3D全景攝影中，首先探討分析了多鏡頭合成進行3D全景攝影的可行性，其次闡述了其具體實施方法，最后論述了這項的技術(shù)所需的要點以及未來展望。

關(guān)鍵詞：多鏡頭合成法? ?3D? ?全景攝影? ?技術(shù)思考

中圖分類號：J0-05? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1008-3359（2019）04-0181-02

全景攝影是現(xiàn)在人們記錄影像的一種新的方法，同時也是實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)廣泛普及的技術(shù)前提，而3D全景攝影作為一種新興的技術(shù)類型，現(xiàn)在正處于探索和初步發(fā)展階段，還存在一定的不足。縱觀當(dāng)下全景攝影的技術(shù)現(xiàn)狀不難發(fā)現(xiàn)，目前的影像呈現(xiàn)大多數(shù)僅僅只停留在2D的技術(shù)層面，視差方面存在較多的不足。盡管借助虛擬現(xiàn)實頭盔能夠在一定程度上幫助觀眾更好地改變周圍的影像場景，然而與真實的視覺效果相比，還存在很大的差異，還存在無法完美實現(xiàn)視差區(qū)別以及平面化影像呈現(xiàn)效果等問題。由此看來，探究更深層次的多鏡頭合成實現(xiàn)3D全景攝影還是有著極其重要的理論意義和現(xiàn)實價值的。

一、全景攝影的起源和發(fā)展

隨著1839年法國人路易斯·達蓋爾的銀版法的出現(xiàn)標志著攝影技術(shù)的問世，我們不難發(fā)現(xiàn)，攝影技術(shù)在將近兩百年的發(fā)展歷程中，世界整體格局也發(fā)生著巨大的變化。工業(yè)革命的到來推動著攝影技術(shù)進一步發(fā)展，影像呈現(xiàn)方式不斷地創(chuàng)新，為適應(yīng)大趨勢下的環(huán)境變化，攝影技術(shù)也在不斷地被注入新鮮的血液和鮮活的動力。人們開始嘗試打破普通照片平面的觀看方式，通過各種努力還原人眼睛觀看到的立體的影像，因此，3D全景攝影也成為了一個新的課題被廣泛研究。

全景這個詞指的是一種全新的較寬視域的空間形式，全景攝影則是使用相機，按照一定規(guī)律依次拍攝360度的成組照片，然后把這些照片拼接成一個全景圖像的攝影形式。在膠片時代，很多攝影師都有過全景攝影的嘗試。隨著數(shù)字化和信息化時代的到來，全景攝影的技術(shù)又有了重要的創(chuàng)新，在關(guān)于運用數(shù)字相機和全景云臺進行全景攝影的創(chuàng)新方面也有了新的成果。

在實現(xiàn)全景攝影記錄形式的同時，攝影師也通過其他技術(shù)手段模擬人類雙眼觀看世界的方式，來獲得類似感官的立體全景影像。雖然現(xiàn)在的3D全景攝影仍然存在視差不明顯的現(xiàn)狀，但是科技的進步最終能夠?qū)崿F(xiàn)真正的立體觀看效果，完美的3D全景影像終會呈現(xiàn)在人們眼前。攝影師要做的是研究如何將三維數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到全景攝影的過程中，將多鏡頭合成技術(shù)進行進一步的改進和創(chuàng)新，深入的研究并掌握實現(xiàn)真正意義的3D全景攝影技術(shù)方法和要點。

二、多鏡頭合成進行3D全景攝影的可行性分析

多鏡頭合成法進行的3D全景攝影較傳統(tǒng)的超廣角全景攝影存在著巨大的差別，主要表現(xiàn)在3D全景攝影不僅可以滿足360度的全景攝影的要求，同時還可以使得兩只眼睛在影像視差方面存在不同。

之前的超廣角的全景攝影盡管也可以形成超大視域的影像的采集，然而在用戶體驗方面存在較大不足，觀看者毫無三維數(shù)字立體化的感覺。這種全景攝影僅僅停留在2D影像的拍攝水平上，即使采用再好的虛擬現(xiàn)實頭盔觀看，也只能看到完全沒有視差的兩個平面，也就是平面的效果，僅僅可以在頭部旋轉(zhuǎn)時能實時改變周圍場景的觀看角度，與人們在真實世界中看到的影像大相徑庭。

為了解決影像采集中的視差問題以及提高虛擬現(xiàn)實體驗的真實感的問題，3D全景影像采集的概念就被引用了。3D全景攝影在影像采集方面有著較好的視覺效果，不僅能夠較容易地得到動態(tài)的全景影像資料，而且在此基礎(chǔ)上得到的圖片無論是邊緣圖像還是中心圖像都有著較好的立體效果，這也就是說多鏡頭合成技術(shù)對實現(xiàn)3D全景攝影有著積極的促進作用。而且我們可以分析在利用多鏡頭合成的技術(shù)時，通過不同鏡頭之間視域的擴大作用，借助鏡頭與鏡頭之間的數(shù)據(jù)連貫屬性，使得觀眾能夠從不同的視角獲得不一樣的影像效果，換句話說就是利用視差的嵌套和影響，幫助人們感受真正的3D全景攝影的效果。

三、用多鏡頭合成法進行3D全景攝影的具體方法

現(xiàn)在最常見的多鏡頭合成3D全景攝影技術(shù)的相機布置方法是水平方向設(shè)置八個鏡頭，垂直方向設(shè)置兩個獨立的超廣角鏡頭，且左眼中呈現(xiàn)的畫面是由水平方向八個鏡頭的右邊部分的影像集合組成的，右眼中呈現(xiàn)的畫面則是由八個鏡頭的左邊部分的影像集合組成的。

在標準上，以人的眼睛水平觀看事物的方式作為參照，用多鏡頭合成法進行3D全景攝影時應(yīng)該更多地考慮水平方向的鏡頭設(shè)置需求，對于豎直角度鏡頭因素的影響則可以進行適當(dāng)?shù)睾雎院腿趸?/p>

具體來說，3D全景攝影在排列水平方向的相機鏡頭時，需要負責(zé)左右兩只眼睛的鏡頭距離盡量和人的雙眼瞳距數(shù)據(jù)一致。水平方向的影像拍攝可以分為左右兩個方面進行，左邊部分的影像集合后可以構(gòu)成右眼中的成像，相反右邊部分的影像拍攝的集合則可以構(gòu)成左眼中的成像，這樣就可以很好地實現(xiàn)兩只眼睛的視差的變化，從而形成較好的3D的效果。而上下方向獨立的超廣角鏡頭則是作為擴大視域、幫助觀眾形成虛擬與現(xiàn)實世界之間的更好過渡而出現(xiàn)的。

四、多鏡頭合成法進行3D全景攝影的技術(shù)要點

（一）攝影鏡頭采集的影像角度盡量精確

全景攝影有著獨特的技術(shù)要求和技術(shù)操作要點。在對多鏡頭合成法進行3D全景攝影中的技術(shù)分析時，保證攝影時采集的影像角度精確，是拍攝的圖像發(fā)生較小的失真和變形重要的技術(shù)點。將所有的影像信息進行恰當(dāng)?shù)丶舨靡约坝行У赝敢曌冃翁幚恚菍⑾噜徲跋襁M行連接的有效方法，這樣也可以更好避免在多鏡頭攝影中經(jīng)常出現(xiàn)的斷點情況，使得觀眾能得到較好的觀影體驗。攝影師拍攝相鄰的影像可以存在較大部分畫面的重疊，才可以更有把握地進行拼接合成。攝影師還需要很好地把握全景攝影相鄰圖像數(shù)據(jù)連接知識，深入了解全景攝影拍攝技術(shù)要點，掌握全景攝影后期圖像合成基礎(chǔ)知識，才能夠更好地計算不同鏡頭之間的角度差別和重疊數(shù)量，對影像信息的連接找尋出來最佳的參數(shù)，從而更加完美的實現(xiàn)3D全景攝影拍攝和后期合成工作。

（二）適應(yīng)場合對品質(zhì)的要求

在3D全景攝影中，攝影師可以根據(jù)不同場合的需求對鏡頭合成的方式進行更深入的排列組合規(guī)劃。比如，攝影師需要將奇數(shù)和偶數(shù)的鏡頭按照全景攝影的位置要求均勻排列，奇數(shù)鏡頭按照統(tǒng)一的角度一致向右偏，而偶數(shù)鏡頭相對也按照統(tǒng)一的角度偏向相反的方向。這種排列可以一定程度減少攝影師對于畫面的組合和集成工作的步驟和程序，攝影師只需要將奇數(shù)鏡頭和偶數(shù)畫面分別進行組合集成，并且將上下兩個獨立超廣角的鏡頭中的畫面進行拼接就可以得到完整的影像信息了。

在特殊的要求下，如果一些場合對攝影鏡頭的品質(zhì)有更加嚴格的要求，攝影師可以通過在水平方向加入更多的鏡頭形成更嚴謹?shù)呐臄z方式來解決。這種鏡頭排列組合在具體記錄影像的過程中，左眼使用的全是奇數(shù)鏡頭拍攝的畫面，而右眼使用的都是偶數(shù)鏡頭拍攝到的畫面，這兩只眼睛的畫面視差結(jié)合人眼睛瞳距的數(shù)據(jù)進行計算，從而能夠在擴大可視角范圍的同時也能夠給觀眾形成較好的視差效果。

（三）廣角鏡頭加入圓形的攝影畫面

要想得到完美的3D全景影像，攝影師除了要滿足影像品質(zhì)和保證攝影時采集的影像角度精確這兩方面的要求，還可以通過在廣角鏡頭中加入圓形的攝影畫面來形成與主畫面的有效地連接。這樣可以通過計算圓形畫面與主畫面之間的一些圖像識別和圖像重疊部分的數(shù)據(jù)，便可以有效地簡化影像信息的記錄，在影像信息集合方面也能夠?qū)崿F(xiàn)精度上的改善。

五、結(jié)語

綜上所述，推行多鏡頭合成技術(shù)實現(xiàn)3D全景攝影的科學(xué)發(fā)展是一項客觀有效地技術(shù)任務(wù)，我們必須深入地討論多鏡頭合成進行3D全景攝影的可行性和具體實施的思路，最重要的是我們還應(yīng)該從根本上探究多鏡頭合成法進行3D全景攝影的技術(shù)思考，這包括從攝影時采集的影像角度精確、適應(yīng)場合對品質(zhì)的要求以及廣角鏡頭加入圓形的攝影畫面等方式，從而挖掘?qū)崿F(xiàn)影像采集中加入3D全景攝像對廣泛普及虛擬現(xiàn)實技術(shù)的巨大的社會效用和實用價值。人們對新技術(shù)的探索從未停止，無數(shù)新的可能隨著科技的進步得到了實現(xiàn)，現(xiàn)在的影像已經(jīng)不再局限在二維的相紙上進行觀看了，科幻電影當(dāng)中各種未來世界的想象逐漸變成了現(xiàn)實，人們對真正的“未來世界”充滿驚奇和探索的力量。

參考文獻：

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