Воскресенье, 11 марта 2018 16:03

3D панорамы с помощью квадрокоптера

В данной статье мы покажем еще один способ использования квадрокоптера – съемка 3D панорам

Этап 1. Съемка
Для съемки 3D панорамы мы будем пользоваться дроном DJI Phantom 4 Pro. У данного квадрокоптера отличная камера 20 Мп.

Итак, как проходит процесс съемки. Обследовали территорию, выбрали точку с которой все хорошо видно, запустили дрон. Подниматься желательно на такую высоту, чтобы при вращения дрона все объекты (здания, строения и т.д.) были в полном обзоре. У квадрокоптера есть одна проблема – камера дрона не может смотреть вверх, поэтому точку следует выбирать таким образом, чтобы здания, строения, сооружения не резались во время съемки. Если вы такую точку нашли, то следует производить съемку по кругу. То есть, подняли камеру на 90 градусов, и по кругу делаете снимки. В среднем обычно это 12 снимков за один оборот (вращая камеру примерно на 30 градусов). Далее опускаете камеру на 30-45 градусов и также по кругу делаете съемку. В конце камеру также опускаете так, чтобы она смотрела полностью вниз. Опять же делаете несколько снимков. Все, на этом съемка с дрона закончена. При желании вы можете заснять небо (но опять же это не обязательно).
Этап 2. Обработка
Для создания панорамы 360 нам понадобится 3 программы:
1)    PTGui – необходима для склейки изображений;
2)    Pano2VR – для подготовки самой панорамы;
3)    Adobe Photoshop CC – для коррекции изображения, а также для отрисовки неба.
Все вышеперечисленное программное обеспечение является платным. При желании вы можете скачать себе «бесплатные» версии на торрентах
Также для подготовки желательно использовать компьютер с хорошей производительностью. На момент подготовки данной панорамы в нашем распоряжении был компьютер следующей конфигурации: AMD FX 6300 (6-ти ядерный процессор), ОЗУ 16 Гб, Видеокарта АМD Radeon R7 360

PTGui

Запускаем программу, нажимаем . Указываем наши снимки. Программа загрузит их. Сразу же желательно сохранить наш проект.
Далее нам станет доступна кнопка . При нажатии на данную кнопку происходит поиск точек связки, выравнивание наших изображений. После того как закончится обработка наших изображений откроется Panorama Editor (CTRL+E).

В данном окне при необходимости можно выровнять горизонт, а также начальную точку показа панорамы. При съемке квадрокоптером обычно горизонт выравнивать не приходится. Начальную точку показа можно подкорректировать выбрав в меню Edit – Numerical Transform (CTRL+SHIFT+N). Параметр Yaw отвечает за смещение композиции влево или вправо.

Для предварительного просмотра панорамы мы в главном окне (CTRL+F) выбираем вкладку Preview.

Здесь мы указываем ширину и высоту нашей панорамы для предварительного просмотра. При нажатии на кнопку Preview программа спросит у нас с помощью какой программы нам ее открыть. Выбираем Open in PTGuiViewer. Будет сформирована панорама с низким разрешением для предварительного просмотра. Здесь мы можем оценить как будет выглядеть наша панорама, какие есть недостатки, дырки, наложения. Когда на панораме нет движущихся объектов, обычно все получается идеально. Если же таковые объекты присутствуют (что случается чаще всего), нам программа предлагает решение в виде масок.

В главном окне программы есть такая вкладка как Mask. Именно с ней мы и будем работать. Но встает вопрос: как определить на каком кадре присутствует тот или иной объект. В этом нам поможет Detail Viewer (CTRL+SHIFT+D). Как следует из названия – это программа для детального просмотра нашей панорамы. Она показывает всю нашу панораму с указанием номеров кадров. Для того, чтобы убрать какой-либо объект с нашей панорамы (как правило, убираются обрезанные движущиеся объекты) нам необходимо найти этот объект в окне Detail Viewer. Путем вращения нашей панорамы мы можем определить на каких кадрах присутствует/отсутствует наш объект. Теперь нам остается перейти на нужный нам кадр в главном окне на вкладке Mask. Для работы используются 3 кнопки снизу: красный, зеленый и серый (без цвета).

Объект, который мы не хотим показывать на нашей панораме необходимо закрасить красным карандашом; объект, который мы хотим, чтобы отображался на нашей панораме необходимо закрасить зеленым цветом. Если же мы хотим убрать нашу маску, то необходимо использовать серый карандаш.
Когда мы добьемся отличного результата, мы можем переходить к этапу выгрузки нашей панорамы. Для этого в главном окне нам необходимо перейти на вкладку Create Panorama. Здесь нам программа предлагает оптимальные размеры для нашей будущей панорамы. Чем больше будет размер ширины и высоты, тем мощнее нужен компьютер для обработки.

File format – формат изображения. Программа  по умолчанию предлагает формат JPEG (.jpg) с качеством (quality) 95% . Советуем увеличить качество до 100% и больше ничего не менять. Ради эксперимента мы попробовали другие варианты. На конечный результат это особой разницы не имеет.
Output file – здесь вы указываете в каком месте у вас на компьютере будет сохранен исходный файл.
Жмем кнопку Create Panorama. Через некоторое время исходный файл для создания нашей панорамы будет готов. Сохраняем наш проект и закрываем программу. Вся дальнейшая работа будет проходить в Pano2VR и Adobe Photoshop CC.

Pano2VR + Adobe Photoshop CC

Продолжим работу в программе Pano2VR. Запускаем программу. Программа нас сразу же просит создать новый проект и просит выбрать исходный файл для проекта. Здесь нам надо указать на созданное ранее изображение (исходник для панорамы). Указав наш файл программа сразу же определит какого вида данная панорама (в данном случае эквидистантная). Единственно для полной картины сейчас не хватает неба. Его нам придется нарисовать и полностью свести.
Итак, первое что нам придется сделать – это преобразовать нашу панораму из эквидистантной в грани куба. Для этого надо открыть меню Окно – Свойства.

В открывшейся вкладке необходимо нажать кнопку Преобразовать импорт. Откроется окно Конвертировать панораму. Здесь нам необходимо задать следующие параметры:

Тип – Грани куба
Обозначения сторон – по умолчанию (0, 1, 2, 3, 4, 5)
Размер грани куба – не изменяем
Формат – JPEG(.jpg)
Качество изображения – 100%
Файл экспорта – указываете папку, в которую будет производиться экспорт (рекомендуется создать отдельную папку)
Далее следует нажать кнопку Конвертировать и программа преобразует нашу панораму в другой формат, а именно в указанной папке создадутся пять файлов с нашими сторонами куба.
Ну что же, теперь дело за Adobe Photoshop CC. Первое что нам надо сделать – это объединить файлы 0, 1, 2, 3 в один файл, чтобы они полностью создавали разворот. Файлы 4 (черный квадрат) и 5 (низ) мы на данном этапе не трогаем.

Принципы работы в программе Adobe Photoshop CC мы полностью рассматривать не будем. Отметим лишь то, что вместо черной области на развороте вы должны нарисовать «небо». Сделать это можно разными способами. Мы же в данной статье просто скопировали часть «неба», размножили его и с помощью инструмента Заплатка  закрыли все переходы. В видеоролике ниже вы можете увидеть весь принцип работы с программой. Остается дело за малым – заменить наши изображения 0, 1, 2 и 3 на отредактированные.
В изображении 4 нам также надо разместить «небо». Для этого вы можете скопировать часть изображения из других изображений, которые мы сохранили.
В видеозаписи на все изображения применяются корректирующие слои Кривые и Сочность. Делается это для того, чтобы изображения были ярче и сгладить наши неровности.
После того как мы сохранили наши изображения, они обновляются в программе Pano2VR и мы можем наблюдать как будет выглядеть наша панорама в конечном итоге. Скорее всего у нас будут нестыковки в области неба. Чтобы это исправить нам надо опять преобразовать нашу панораму из «Грани куба» в «Эквидистантную». Для этого мы проделываем ту же самую работу, которая описана была выше. Надо открыть меню Окно – Свойтва. В открывшейся вкладке необходимо нажать кнопку Преобразовать импорт. Откроется окно Конвертировать панораму. Здесь нам необходимо задать следующие параметры:

Тип – Эквидистантная
Формат – JPEG(.jpg)
Качество изображения – 100%
Файл экспорта – папка для сохранения (как правило мы ее не изменяем в данном случае).
После нажатия на кнопку Конвертировать программа начнет преобразовывать нашу панораму. В папке появится еще один файл. Его также будет необходимо открыть в программе Adobe Photoshop CC и как и в случае выше следует выровнять все переходы. После сохранения и обновления изображения в программе Pano2VR мы можем увидеть практически конечный результат нашей работы. Осталось сделать лишь последние штрихи. Далее все делается опционально, мы дадим лишь рекомендации.
В программе Pano2VR открываем меню Окно и выбираем Параметры просмотра. Здесь нам надо задать следующие параметры: Поле зрения (Масштабирование) – Максимальный угол обзора устанавливаем в 70 градусов. Если вас интересует почему так, то просто поэкспериментируйте

Далее нам необходимо экспортировать нашу панораму, чтобы можно было просматривать ее через обычный браузер. Для этого в меню Окно выбираем Экспорт. Для того, чтобы нашу панораму можно было просматривать на любом устройстве ее следует экспортировать в формате HTML5. Нам необходимо выбрать оформление для нашей будущей панорамы. В данном случае выбрано оформление simplex_v5. Стоит отметить, что оформление можно изменять так, как вам захочется. Для этого в программе есть кнопка Редактировать оформление . Именно здесь можно добавить музыку к нашей панораме, картинки и многое другое.
Осталось указать папку для сохранения экспорта нашей панорамы и задать некоторые опции, такие как автопрокрутка, параметры изображения и т.д. Единственно, хочется добавить, что разница между изображением с качеством 100% и 95%  не так заметна, но объем получаемой панорамы отличается существенно.


Теперь нажимаем на кнопку Создание экспорта .
Поздравляем, ваша панорама готова

 

Видео