Теоретические основы

Здравствуйте, дорогие друзья! Наверное, многие из вас уже заметили, что в интернете все чаще и чаще стала появляться новая «фишка» – интерактивные 3D-панорамы или виртуальные туры. Хватит смотреть на плоские и малоинформативные фотографии! XXI век на дворе! Давайте будем пользоваться современными техническими достижениями!

 

Определения:

Сферическая панорама (виртуальная панорама, 3D панорама, интерактивная 3D панорама ) — один из видов панорамной фотографии. Предназначена для показа на компьютере или размещения на веб-сайте. В основе сферической панорамы лежит собранное из множества отдельных кадров изображение. Особенностью сферических панорам является максимально возможный угол обзора пространства (360×180 градусов), благодаря чему у зрителя создаётся иллюзия присутствия на месте съемки так, как если бы находился там сам.
Виртуальный тур — способ отображения трехмерного пространства на экране. Элементами виртуального тура, являются сферические панорамы (3D-панорамы), соединенные между собой ссылками-переходами. Виртуальный тур может включать в себя и обыкновенные фотографии, текстовую информацию и звук (примеры, того как это выглядит смотрите в разделе Примеры работ / Виртуальные туры).


Что такое панорамная фотография и для чего она используется?

На самом деле данный вопрос несколько шире, чем может показаться на первый взгляд. Понятие панорамной съемки включает в себя несколько аспектов, основным из которых является угол поля зрения такой фотографии и соотношение размеров высота ширина изображения.


Cоотношение высота / ширина:

Панорамная фотография является прежде всего фотографией, которая имеет широкий формат. Это означает, что для широкоугольного снимка соотношение между высотой и длиной фото равно по крайней мере 1 / 2, но как правило это соотношение равно 1 / 3.




Угол поля зрения (fov - field of view):

Панорамная фотография так же характеризуется большим углом поля зрения. Например, угол поля зрения для классического "портретника" CANON EF 50mm f/1.4 составляет 46 градусов по горизонтали (для формата матрицы 24х36 мм). Вот что получится если указанный выше пейзаж снять таким объективом:


Не смотря на близкое к 12 соотношение высоташирина данное изображение на панорамную фотографию не тянет - не хватает угла поля зрения.

Для создания изображения с большим углом обзора есть 2 пути:

  1. Использовать специальные широкоугольные объективы, например CANON EF 17-40 (угол поля зрения 104 град) или сверхширокоугольные так называемый "рыбий глаз", например Canon EF 8-15mm (угол поля зрения ~180 град);
  2. Выполнять съемку серии кадров на обычный объектив и последующую стыковку полученных изображений.

В первом случае вы получите быстрый результат, но изображение будет иметь видимые геометрические искажения. Особенно это заметно по краям кадра. Искажения вызваны особенностями широкоугольных объективов. Размеры такого панорамного изображения будут соответствовать разрешению матрицы вашего фотоаппарата, например 5184х3456 пикселей.

Во втором случае вам придется потрудится, но в результате вы сможете получить изображение с минимальными искажениям и большого разрешения, например 5000х10000 пикселей. Такое изображение можно смело печатать в качестве фотообоев!

Вот что получится если указанный выше пейзаж снять обычным объективом и выполнить последующую программную стыковку изображений:


 

Сферическая панорама:

Сферическая панорама это частный случай панорамной фотографии с максимальным углом поля зрения в 360 градусов, фактически это изображение всего пространства вокруг точки съемки.
Формируется такая панорама путем стыковки неcкольких кадров, снятых определенным образом (смотри рисунок ниже):

В результате получается изображение пространства 360х180 градусов как будто глобус, разрезали и разложили на плоском столе.



 

Здесь видно, что нижняя и верхняя части изображения искажены. Такие изображения для просмотра в виде обычных фотографий не слишком удобны, но зато они нужны для создания виртуальных 3D-панорам или виртуальных туров. В результате преобразования данного изображения мы получили следующую интерактивную 3D-панораму:



Согласитесь, что лучшего представления окружающего точку съемки пространства трудно себе представить. Ни обычная фотография ни видео не справятся лучше с этой задачей.
 


Во всем мире виртуальные туры нашли свое признание и применяются в различных областях. Высокий уровень развития Интернет-технологий, а именно они лежат в основе технологий виртуальных туров позволяет виртуальным панорамам найти свои преимущества для применения во многих областях.