avtor: Marko Potočnik

1.      Uvod, kaj so prostorske slike?

 

Prostorske slike so slike prostora, običajno sestavljene iz več navadnih slik, po katerih lahko prosto obračamo pogled. To so torej panoramske slike, ki jih s programi pretvorimo v prostorske slike. Običajen format za prostorske slike je apple quick time movie, oz. Quick time virtual tour, možna pa je tudi predstavitev v javi.

 

2.      Vrste panoram

 

Za izdelavo prostorskih slik moramo torej najprej izdelati panoramsko sliko. Poznamo več vrst panoramski slik in opreme s katero jih izdelamo. O panoramah je bilo v e-fotografiji že govora, jih bomo samo na hitro pregledali. Ločimo jih glede na projekcijo slik in s tem omejenega vidnega kota.

o        cilindrična panorama: slike lepimo na notranjost plašča valja. Horizontalni vidni kot je 360 stopinj, veritkalni pa je omejen na okoli 120 stopinj. Možen je tudi večji vertikalni kot vendar so popačenja prehuda.

o        Sferična panorama: slike lepimo na notranjost krogle. Horizontalni vidni kot je 360 stopinj, vertikalni pa 180 stopinj. Te panorame so za prostoske slike najbolj primerne, saj 360x180 stopinj pomeni da lahko prosto obračamo pogled, torej pogledamo tudi v tla in strop, kar pri cilindričnih panoramah ni možno, saj je vertikalni kot omejen.

o        Cubic (kockasta) panorama: je v bistvu samo preslikava sferične panorame na notranje stene kocke. Običjano se uporavi pri pri pretvorbi panoramske slike v prostorsko.

 

3.      Oprema in teorija

 

Za izdelavo panoram potrebujemo fotoaparat. Katerikoli, s kakršnimkoli objektivom. Seveda je od objektiva odvisno veliko parametrov izdelave, vendar je v teoriji možna izdelava panoram z vsakim objektivom. V praski je pametna izbira čimbolj širokokotnega objektiva. Ob izbire objektiva je odvisno koliko slik bomo posneli da bomo pokrili celo sfero (ali plašč valja). Npr. z 28mm objektivom (leica format) potrebujemo okoli 14 slik za en krog  (360 stopinj horizontalno in okoli 65 stopinj vertikalno). Če hočemo s tem objektivom pokriti 180 stopinj vertikalno moramo narediti tri kroge, enkrat aparat nagnemo za 45 stopinj proti nebu, enkrat ga uravnamo s horizontom, enkrat pa ga nagnemo za 45 stopinj proti tlem. Vsakič poslikamo 360x65 stopinj. Poleg tega potrebujemo še sliko tal in neba. Sam uporabljam 8mm fisheye objektiv s katerim izdelam 360x180 panoramo iz šestih slik. Uporabljam pa tudi 18mm objektiv (28mm z 1,6 izrezom).

 

 

 

sferična panorama izdelana s 300D kit objektivom. Potrebnih je bilo okoli 45 slik in veliko dela. Slikano brez stojala in panoramske glave, ker so vsi objekti relativno daleč.

 

Naslednji del opreme, ki ga potrebujemo, ni pa obvezen, je stojalo in panoramska glava. Zakaj potrebujemo stojalo in panoramsko glavo? Zaradi efekta ki se imenuje paralaksa in ki pri izdelava panoram povzroča največ težav. Ste že kdaj poiskušali sestaviti panoramo pa slik ni in ni bilo možno lepo sestaviti skupaj? To je zaradi paralakse. Kaj je paralaksa in kdaj se pojavi? Pralaksa je efekt ki ga dobimo če se goriščnica objektiva (točka v objektivu kjer se žarki združijo. Običajno nekje za prvo lečo objektiva. Angleško nodal point) premakne med dvema slikama. Najbolj je opazna če je en objekt zelo blizu, drug pa zelo daleč od objektiva. Za odstranitev paralakse moramo goriščnico objektiva postaviti nad vrtišče stojala, to pa dosežemo s panoramsko glavo. Panoramske glave so dokaj drage, zato je najbolje izdelati svojo (oz. jo dati izdelati strugarju ali obdelovalcu kovin).

 

 

 

paralaksa. Ob premiku aparata med dvema slikama se je bližni objekt (vrvica) premaknila iz enega stebra na drugega.

 

Zavedati se moramo da stojalo in panoramska glava nista vedno nujno ptrebna. Če so vsi objekti relativno daleč lahko slikamo iz roke in poiskušamo aparat vrteti okoli goriščnice. Tudi če so objektiv blizu lahko slikamo iz roke, vendar bomo potem imeli veliko več dela pri nadaljni obdelavi ko bo potrebno popravljati napake, ki so nastale zaradi paralakse.

 

 

 

                        stojalo in panoramska glava

 

4.      Kako slikati (nastavitve)

 

Pri slikanju panoram je pomembno da so vse slike enako osvetljene, saj tako prehodi med slikami niso opazni. Panorame toraj slikamo v manual načinu, kjer sami nastavimo zaslonko in čas osvetlitve. Pametno je najprej izmeriti svetlobo po celem prostoru in aparat nastaviti tako da ne bomo dobil preveč prežganil delov. Prav tako moramo nastavitev beline (white balance) nastaviti sami, auto white balance funkcija bo spreminjala nastavitve beline med slikami in spet bom prišlo do prehodov. Druga opcija je da slikamo v RAW formatu in potem vsem slikam nastavimo enako belino v raw pretvorniku. Aparat običajno držimo vertikalno, da dosežemo čim večji vertikalni vidni kot. Horizontalno ga držimo kadar je pomembno da za 360 stopinj porabimo čimmanj slik, vertikalni vidni kot pa naz ne zanima. (naprimer soba polna ljudi) Pri slikanju je pomembno še da se dve sosednji sliki prekrivata vsaj za 20%, lahko pa tudi za več, kar nam daje več maneverskega prostora pri popravljanju napak in tudi nasplošno olajša izdelavo panoram.

 

 

šest slik iz katerih bomo sestavili panoramo, 8mm fisheye objektiv, stojalo, panoramska glava.

 

5.      Sestavljanje slik, programi

 

Za sestavljanje panoram obstaja veliko programov. Od čisto enostavnih, ki ponavadi dajejo slabše rezultate, do zelo kompleksnih, s katerimi se da narediti zelo veliko. Tu bomo uporabili panotools in njegov grafični vmesnik PTGui. Panotools je ubistvu skriptni jezik s katerim izdelujemo panorame, PTGui pa je orodje za generiranje panotools skripta.

 

Najbolj da si uporabo PTGui pogledamo kar na primeru. Osnovne nastavitve direktorijev so trivialne in jih prepuščam bralcu. Tako da kar začnimo z delom.

 

 

 

Slike dodamo z gumbom add.

 

V zavihku Lens Settings nastavimo lastnosti objektiva, najprej pod lens type izberemo »normal« za normalen ali »full frame« za full frame fisheye objektiv. Vnesemo približno vrednost horizontalnega zornega kot v Hor. Field of View. Advanced nastavitve pustimo prezne če jih ne poznamo natančno. PTGui ji bo določil sam ob optimizaciji.

 

 

 

nastavimo lastnosti objektiva.

 

V zavihku Panorama Settings kot format izberemo »photoshop with feather« ker nam omogoča popravljanje napak v photoshopu. Pod projekcijo izberemo tip panorame, ki jo želimo izdelati. V tem primeru (in ponavadi) je to sferična panorama. Določimo še horizontalni (360) in vertikalni (180) vidni kot. Advanced nastavitve nastavljamo po potrebi, jaz jih običanjno pustim take kot so. Color correction je dokaj neuporaben in ne vrača dobrih rezultatov.

 

 

 

Lastnosti panorame.

 

V zavihku crop lahko obrežemo sliko, vendar to ponavadi ni potrebno.

 

V zavihku image parameters kliknemo na eno sliko in odpre se nam Panorama editor, kjer okvirno sestavimo panoramo.

 

 

 

grobo sestavljena panorama v Panorama Editorju.

  

Sledi najbolj zoprno opravilo, določanje kontrolnih točk. Panotools moramo povedati katere točke so na obeh slikah enake. Določiti moramo vsaj tri točke med dvema slikama. Pri šestih slikah to opravimo dokaj hitro, pri 45 slikah, ki bi jih imeli če bi uporabili 28mm objektiv pa bi bilo opravilo že zelo zamudno, ker bi morali določiti tudi kontrolne točke tudi med slikami ki ena nad/pod drugo.

 

 

 

določitev kontrolnih točk.

 

Ko smo določili kontrolne točke lahko optimiziramo parametre objektiva in slik (nastavitve v zavihku lens settings in image parameters). Uporabimo advanced vmesnik. Vse nastavitve pustimo take kot so, edino parametere objektiva spreminjamo in vmes zaganjamo optimizator. Najprej optimiziramo vidni kot (field of view), potem b (barrel/pincussion distortion), potem pa po želji oba skupaj, dodamo še parametere a,c,d,e,g,h. Optimizator za vsako optimizacijo javi upešnost in razdalje med kontrolnimi točkami. Če so po končani optimizaciji razdalje prevelike to pomeni da bomo imeli več dela v photoshopu.

 

 

 

optimizacija parametrov objektiva in slik.

  

Po končani optimizaciji je potrebno samo še izdelati panoramo. V zavihku create panorama določimo velikost panorame, izhodno datoteko, in kliknemo na gumb create panorama. PTGui naredi skripto za panotools in začne z izdelavo panorame. Sama izdelava lahko traja od nekaj minut do nekaj ur, odvisno od števila in velikosti slik. Za ta primer je bil čas izdelave okoli 15 minut, velikost slik pa 3072x2048. Če bi bilo število slik večje bi bil čas občutno daljši, predvsem zaradi večjih potreb po pomnilniku.

 

 

 

izdelava panorame

 

Ko je izdelava končana lahko panoramo še dodatno obdelamo v photoshopu. S popravljanjem mask plasti lahko popravimo napake v prekrivanju, s funkcijo shadow/highlight dodamo detalje v temne dele slike, ...

 

Ker v tem primeru nisem slikal tal in neba jih je potrebno dodati. To najlažje izvedemo s clone stampom. Ker pa je panorama pri tleh in nebu močno popačena moramo tla in strop dobiti v drugačni projekciji. Za ta namen uporabimo Adjust panotools plugin za photoshop. (inštalacijo tega prepuščam bralcu). Uporaba plugina je dokaj komplicirana, zato bi bila njegova razlaga predolga. Več o njegovi uporabi si lahko preberete na: http://www.path.unimelb.edu.au/%7ebernardk/tutorials/360/stitching/pano5.html

 

Sestavljena panorama izgleda takole:

 

 

 

6.      Pretvorba v prostorsko sliko

 

Panoramo pretvorimo v prostorsko sliko (QTVR) s programom PanoCube. Njegova uporaba je malo nenavadna vendar enostavna. Povedati mu moramo lokacijo panotools, potem pa sestavljene panorame samo odložimo nanj. Pozor: razmerje med stranicami panorome mora biti točno 1:2 (505:253 recimo ne deluje, tako da velikost panorame po potrebi popravimo v photoshopu, še bolje pa že pri sami izdelavi PTGuiju.

 

Sama prostorska slika pa je taka (kliknite na sliko za ogled celotne panorame):

 

 

          Kliknite na sliko za ogled celotne panorame 

 

7.      Zaključek

 

Ta članek je zelo grob pregled izdelave prostorskih slik, za bolj detaljni opis z veliko primeri in slikami obstaja na veliko dobri strani, kjer se lahko natačno poučite o določenih detaljih ko so naprimer: določitev goriščnice, uporaba panocube, plugini za PTGui ko so enblend, ... Na splošno je internet zelo dober vir informacij o panoramah.

 

Še nekaj primerov prostorskih slik si lahko ogledate na moji strani: http://vt.freeserverhost.net