如何使用无人机创建和共享 360 度全景图。

简介

我们习惯于使用智能手机和相机上方便的预设模式来捕捉全景,但独特的无人机视角增加了垂直维度,可以提供壮观的鸟瞰图。诚然,这种方法与更复杂的图像捕获、处理和交换过程有关。在本文中,您将了解如何执行此操作以及执行此操作需要哪些工具。在这种情况下,以传说中的(3)DJI Mavic Pro 为例,但使用其他无人机时,过程本身几乎相同。

用无人机拍摄 360 度全景图

首先,您需要优化无人机的相机设置。使用尽可能低的 ISO 值,以便快门速度足以减少或消除场景中的模糊。实验表明,即使是 1/60 秒的速度也非常适合风景。如果您在光线过剩的情况下拍摄,那么添加一个像 PolarPro 那样的圆偏振滤镜是否会改善外观也值得一看(CPL 会滤除大量反射光,并且通常会使在明亮/过剩光线下拍摄的图像升温).你问为什么选择 PolarPro 过滤器?因为它们足够轻,这意味着它们不会加载/杀死无人机的万向节,同时保持足够的强度。

这张红岩峡谷的 360 度全景是使用 Mavic Pro 、荔枝移动应用程序和本文中描述的工作流程拍摄的(点击导航):

就像智能手机拥有全景模式一样,无人机制造商也增加了自动 360 度全景模式。 以大疆DJI GO 新增一键全景。新模式允许受支持的无人机拍摄一系列预定义的图像并为您拼接。如果您正在寻找一种快速的方法来获得可接受的全景照片,那么此选项是理想的选择。它有四种模式,其中Sphere模式用于创建360度全景图像。球体模式可捕捉 34 张图像并自动为您拼接成复合 JPEG。

与任何摄影一样,您可以通过以 RAW 模式拍摄,从无人机的相机中获得最佳质量。对于 Mavic Pro 这意味着 12MP DNG 文件。 DJI 的一个有趣的全景模式技巧是,如果您在使用相机之前将其设置为 RAW,您最终会得到一个拼接的 JPEG 和所有您以后可以自己处理的原始 RAW 文件。

设置曝光可能是设置相机中最困难的部分。理想情况下,要拍摄全景照片,您需要选择一种能够覆盖整个场景重要元素的曝光,然后使用手动模式将其锁定。然而,由于传统无人机的动态范围有限,通常没有单一的曝光设置适用于所有方向。在我们的特殊情况下,令人惊讶的是,在自动曝光模式下以陈腐的方式取得了成功,允许后处理程序在未来独立进行拼接。您还可以将无人机相机设置为 AEB 模式并从每个位置拍摄多张照片。这种方法将为图像提供最佳选择,但是,该过程本身将花费更长的时间。

驾驶无人机拍摄全景

如果您没有使用预设的全景模式,您有几个控制无人机的选项。第一种是手动操作。从地平线开始(如果有有趣的云彩或山脉,那么您可以将无人机放在更高的位置开始拍摄)并围绕整圈间隔拍摄图像。为获得最佳效果,图像之间需要大约 50% 的重叠。对于 Mavic Pro 这意味着大约有 12 张图像围绕地平线。然后将云台降低约 1/2 框架高度并重复该过程。这样做直到您直视下方,然后拍摄几张照片,围绕终点(也称为最低点)旋转。现在你完成了!

这张缅甸掸邦农村的全景照片不仅令人着迷,而且引起了当地人的极大好奇。一位农民甚至提出用他的辣椒作物交换 Mavic Pro (点击导航):

如果你想让无人机为你做这件事,你可以使用支持编程的移动应用程序全景。根据实践,今天的最佳选择是流行的爱好应用程序“荔枝”,它适用于Android和iOS。它当然不是免费的,但它很快就会得到回报。在荔枝中,你可以设置你想从哪里开始拍摄,你想在每条线上拍摄多少张照片,你想捕捉多少条线。如果您的无人机或移动设备的性能过大,您甚至可以设置帧之间的延迟。

图像后处理

如果您以 RAW 格式拍摄,则需要在拼接前对生成的图像进行批处理。 Photoshop 或 Lightroom 中的“Camera Raw”等插件是此过程的最佳工具。当然,为了确保外观一致,您可以对所有图像应用相同的设置。为了获得最佳质量,如果您的装订软件支持,请将结果保存为 TIFF 文件;否则,以 JPEG 格式。

使用微软的图像合成编辑器软件拼接全景图再简单不过了。

质量装订是后处理工作流程中要求最高的部分。幸运的是,那里有一些非常好的工具。由于其强大的简单性,最令人印象深刻的一个是来自 Microsoft Research 的 ICE( Image Composite Editor )。你几乎总是可以把你的图像扔到它上面,它会很好地组织和缝合它们。不幸的是,该软件没有添加在某些社交网站上正确显示所需的所有元数据,因此如果您使用它,您很可能必须自己添加一些元数据。

您可以添加自己的元数据,但过程有点痛苦。 Facebook 对此提供了一些 指导,但这不是一组非常用户友好的说明。一般而言,您当前的应用程序可能会更好,因为它自动支持所需的标签。您还可以建议不要裁剪全景图,因为这会使元数据复杂化,唯一的缺点是地平线上有一定的黑色区域(或者,可能是人工填充的蓝色区域)。

用 Hugin 拼接全景图

PTGui 是一款在业余爱好中颇受欢迎的付费应用,但如果您不考虑付费选项,免费的跨平台程序 Hugin 是最好的免费软件替代。也许从使用的角度来看它不是最容易理解的,但它有一个“助手”界面,可以引导您逐步完成所有阶段(在新版本 2018 中,它通过选择界面⇒简单来调用)。首先,您需要通过拖放或使用“文件打开”来上传图像。 Hugin 支持 JPEG 或 TIFF 文件,因此非常灵活。您还需要指定无人机相机的焦距。对于 Mavic Pro ,它是 28 毫米。

当您第一次将图像加载到 Hugin 中时,它们将全部显示为未排序,但是如果有足够的重叠,程序会对其进行排序。

进入“助手”界面后,点击第2步“对齐...”即可。 Hugin 将运行一个后台任务,通过该任务它将尝试使用重叠中定义的控制点对齐和拼接图像。如果一切顺利,您所要做的就是通过在布局视图中上下拖动来修复地平线。 Hugin 还将向您展示它在图像之间建立的所有联系。如果您看到灰色线条,则表示其中一些无法连接。您可以通过单击链接并定义 Hugin 可以使用的图像之间的适当点来解决此问题。

在这里您可以看到几条灰线,表明 Hugin 找不到相应的点。如有必要,我们可以手动添加它们。

分享360度全景

Facebook是大多数人分享照片的第一目标,全景照片也不例外。如果您的图片覆盖所有 360x180 度,具有正确的元数据,并且宽度小于 10,000 像素,您只需像上传任何其他照片一样上传它,Facebook 会将上传的图片标记为“360”,并允许用户使用鼠标与其进行交互或移动您的移动设备。 YouTube 尚不支持 360 度摄影(虽然它确实支持视频),但它确实支持 Google 街景。

Kuula.co 也可以称为 360 度图像的优质托管。他们的免费订阅为大多数用户提供了足够的功能,并且他们有一些非常好的浏览工具。 Kuula 还假设所有上传的图像都是全景图,因此对于完整的球形全景图 (360x180),您甚至不需要额外的元数据。 Kuula 还支持非常受欢迎的“小行星”视图,用于您的球形全景图。最后,Kuula 支持高达 16,384 像素的更高分辨率全景图 - 几乎是您可以上传到 Facebook 的两倍。对于专业人士,可以使用付费版本的 Kuula Pro(每月 8 美元起),允许使用一些高级功能,例如虚拟游览和批量下载。

影响无人机全景图的关键方面

创建高质量的无人机视频需要大量的工作和初步的定位研究。但是无人机拍摄的全景图很容易拍摄,可以在任何地方拍摄,而且在自动模式下,该过程不需要任何人工干预。你甚至不需要离起飞点很远就能捕捉到它。通常只是举起就足够了。请务必进行试验,看看哪种高度最适合您的位置。在大多数情况下,50-60 米就足够了。如果更高,那么您将丢失地面上的细节。但是,如果您可以看到远处的高楼或山脉,如本文中红岩峡谷的图像,那么通过将无人机举得更高,您将能够以最佳方式捕捉它们。