Сферическая панорама

Сферическая панорама двора в эквидистантной проекции

Сферическая панорама (виртуальная панорама, 3D-панорама, фотосфера) — один из видов панорамной фотографии.

Предназначена в первую очередь для показа на компьютере (при помощи специального программного обеспечения).

В основе сферической панорамы лежит собранное из множества отдельных кадров изображение в сферической (эквидистантная, equirectangular, sphere) или кубической проекции. Характерной чертой сферических панорам является максимально возможный угол обзора пространства (360×180 градусов).

В связи с тем, что сферическая проекция вносит специфические искажения в изображение (особенно в верхней и нижней части), сферические панорамы практически никогда не демонстрируются в печатном виде или в виде обычного графического файла. Основным способом демонстрации является интерактивная визуализация. У зрителя создаётся иллюзия присутствия внутри сферы, на внутреннюю поверхность которой «натянуто» изображение окружающего пространства. При этом оптические искажения (сферические аберрации) не видны. К тому же, как правило, сферические панорамы наделяются инструментами управления просмотром, позволяющими изменять направление просмотра (вверх-вниз, вправо-влево), а также приближать или отдалять изображение. Благодаря всему этому зритель видит место, где производилась съёмка, так, как если бы находился там сам.

Способы съёмки

Фотоаппарат с панорамной штативной головкой

Сегодня съёмка сферической панорамы обычно происходит следующим образом. На штатив с установленной панорамной штативной головкой крепится камера. Делается ряд фотографий с одной точки с поворотом камеры на определённый градус после каждого снимка (минимальное количество кадров, необходимых для создания 3D-панорамы с конкретным набором оборудования, можно узнать из специальных таблиц). Отдельно, с вытянутых рук, снимается надир (нижняя точка сферической панорамы).

Так, например, при съёмке штатным объективом 18-55 мм при 28 мм ЭФР для создания одной панорамы требуется около 50 снимков (4 горизонтальных ряда по 12 кадров, кадр зенита и кадр надира).

Минимальный набор техники, необходимый для создания сферической панорамы таким способом — это цифровой фотоаппарат и компьютер со специальным программным обеспечением. Однако без ряда дополнительных приспособлений качественно снять и сшить сферические панорамы может быть затруднительно, а в ряде случаев и вовсе невозможно.

Фотографы-панорамисты пользуются следующими дополнительными приспособлениями:

• Штатив (тренога) — позволяет удерживать камеру в неподвижности во время съёмки.
• Панорамная штативная головка — позволяет вращать камеру вокруг нодальной точки во время съёмки, избегая тем самым воздействия эффекта параллакса.
• Беспроводной пульт дистанционного управления фотоаппаратом или спусковой тросик — позволяет избежать появления тени фотографа на панораме и шевелёнки фотоаппарата в условиях недостаточной освещённости.
• Широкоугольный объектив — позволяет делать меньшее количество кадров для одной панорамы и тем самым экономить время на съёмку и сборку панорам и ресурс затвора фотоаппарата.

Планшетные компьютеры и смартфоны с гироскопом

Устройства с ОС Android версии 4.2 и выше, оснащённые гироскопом, имеют возможность съёмки и сшивки сферических панорам на лету. При съёмке программа запоминает направление и угол поворота устройства. На выходе получается панорама в эквидистантной проекции. В EXIF-тегах сохраняются координаты и азимут центральной точки панорамы.

Камеры кругового обзора

На рынке существуют несколько моделей многообъективных камер, выдающих сферические панорамы.

Сплотка из нескольких отдельных камер

Существуют конструкции, скрепляющие несколько камер типа GoPro или Xiaomi Yi.

Программы для сборки сферических панорам

Сегодня существуют устройства (фотоаппараты, смартфоны, планшетные компьютеры), самостоятельно собирающие отснятые кадры в сферическую панораму. Однако единственным способом создания качественных панорам остаётся съёмка на цифровой фотоаппарат с последующей склейкой отдельных кадров в специальных компьютерных программах.

Преобразование сферических панорам в кубическую проекцию

Сферическая панорама Токио в эквидистантной проекции

Панорама в кубической проекции

После сборки исходных фотографий в единое изображение сферическая панорама представляет собой эквидистантную проекцию. Иначе говоря, объёмное изображение как бы раскатано по плоскости. Эквидистантная проекция не интерактивна. Для удобного просмотра на экране компьютера её необходимо перевести в кубическую (VR) проекцию. Для экспорта 3D-панорамы в кубическую проекцию используют специальные программы — панорамные вьюеры.

Многие современные панорамные вьюеры позволяют также создавать виртуальные туры из сферических и цилиндрических панорам.

Сферические панорамы в Википедии

Сферические панорамы можно загружать на Викисклад. Если в её описание добавить шаблон {{Pano360}}, то на её странице просмотра появится ссылка на вьюер.

См. также

• Панорамная фотография
• Виртуальный тур