Если вы занимаетесь фотографией, то возможно рано или поздно захотите создать «настоящую панораму» какой-либо местности или помещения. Хорошо, если ваша фотокамера поддерживает такую возможность. А если нет?
Конечно можно нащелкать кучу фотоснимков требуемой местности, а затем открыв какой-либо графический редактор, занятся кропотливой работой по совмещению десятков снимков в один. Вполне возможно, что через десяток-другой часов это и приведет к какому-то более-менее приемлемому результату. Хотя возможно и то, что поковырявшись некоторое время наш фотолюбитель просто пошлет куда подальше всю эту затею:)
Ведь для правильного составления панорамы нужно не только точно совместить различные изображения между собой, но и привести их к одинаковому размеру, подобрать нужные параметры яркости, контрастности и цветности. Кроме того, нужно выровнять возможные перекосы фотографий произошедших во время сьемки. Все это приводит к тому, что «ручное» составление панорамы занимает много времени и сил.
К счастью, разработчики програмного обеспечения уже давно обратили свое внимание на эту проблему, и сегодня существует несколько неплохих программ автоматизирующих процесс создания панорамы. Подавляющее их большинство является коммерческими продуктами, но есть и приятные исключения. Например, герой сегодняшней заметки — программа Microsoft Image Composite Editor.
Microsoft Image Composite Editor — мощная бесплатная программа для склеивания фотографий в панораму. С ее помощью можно взять комплект фотографий сделанных с одной точки и создать панораму содержащую все эти фотографии в высоком разрешении. Полученное изображение можно сохранить в различных форматах (от обычных JPEG и TIFF, и до специальных HD View или Silverlight Deep Zoom).
Основные возможности Microsoft Image Composite Editor:
— Мощный, полностью автоматический алгоритм составления панорамы с определением ее типа.
— Расширенные настройки ориентации позволяют создать панораму в плоской, цилиндрической и даже сферической проекции.
— Поддержка различных типов движения камеры.
— Отличное смешивание экспозиции с помощью быстрого алгоритма Пуассона.
— Автоматическое обрезание полученного изображения по максимальной площади изображения.
— Нет лимита размеру изображения.
— Поддержка 64-битных операционных систем.
— Поддержка широкого спектра выходных форматов: HD View, Silverlight Deep Zoom, TIFF, JPEG, PNG, и др.
Для того чтобы создать, с помощью Microsoft Image Composite Editor, панораму ненужно никаких дополнительных ухищрений или каких-то подготовительных манипуляций. Все просто как раз, два, три…
Достаточно перетянуть все исходные изображения в окно программы и… все. Программа самостоятельно определит очередность размещения фотографий и приведет их к одному значению экспозиции. В зависимости от количества фотографий и их размера, формирование панорамы занимает от нескольких секунд до нескольких минут.
В качестве примера можете посмотреть как из трех исходных изображений было сделано одно (но большое:):
Скажу чесно — после получения результата, я был шокирован. Такого безупречного соединения я не мог и предположить. Я просто не смог найти никакого перехода между составляющими панорамы. Ну, а если не верите — можете :)
Следующий пример сложнее. Здесь было задействовано более 30 изображений, сделанных с небольшим разрывом во времени и пространстве (что конечно отразилось на результате):
Не в первый раз уже спрашивают, как/чем сшивать панорамы. Я тоже не так давно задался этим вопросом, ибо PTGui своими косяками задрал уже давно, а всё время сшивать в фотошопе муторно, очень уж много уходит времени и усилий. Само собой, существует великое множество программ и рецептов для сшивки панорам. Тут уж каждый сам выбирает что ему по душе, поэтому я могу рассказать только о том, что подошло мне.
Меня интересовали в основном круговые панорамы (сферические как-то не прижились). Так вот, оказалось, что помимо приснопамятного PTGui, на первых страницах результатов Яндексе присутствует в основном только , где используется связка Pano2VR + Microsoft ICE. Естественно, я опробовал этот рецепт, и результатом также остался несколько недоволен. А вот на третьей-четвёртой странице пошли ссылки на менее известные программы, и одна из них реально пришлась по вкусу. Со мной такое вообще-то редко бывает, но это действительно крепко сбитый немецкий натурпродукт. Во-первых, практически всё автоматом, настраивать и подгонять почти ничего не надо - тык-тык, две минуты жужжит, результат готов. Во-вторых, почти не лажается при сшивке (PTGiu лажался постоянно - приходилось вручную сводить по точкам). В-третьих, умеет делать флэш. В-четвёртых, работает с уймой графических форматов, даже никоновский рав кушает с аппетитом. Есть и недостатки: нет откатки (то есть нельзя отменить последнюю выполненную операцию), а интерфейс только английский (русского нет), хотя для меня это особой проблемы не представляет.
Программа называется PanoramaStudio 2Pro. Ищите в интернете , а я пока расскажу, как сшить в ней панораму. Для начала снимаем круговую панораму (можно и частичную, то есть меньше 360 градусов), располагая кадр вертикально. Сегменты должны быть сняты с некоторым "перехлёстом", чтобы в панораме нечаянно не образовалось "щелей", из-за которых сшивка не получится. Но при этом перехлёст не должен быть больше 50% - тогда объекты на панораме могут начать двоиться (на одной из первых панорам у меня получилось рядом два памятника Орлёнку). То же самое относится к первому и последнему кадрам - если они перехлёстываются более чем на 50%, последний кадр лучше удалить. Ниже показан исходный материал с цифровой камеры.
Запускаем программу и выбираем "Create single-row panorama" (создать панораму в один ряд).
Сшивка работает в четыре этапа: Import > Align > Render > Save.
Этап первый, загрузка картинок. Выбираем меню File > Import Images (импорт изображений).
Выделяем все исходные файлы, а затем нажимаем кнопку "Открыть".
Картинки грузятся в окно, тут их можно проскроллить и, если где-нибудь найден перехлёст более 50%, удалить лишние изображения (через контекстное меню). Этап второй - Align (выравнивание). Если это круговая панорама, выбираем "Align a 360 degree panorama", а если частичная - то "Align (partial) panorama".
После этого программа выполняет разнообразные проверки и может задать самые разные вопросы. Может, например, спросить, не уменьшить ли картинки, поскольку суммарная ширина изображения превысила максимально допустимую, или не сконвертировать ли их с меньшей глубиной цвета, чтоб меньше памяти занимали. В данном случае программа нашла различия в фокусном расстоянии - видимо, я кольцо зума нечаянно сдвинул, когда снимал. Отвечаем так, чтобы продолжить сшивку. Следующий вопрос - про линию горизонта, будем ли её регулировать. Говорим, что будем.
Красная линия - это и есть линия горизонта. Перетаскиваем её туда, где она находится на снимках. Приблизительно, особая точность не нужна.
Через минуту жужжания получаем некоторое подобие сшивки. Вот тут видим лажу - нестыковка по уровню горизонта. Я специально подобрал пример, где возникла эта проблема, чтобы показать, как её решать - на самом деле в полусотне сшитых панорам она возникла всего два раза. На то, что соседние сегменты отличаются по цвету, не смотрите - всё это будет автоматически исправлено на следующем шаге. Итак, исправляем нестыковку: Edit > Change Image Alignment (изменить выравнивание изображений).
Теперь тыкаемся в место нестыковки (стык выделяется красным) и перетаскиваем одну часть изображения относительно другой, пытаясь их совместить.
Примерно так. Полного совпадения не добиться, но оно и не нужно - после нажатия на кнопку "Done" программа снова выравнивает этот стык.
Проскрольте панораму ещё раз. Если всё нормально, нажмите "Render" (рендеринг).
Красным выделяются границы обрезки. Можно, ничего не меняя, нажать "ОК", а можно сначала поскроллить - иногда сверху-снизу удается безболезненно добавить десяток-другой пикселей.
Через минуту-две получаем практически готовую панораму. В меню Optimize можно ещё кое-что подправить при необходимости (яркость-контраст, кривые, уровни, цветовой баланс - обычный набор), но подробно я об этом рассказывать не буду, понадобится - разберётесь самостоятельно.
Последний этап - сохранение. В меню Save - три варианта: Save as image (сохраняет в виде большого JPEG-файла), Save as Flash or Java panorama (для Интернета) и Save as Screensaver/.EXE (сохраняет как экранную заставку или как EXE-файл).
Тут показано сохранение в EXE/SCR. Если экранная заставка мне без надобности (баловство это всё), то EXE - очень полезная функция, очень удобно отдать такую панораму кому-нибудь на флешке, потому что для просмотра больше ничего не надо - запускай и смотри. Из всей массы параметров здесь я настраиваю только "Panorama output size" (выходной размер), обычно выбираю 85%.
А это сохранение в виде флэшки для публикации в Интернете. Здесь "Panorama output size" нужно выбрать поменьше (я выбираю 35%), чтобы файл получился не слишком большим. И ещё - вместо Java нужно выбрать Flash.
Ну и уж до кучи, раз уж начал, расскажу как выложить такую панораму в ЖЖ. В результате сохранения получается четыре файла: html, xml, jpg и panoStudioViewer.swf. Флешка одна на все панорамы, она подгружает в себя xml и jpg. Допустим, сайт будет называться mysite.narod.ru. Вносим изменения в.xml (розовым выделено то, что нужно добавить):
Вносим изменения в.html (розовым выделено то, что нужно добавить):
Теперь файлы panoStudioViewer.swf, .xml и.jpg загружаем на сайт (все три в один и тот же каталог).
При написании поста в ЖЖ копируем из.html код, выделенный голубым, не забыв заключить его в
Не знаю, зачем я так много и так подробно про это расписал, там действительно всё делается очень просто и быстро. Но вдруг кому-нибудь пригодится.
Ещё в 1998 г. Хельмут Дерш (Helmut Dersch), немецкий профессор физики на своём сайте выложил комплект программного обеспечения помогающий создавать панорамные фотографии — Panorama Tools. С тех пор, программа PanoTools настолько прочно закрепилась в среде фотографов, что стала самым популярным инструментом по созданию панорам, с помощью которого можно сшивать как однорядные, так и многорядные фотографии.
Уникальное достоинство PanoTools состоит в том, что в отличии от аналогичных программ, которые склеивают панорамы основываясь по контурам снимков, наша программа трансформирует исходные снимки так, чтобы свести к минимуму текстурные различия смежных областей, одновременно исправляя дисторсию и искажения перспективы. Немаловажное качество PanoTools — её бесплатность и открытость.
Хотя поначалу рассматриваемый нами пакет и не разрабатывался со своим графическим интерфейсом (GUI), на данный момент ситуация изменилась, как силами самих разработчиков PanoTools (вспомним PTPicker), так и сторонними производителями ПО. В нашей статье мы и обсудим конкретный пример использования одного из таких инструментов — программы PTGui, созданной на базе PanoTools.
Итак, мы опустим момент съёмки и предположим что нужные снимки вы уже приготовили. Если во время съёмки вы использовали панорамную головку — отлично, если нет — создать панорамную фотографию с качественной сшивкой всё равно можно.
Например, мы имеем вот это:
Исходные кадры и готовая панорама, созданная в PTGui
Исходники были сняты на камеру Canon 30D в количестве 16 шт. (сетка 8х2). После сшивания получился один файл размером13000х5500 пикс.
Запускаем PTGui и видим такое окно:
Окно запуска программы PTGui
Кнопкой Advanced переходим сразу в «продвинутый» режим, с помощью которого можно, например, задать алгоритм трансформации снимков панорамы - bicubick, lanczos, sinc и т.д.
Кликаем по кнопке Load images и отбираем кадры для нашей панорамы, одновременно с загрузкой фотографий, программа считывает EXIF (фокусное расстояние и множитель), после чего предложит их проверить:
EXIF из кадров панорамы
После загрузки фотографий в PTGui станет доступной кнопка Align images:
Кадры панорамы
Нажимаем кнопку Align images и после непродолжительного анализа панорамы программа высветит окошко Panorama Editor:
Окно Panorama Editor
В рассматриваемом случае всё разместилось практически идеально: точки проставились автоматически, линия горизонта не искажена.
Если у вас будут «падать» здания или искривляться горизонт, переходим в окно Panorama Editor, где линию горизонта можно сдвинуть «на место» левой кнопкой мыши, что в свою очередь повлияет на «падающие» здания или эффект «вогнутой/круглой» земли:
Смещение горизонта панорамы
Завалившийся горизонт можно исправить с помощью правой кнопки мыши:
Вращение панорамы
Далее жмём кнопку Create panorama которая переносит вас на одноимённый таб. Здесь, с помощью кнопки Set optimum size определяем размер, формат, указываем нужно ли сохранять панораму в послойном виде или же объединить в один слой, выбираем место сохранения и кликаем Create panorama:
В результате, через несколько минут (или часов) ваша панорама будет готова.
Если в процессе выравнивания у вас возникли трудности или вы хотите тщательнее контролировать редактирование, можно сразу переместиться в «продвинутый» режим, с помощью кнопки Advanced. Бывает и так, что автоматика не в состоянии проставить точки для совмещения, особенно в случаях с небом, поскольку нет подходящих объектов по каким можно было бы ориентироваться программе, тогда PTGui предложит выставить точки вручную (в принципе она делает это в любом режиме):
Через появившийся пункт Control Point Asistant можно узнать, какие именно кадры вызвали сложности:
Кликнув по номеру кадра в этом окне откроется таб Control Points, где нужно будет проставить вручную проблемные точки:
Pучная установка контрольных точек панорамы
На практике, обычно хватает проставить 3-4 пары точек, для того чтобы программа смогла ориентироваться. Переходим в закладку Optimizer:
В качестве Anchor image выбираете тот кадр, относительно которого будут выстраиваться все остальные. Обычно это средний кадр, с предварительно выровненными в Panorama Editor вертикалями.
В появившемся списке Minimaze lens distortion выбираем последнее значение Heavy+lens shift: оно позволит программе не только трансформировать, но и перемещать кадры панорамы.
Жмём Run otimizer после чего появится окошко, где PTGui скажет как хорошо удалось совместить кадры. Слова good или very good, я думаю понятны и без перевода, not bad значит что нужно внимательно изучить склейку панорамы, в случае дефектов панораму подвергнуть дополнительной обработке в Photoshop’e.
После оптимизации вам остаётся лишь указать параметры склейки и, собственно, склеить единую панораму.
Находясь в «продвинутом» режиме, в табе Create panorama обратите внимание и на такие параметры:
В stitch using укажите PTGui (but warp using Panorama Tools.
Blend using укажет «кто» отвечает за состыковку фотографий и плавность перехода между ними. Обычно, PTGui справляется со своей работой быстро, но это иногда чревато неудовлетворительными результататами.
Например, если в кадры попали двигающиеся объекты (или съёмка была проведена с рук), рекомендуется попробовать smartblend plugin. Он работает медленнее, зато самостоятельно убирает «призраки», половинки людей\машин и т. д.
Interpolation — это метод интерполяции панорамы. Poly3 — быстрый и хороший метод для предварительной склейки, но для конечной склейки лучше выбрать более качественный, например Spline64 или Sinc256.
После вышеописанных приготовлений — смело жмите кнопку Create panorama и идите пить чай. Дальше – дело техники:-), которое может растянуться на час, а то и более.
Отснятые фотографии теперь нужно склеить в единое изображение - равноугольную (эквидистантную) проекцию сферической панорамы.
Хороших программ для склейки панорамных изображений существует несколько. Я продемонстрирую процесс сборки сферической панорамы в программе PTGui
Pro
, которая, по моим оценкам, пользуется наибольшей популярностью среди профессиональных «стичеров». PTGui Pro имеет два режима работы – простой и расширенный (1). В простом режиме можно собирать панорамы «одним кликом», в расширенном - можно полностью использовать весь огромный потенциал программы, такой как - ручная расстановка контрольных точек, выравнивание вертикалей, создание HDR изображений, устранение виньетирования у исходников и т.д. К PTGui также можно подключить некоторые плагины – генератор контрольных точек Autopano, блендеры Smartblend и Enblend/Enfuse. В рамках нашего урока все эти возможности PTGui Pro мы изучать не будем, поскольку это руководство в основном для начинающих, покажем только основные этапы склейки сферической панорамы в PTGui.
В этом уроке мы будем склеивать сферическую панораму из семи фотографий, снятых фишай объективом , – шесть в окрест и зенит. Кадр надира пока для работы использовать не будем.
Итак, работу начинаем загрузкой в PTGui фотографий, предназначенных для склейки. Сделать это можно нажатием соответствующей кнопки (2) или просто перетаскиванием нужных файлов в окно программы. PTGui принимает исходные изображения в форматах JPG, BMP, PNG, TIFF а также HDR файлы.exr и.hdr. (последнее два только PTGui Pro). Напомню, что ориентация всех снимков должна быть единой, иначе панорама может склеиться некорректно.
Рекомендую проверять параметры оптики и кроп-фактор матрицы (3), которые PTGui берет с EXIF фотографий. Если они не соответствуют реальности, нужно эти данные заполнить вручную или изменить настройки в Tools>Options>EXIF.
Нажимаем кнопку Align images…(4), PTGui проанализирует все исходные кадры и в перекрывающихся областях соседних кадров генерирует контрольные точки. После этого PTGui совместит фотографии и проведет их оптимизацию. По окончанию этого процесса появится новое окно – Panorama Editor с предварительным результатом склейки панорамы. Как видим, с нашей панорамой все хорошо, все кадры встали на свои места.
Я в Panorama Editor-е обычно еще выстраиваю окончательную композицию эквидистантной проекции сферической панорамы. Выбираем инструмент Numerical Transform (5), в поле Yaw (6) задаем, на сколько градусов хотим панораму двигать влево/вправо, и нажимаем кнопку Apply (7), при необходимости повторяем операцию пока результат нас не устроит.
Иногда случается, что автоматический генератор не может создать для некоторых пар фотографий достаточное количество контрольных точек (к.т.). В этом случае к.т. приходится расставлять вручную. На примере покажу, как связать контрольными точками кадр зенита с соседними кадрами.
Итак, заходим в редактор контрольных точек (8) и выбираем пару перекрывающихся изображений, с которыми будем работать (9). Увеличиваем масштаб (10) и ищем объекты, присутствующие на обоих кадрах. Выбираем подходящую точку и кликнем не неё сначала на одном кадре (11), а затем на другом, в соответствующем месте (12). Контрольная точка установлена. Таким образом, устанавливаем максимум контрольных точек, стараясь, по-возможности, расставлять их по всей перекрывающейся области кадров, а не только в одном месте. Очень важно к.т. размешать с максимальной точностью, для тонкой отладки позиции к.т. используем стрелки клавиатуры или мышь с одновременным нажатием клавиш Ctrl+Alt. На движущиеся объекты (люди, облака, качающиеся ветки и т.п.) контрольные точки не ставим категорически.
Аналогичным способом связываем наш кадр зенита и с другими фотографиями. Когда контрольных точек на нашей панораме достаточно (как минимум 3 для каждой пары фотографий), можно приступать к следующему этапу.
Для совершенной склейки панорамы, то есть склейки без видимых «швов», дистанция между парами контрольных точек должна быть минимальной. В процессе оптимизации рассчитывается, каким образом должны трансформироваться и выравниваться отдельные кадры панорамы, чтобы минимизировать дистанцию между контрольными точками.
Переключаемся на закладку Optimizer (13). Из списка коррекции дисторсии линзы выбираем опцию “Heavy + lens shift“ (14). Выбираем алгоритм оптимизации Panorama Tools (15), он даёт результат лучше родного оптимизатора PTGui. Запускаем процесс оптимизации (16), после чего появится окно с результатами (17), где указана средняя, минимальная и максимальная дистанция между контрольными точками. Наша цель - снизить на минимум среднюю дистанцию между к.т. Поскольку данные указаны в пикселях, результаты оптимизации будут отличаться, в зависимости от размера исходных изображений. Поэтому, сказать точные цифры, к которым нужно стремиться, трудно. Я стараюсь достичь средней дистанции ~0.8 пикселей и менее. В результатах оптимизации кроме цифр видим еще одну оценку проведенного процесса – "very bad", "bad", "not so bad", "not so good", "good", "very good" или "too good to be true". Но ориентироваться по этим оценкам не стоит, поскольку они не учитывают размер исходных фотографий.
В нашем примере мы получили среднюю дистанция 1.09pix, постараемся её снизить. Подтвердим результаты оптимизации (18) и перейдём (Ctrl+B) к таблице контрольных точек (19). Там проверим, чтобы к.т. были упорядочены по дистанции (20). Видим, что несколько контрольных точек вверху таблицы имеют сильное отклонение от среднего значения дистанции, эти точки следует удалить. После этого запускаем оптимизацию еще раз, результат теперь намного лучше (21). Если и теперь оптимайзер показывает высокие значения, то удаление части к.т. с наихудшим значением дистанции и оптимизацию повторяем несколько раз, пока результат нас не устроит. Но при этом следим, чтобы нам осталось достаточное количество к.т. для сшива панорамы.
После окончания оптимизации переходим на закладку Create Panorama (22). Здесь можем выбрать желаемый размер (23), формат готовой панорамы (24), имя файла и путь для его сохранения. PTGui Pro позволяет сохранять панораму также в виде отдельных слоев (25), где каждый слой соответствует каждому исходному кадру панорамы. Эта опция бывает особо полезной, если нужно отретушировать на панораме повторяющиеся движущиеся предметы. Для блендинга используем плагин Smartblend (26), все остальные параметры оставим по умолчанию.
Наконец запускаем процесс склейки панорамы (27) и ждём. В зависимости от конфигурации вашего компьютера, количества и размера исходных фотографий, размера результирующей панорамы и программы блендинга процесс может длиться от нескольких секунд до нескольких часов.
Вот результат нашей работы - сферическая панорама в эквидистантной проекции.
Мы уже сейчас можем посмотреть панораму в QTVR формате, для этого нужно зайти на закладку Prewiew (28) и создать превью.
Поскольку мы не загрузили в PTGui кадр надира, внизу изображения, в месте, где он должен был находиться, остался только черный круг (на эквидистантной проекции - черная полоса). На картинке также бросается в глаза тень от штатива. Как её убрать и как поставить на свое место кадр надира я покажу в следующих статях.
Создание панорамы это не только правильная съемка красивых видов, но и последующая работа по объединению сегментов в одно изображение. Поэтому статья о и вторая часть — будут неполными без описания работы по сведению конечного изображения. Я пользуюсь программой Adobe Photoshop CS4, но все рецепты рассматриваемые здесь действуют начиная с версии CS3. Если у вас более ранняя версия, то обработка панорам будет намного более сложным делом. Так же в конце статьи будут даны ссылки на альтернативные программы.
В фотошоп начиная с CS3 все очень просто. Сначала необходимо подготовить снимки для создания панорамы. Если съемка велась в , то нужно перевести их в JPG. Теперь открываем фотошоп и в меню «File » выбираем «Automate » («Файл»-«Автоматизация») и «Photomerge » («Объединение фото»). На экране появляется окно объединения панорам.
Окно объединения панорам
Нажав на кнопку «Browse «, находим нужные нам файлы и открываем их. Дальше остается только проверить настройки. Должна стоять галочка на «Auto » и на «Blend Images Together «. Нажимаем «Ok » и запускается процесс слияния снимков. В зависимости от мощности компьютера и количества объединяемых кадров, это может занимать разное, иногда продолжительное время. Сам процесс обработки не требует нашего вмешательства, и, кроме непосредственно объединения фотографий, фотошоп автоматически приводит экспозицию к одной величине и исправляет некоторые геометрические искажения на снимках. После завершения работы программы мы получаем почти готовую панораму.
Перед дальнейшими действиями нужно слить все слои, иначе могут остаться видимыми места стыков. Это можно сделать в меню «Layer » («Слой») нажав «Flatten Image » («Объединить все слои»). После этого можно обрезать ненужные области при помощи «Crop Tool » и панорама готова. В панораме выше при обрезании остается небольшая белая область сверху ближе к правому краю. Небо достаточно однородное и чтобы не обрезать слишком много можно аккуратно закрасить эту область при помощи инструмента «Clone Stamp » . Сначала при нажатой клавише «ALT » выбираем область радом с закрашиваемой, кликаем по ней мышкой, и закрашиваем нужную область.
В итоге у нас получается необычное изображение с широким углом охвата и высокой детализацией, которое гарантированно произведет более сильное впечатление на зрителя, чем набор отдельных фотографий.
В начале я писал, что для пользователей Photoshop версии ниже CS3 есть определенные трудности. Они связаны с тем, что программа не так хорошо исправляет недостатки исходных фотографий, в остальном последовательность действий такая же.
