这种能够正确地展开全物理视域的真实场景到一张2D图片上,并且能够还原到VR眼镜中实现沉浸式观看的数学过程,就叫做投影(projection)。
而那张看起来平凡无奇的世界地图,使用的就是一种名为Equirectangular的常见投影方式,它的特点是水平视角的图像尺寸可以得到很好的保持,而垂直视角上,尤其是接近两极的时候会发生无限的尺寸拉伸
下图中对于这种投影方式的拉伸现象体现得更为明显,注意看穹顶上的纹路变化,越是靠近画面的顶端,就越是呈现出剧烈的扭曲变形。幸好,VR头盔和应用软件的意义也就在于将这些明显变形的画面还原为全视角的内容,进而让使用者有一种身临其境的包围感。
然而全景图像的投影方式远不止这一种,比如最近刚刚发布的理光Theta S以及Insta360全景相机,就采用了另外一种更为简单而有效的投影策略:
通过它的两个鱼眼摄像头输出的画面,各自涵盖了180度的水平和垂直视场角,然后将两个输出结果“扣”在一起就是全视域的沉浸式包围体了。
当然,这种名为Fisheye的投影方式,生成的2D画面事实上扭曲变形是更加严重的。而通过图像重投影处理的方式将它变换到VR眼镜中显示的时候,受到图像采样频率的限制(或者通俗点说,像素点大小的限制),这样的扭曲被还原时会多少产生一定程度的图像质量损失,因而也可能会造成全景内容本身的质量下降。
由此看来,作为全景内容的一种重要承载基体,投影图像(或者视频)不仅应当完整包含拍摄的全部内容,还要避免过多的扭曲变形以免重投影到VR眼镜时产生质量损失。
那么,除了上述两种投影方式之外,还有更多方案可以选择吗?答案是,当然了,而且有的是!
比如墨卡托投影(Mercator),它沿着轴线的拉伸变形比Equirectangular更小,对应实际场景的比例更为真实,但是垂直方向只能表达大约140度左右的内容;
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