李 韵
浅谈航拍摄影中全景图片拍摄与制作
李 韵
近几年，VR技术和无人机技术的高速发展，直接推动了全景图片和航拍摄影的快速普及。人们对图片的观看，不再拘束于拍摄者固定的拍摄范围构图。VR技术可以利用鼠标，根据自己的喜好视角去观看一个虚拟真实的场景。这种把真实世界的场景，用立体的方式装进图片的方法，变得越来越流行。
VR技术 无人机航拍
Virtual Reality（虚拟现实），简称VR技术的迅速流行。包括谷歌地图，百度地图，甚至一些商业网站的展示，都开始使用全景图片进行更加逼真的场景展示。大多数全景图片都是基于地面拍摄和制作而成。地面拍摄，由于本身拍摄高度较低，相比高位拍摄，就不易获得更多的视觉信息，而如果提高拍摄高度，以一定角度俯拍的方式进行拍摄，那么不管地面场景，还是天空场景，图片信息量就会得到巨大增加。视觉也会更加特殊。拍摄者自身不能到达的位置，那么就必须借助特殊摄影工具——航拍无人机。所以，VR全景摄影+航拍摄影的组合，诞生了特殊摄影的另一个小分支：航拍全景摄影（Panoramic Photo）。
一、航拍全景图片前期拍摄流程
（一）使用第三方软件完成全景素材拍摄笔者以大疆精灵系列航拍无人机和IPAD平板电脑组合为例，在完成无人机飞前地面检查之后，首先使用官方DJI GO4软件按正常流程启动无人机，并升空飞行到指定拍摄位置。然后退出DJI GO4软件，启动第三方软件Dronepan软件，默认状态下，出于全景角度的需要，航拍无人机的摄像头会在软件的控制下，根据XYZ轴的角度计算，水平方向和水平朝上约30度的角度，环拍一周，完毕之后，摄像头会自动垂直向下，俯拍一张地面照片。
那么在第三方软件的操控下，完成了控制参数设置之后，就已经完成了摄像头拍摄张数和角度的控制。接下来则需要完成对相机光圈、快门、白平衡等画面参数的设置。由于在航拍无人机在空中需要水平旋转360度进行拍摄，这就导致镜头肯定会朝向顺光和逆光的不同方向，如果此刻摄像头的曝光仍然是自动挡的话，可能会导致画面曝光度不一样，直接导致后期图片无法拼接。所以，必须把相机的曝光参数设置为全手动模式，根据现场的光线情况，在DJI G4软件界面，利用直方图等参考，设定好手动感光度，手动光圈，手动快门，甚至手动白平衡。这样才能保证每张照片的曝光参数能够全部统一。当上述设置都完成后，最后才能让Dronepan软件执行整个全自动拍摄，航拍无人机执行完各种角度后会恢复到初始拍摄姿态。然后再退出Dronepan软件，用DJI GO4接管飞行控制权返航。
（二）手动控制完成全景素材拍摄
手动拍摄，其实是笔者更推荐的一种全景素材图片拍摄方式，它可以摆脱对第三方控制软件的依赖，人为灵活地改变拍摄角度，减少了飞控软件和第三方软件之间切换所可能导致对航拍无人机控制权的丢失，这也是出于对飞行安全的考虑。那么既然是手动拍摄，那么就先利用DJI GO4软件操控无人机飞行到拍摄地点距离地面约80米到100米左右的高度悬停，因为这个高度对地面的视野相对较好，且也不会因为高度太高和摄像头像素的限制而丢失地面景物细节。这时，我们需要借助于地面的参照物或者DJI GO4的姿态态球，确定起始拍摄方向，设置好全手动曝光所需要的感光度，光圈和快门值，以及白平衡，然后再水平方向进行拍摄，每张照片摄像头转动大约45度左右，我们必须保证相邻照片需要有30%到50%的重合度，因为这是保证后期制作软件能否顺利拼接的关键。水平环拍仅仅是完成了水平方向上的拍摄，然后需要控制摄像头，斜向下转动大约45度左右，然后根据水平拍摄的角度，再次环拍至少8张照片，尽量和水平环拍同一角度（方便后期拼接识别）最后调整摄像头角度，尽量与环拍第一张的初始照片角度统一，垂直向下，拍摄一张即可。笔者个人经验是，在水平角度上环拍张数，至少达到8张，镜头每次旋转大约45度左右，这样，每张照片大约有30%的重叠部分。当然水平拍摄高于8张，相邻照片也将会得到更多的重叠部分，环照片张数的多少，还和使用摄像头的焦距长短和视场角的宽窄有影响。
二、全景图片的后期流程
（一）使用Lightroom统一调色用航拍无人机拍摄到所需要的原始素材后，拷贝到电脑之后的第一件事情并不是需要用软件进行拼接，而应该是调色，（这里要特别补充的一点是，前期使用素材拍摄的时候，尽量选择RAW格式的图片格式。因为这利于我们后期图片调色师有更大的调整空间。）由于十几张甚至几十张图片都是在统一曝光参数下拍摄的，考虑到统一性，第一步我们可以选择使用Adobe Lightroom（下文简称LR）软件对所有原始素材进行统一调色。在导入到LR之后，我们可以依次对画面的高光，暗部，对比度，色彩饱和度等重要参数进行分别调整，然后把对一张照片的所有调整策略，复制粘贴到所有图片素材上，这使得所有图片的色彩，曝光都会统一，而不会在拼接中产生差异。最后对所有图片素材进行输出，得到调色之后的新文件。
（二）使用PT GUI进行图像拼接
图像拼接，是全景图片后期制作中一个关键环节，但此环节也是检验前期是否失败的大考。图像拼接软件有很多，本文以大家常用的PTGui为例说明。
利用PTGui软件，导入已经调色之后的几十张全景照片素材，选择生成全景图像，通常此时，软件会自动在后台进行识别计算，并拼接出一张以平面方式显示的全景图，此刻，我们可以通过PTGui软件的内置全景浏览器，或者平面全景图，查看并检查，是否有拼接裂缝等瑕疵，如果有必须进行手动对拼接点进行手动调整。如果检查确认无误之后，通过PTGui软件最后输出界面，选择输出成高质量的半成品全景平面图片。
（三）使用photoshop补天
PTGui软件经过拼接之后输出的全景平面图其实并不完整，因为前文中提到过航拍时，并没有控制摄像头仰角拍摄天空部分，所以，PTGui输出的全景图其实天空几乎缺失了一半。其实这种情况也，是为了避免因为航拍无人机摄像头拍摄和机身结构相冲突的结果。那么此刻我们必须对全景图的天空部分进行填补。天空的填补，其素材来源有两种，第一种就是在地面使用三脚架和照相机专门拍摄天空的全景。第二种就是使用光线颜色相近的天空全景素材。前者的弊端是需要在尽可能相近的时间内，拍摄和制作原创天空素材。而后者则可以通过各种途径获得全景天空的半成品。至于天空素材的来源，大家可以根据自己的喜好来决定和选择。
使用PhotoShop软件，依次大概顺序是：先导入全景图片和天空素材图片，为天空图层添加蒙版工具，使用渐变工具拉出天空和地面的重叠部分，特别要提醒使用渐变工具的时候，需要配合使用SHIFT键，才能拉出直线渐变，否则可能导致画面边缘渐变不均匀,这可能导致最终成品的全景图会出现缝隙。然后使用擦除工具，放大图片，仔细地调节擦除天和地的重叠部分，尽全力地让图片中天地自然融合。最后合并天空和地面两个图层为一张照片，然后对图片进行整体色彩进行调节，最后图片输出成高品质的JPEG成品图片。
三、全景图片网络发布
全景图片制作好了之后，由于其特殊的视角，如果不经特殊软件查看，其原始图片仍是一张画面扭曲的普通平面图片。制作全景图片的最终目的是为了模拟我们在真实三维世界双眼所看到视角场景。笔者最推荐的查看全景图片方法就是，把全景图片通过网络上传至专门展示全景图片的全景VR网站，例如比较流行的720YUN，大疆的天空之城等。其大概过程是：登陆其全景展示网站，登陆用户，根据网站引导上传制作好的全景图片，然后等待网站服务器自动生成网页链接，这时我们复制链接到浏览器，就可以通过网页浏览的方式，使用鼠标，查看全景图片了。[1]江苏省广播电视台总台．《青春舞曲》尝试VR全景录制[J]．电视工程,2016(04):1．
[2]王庆．多镜头合成实现3D全景摄影初探[J]．重庆工贸职业技术学院学报,2016(01):29,38～39．
[3]郭探微．“VR”一下,体验全景美丽中国[N]．中国旅游报,2016-06-10(003)．
（作者单位：重庆电子工程职业学院）
