編輯編者按:虛擬現實技術是20世紀發展上去的一項全新的實用技術。隨著社會生產力和科學技術的不斷發展,各行各業對VR技術的需求愈加旺盛。VR技術也取得了巨大進步,并逐漸成為一個新的科學技術領域。而想要做一款通用的VR視頻播放器就須要了解到13種VR視頻模式以及用戶和制做者的傾向。作者在這篇文章中為我們分享了他的思索和解析,一上去看。
平常使用手機筆記本觀看視頻通常都是方形屏幕,大部份都是長寬比列的變化。時常去影片院看影片時生活中的透鏡課件藍色,大部份人才能接觸到3D模式的視頻。隨著我對VR的探求,發覺VR中實際上有著13種視頻模式的存在。
所以假如我們想要做一款通用的VR視頻播放器,就必需要了解到兩個問題:這13種VR視頻模式是哪些?用戶和內容制做者更傾向于哪一種?下邊是我的一些總結和思索。
一、VR視頻模式的分類1.象素排布形狀
(1)圓形
平常我們使用手機看的視頻基本全部都是圓形分布,影片常用21:9的長寬比,通常手機屏幕也設計成16:9的長寬比。而這種視頻象素形狀的排布模式我把它稱作菱形。
(2)全景
在VR視頻中要做到完全沉溺感須要顯示四面八方的內容,視頻的象素點都會根據一個球狀排布,這樣人能夠看見全景的視頻,或則稱作360度視頻。
(3)半景
在VR視頻中還有180度的視頻,象素雖然是根據一個半球狀的排布所以稱為180度視頻或則半景視頻。
(4)魚眼
180度正好是個半球,360度正好是個全景,而我們人眼的視角范圍卻不是規整的。四肢靜止且眼珠靜止的是一個視線范圍,眼珠轉動得到更廣的一個視線范圍,加上腹部轉動又得到更廣的一個視線范圍,在加上身體的轉動就能達到全場景的觀看。
因而非規整的半景、全景之間的球狀視頻排布的集合,我把它統一稱作魚眼排布。
2.維度分類
(1)2D
當視頻只有一個觀察視角的時侯,或則我們眼睛看見同樣一個畫面的時侯。這個視頻就是2D的,實際體會就是視頻沒有縱深的變化生活中的透鏡課件藍色,像是在一張紙上看視頻,這種都是2D視頻。
(2)3D
當視頻出現兩個觀察視角,但是精準的把左視角內容傳入眼睛,右視角的內容傳入眼睛的時侯,由于存在視角差,眼睛之間有約6.5cm的距離差,這樣耳朵定位一個物品就有了空間距離。也就是視頻有了縱深,這時侯就不像看一張紙的內容了,更像通過一扇窗。
(3)VR視頻模式的8個大類
二、VR視頻模式細分
按照以上分類我們得到了理論的8個大類,但實際在內容生產、技術變遷和用戶消費中又形成了多個細分和調整。
1.3D視頻演化史闡述
(1)紅藍3d時代
當人們發覺只要給左右眼分別對應的畫面,才能呈現3d立體畫面。依據光的穿透特點,紅綠藍可以組成所有顏色,白色的光難以穿過白色透鏡,白色的光難以穿過白色透鏡。因而在同一個畫面中投放用不同顏色代表不同角度的畫面,用戶帶上紅藍透鏡的墨鏡,才能看見立體的畫面,并且人們也發覺通過透鏡的光,色溫損失和色調損失都比較大,這個技術很快被替代。
(2)偏振光式3d影院時代
光子有波粒二象性,對于一個向‘法向量’發射的光,從垂直于法向量的平面上來看,可能是上下左右各個角度的擺動。按照光的粒子性,假定通過特殊光柵結構一臺投影機,只發射上下波動的光子,另一臺投影機發射左右波動的光子。這么不同攝像機發射不同角度的畫面。用戶帶上偏振光式墨鏡就可以看見不同的畫面了。
(3)偏振光式3d流媒體時代
初期偏振光式影視是要兩個文件的,分別對應眼睛、右眼。后來漸漸影片資源開始流轉到用戶的筆記本播放,兩個文件同時傳輸播放技術操作很不便捷。于是就有了2種解決方案:圖象循環播放1幀眼睛–1幀眼睛。或則假定16:9的視頻文件,眼睛的圖象縱向擠壓成8:9的放左面,眼睛的圖象縱向擠壓成8:9的放左面,整體還是16:9,播放的時侯分別還原左右眼圖象(上下排達衣巖理)。
在普通用戶看來,后一種方式顯著不打開3d模式就曉得是3D的,所以普及的更快速。
(4)左右3dvr袋子時代
曾經的形式都要配戴墨鏡,16年左右vr袋子出現了。由于距離墨鏡特別近,所以直接可以控制眼睛和眼睛看見不同的內容。所以手機播放的畫面也不再是畸變的,漸漸的3D資源也開始弄成非畸變的左右視頻,但泡沫之后手機袋子極少見到了。
2.360全景視頻演化史闡述
(1)如何制做全景畫面呢?
(2)多角度拼接法-墻紙貼球
在沒有專用3d單反且攝影設備還不發達的時侯,通過固定位置多個角度拍攝大量的相片,之后像給球貼磁磚一樣進行拼接就實現了全景圖象。
(3)半球面畸變法-凸凹鏡
后來很快就發明了魚眼攝像機,也就是像凸凹鏡一樣可以拍攝廣角鏡像,最后二維上呈現一個矩形畸變圖片。這樣只須要幾張圖才能實現拼接。并且球狀圖對于影視后期制做特別不便捷。
(4)正方體擬合法-正方袋子
cube擬合就是一個正方體有6個面可以產生一個矩形空間,在通過播放器進行拼接優化接縫,才能實現全景圖象。這樣的圖象對于后期制做要有好的多。并且攝影機六鏡頭方案也很容易產生標準,有利于產生市場。六面體的6個面展開圖,可以呈現T型或則橫T型,很容易切割成2塊,視頻存儲到一個畫面,一個放里面一個放下邊即可,非常便捷清晰。
(5)鑼鼓畸變法-世界地圖
多邊形雖然還是有好多90度直角,象素點分布不均衡。隨著技術的發展,魚眼鏡頭開始能拍攝小于180度的畫面。所以像世界地圖一樣展開畫面,底部頂部會延伸性形變,而中間部份則沒哪些形變,而這一部份常常是視頻關注的核心。歐洲版世界地圖見到的日本超級大,而實際沒有這么大。
當全景圖以平面的方法呈現的時侯。距離耳朵近的物體占視角多,還會變得非常大。拍攝躺臥的四肢人像優點像足球,就是鑼鼓畸變。
三、VR視頻全13種模式簡介1.圓形2D
就是我們平常看的手機視頻,是最多最廣泛的視頻模式。
2.圓形3D–偏振式上下排列
偏振光技術成熟度高,影視普遍是21:9的,上下壓縮信息可讀性增長厲害,這些排列方法比較稀少。
3.圓形3D–偏振式左右排列
十年前應當是十分常見的,有好多那時侯的影片都留傳出了這些版本,不少人都有備份。
4.圓形3D–左右3d排列
四年前手機vr袋子的盛行,用戶手里開始留傳一部份這些資源,又由于近年流媒體更成熟,所以有好多這樣的3d影視資源。雖然10元的手機袋子,總是還有一些小同學好奇試試,所以b站上也留傳好多。
5.360全景2D–立方體擬合法A型
由于當初全景視頻在海外技術積累愈發平滑,所以有不少4年前的全景視頻都是采用的這些技術。但同時由于當初拍攝象素質量不高,如今少人問津了。當把六面體6個面分成2份后,一份放里面,另一份放下邊,由于誰上誰下卻沒有好壞可言。所以兩種形式并列發展,雙胞兄弟,用AB來進行分辨。
6.360全景2D–立方體擬合法B型
見A型描述。
7.360全景2D–腰鼓畸變
近3年魚眼鏡頭和智能拼接算法都在進步,所以人們開始愈加關注視頻的后期制做。鑼鼓式畸變對于后期制做人員愈發友好,逐步統一了市場,如今基本都是鑼鼓畸變,是最為流行的VR全景視頻模式。
8.360全景3D–腰鼓畸變偏振光式上下排列
如今使用最廣的顯示器還是1080P,2k和4k日漸普及。在技術基礎視頻壓縮編碼,視頻傳輸帶寬,軟件播放算力等眾多情況下,國外剛才開始普及4k,海外主要普及8k。而僅僅360度全景2D視頻就須要12k到16k的幀率能夠基本滿足“可以看”的水平。
3D還要在這個基礎上幀率翻番,現階段基本不可能,所以幾乎沒有這種視頻資源。
9.180半景2D–腰鼓畸變
因為人眼在不擺頭的情況下視野范圍幾乎看不到反面,同時人眼通常只能聚焦于約20°范圍角的事物上。在VR視頻對于幀率極高的要求下,180半景視頻顯然可以代替圓形2D,成為最通用的VR視頻模式。
但實際上VR用戶群體還比較少,絕大部份人使用vr就想用完全沉溺滿足一下好奇心,也就促使內容制做人員精力放到了360全景視頻創作,這也造成全景單反制造商在本就不大的市場上,漸漸舍棄了對180度的支持。產生惡性循環,所以當前影視資源甚少。
10.180半景3D–腰鼓畸變偏振光式左右排列
由于圓形3d中偏振光式左右的接納程度和技術使用最多,而且現有的絕大部份視頻都是扁圓形。180半景2D在二維屏幕上表現下來是個長寬比1:1的樣子,180半景3D表現成了左右并列的樣子。(沒有方形中的縱向壓縮畸變)結合對于180半景2D的剖析,半景3D近乎完全保證了沉溺感的同時,將視頻制做、傳輸、存儲、播放的使用效率最大化。
假如有人沉下心來做這些視頻的作品,2-3年后絕對是頂流,但目前只有海外二次元MMD一個極小圈子在玩這東西。
非常提示:B站搜索“玩vr的李康康”可以看見我曾經搬運的一些此類視頻,4K碼率下,療效十分不錯。
11.180半景3D–腰鼓畸變偏振光式上下排列
通常都是左右排列,采用上下排列的甚少。
12.魚眼2D–凹凸鏡
由于視頻內容沒有人規范,造成可視角變化十分多,播放器無從適配,也就沒有用戶,惡性循環。但專業影視團隊拍攝中,要使用魚眼鏡頭,會拍出這些畫面,和普通消費者目前關系不大。
13.魚眼3D–凹凸鏡左右3d排列
很少,理由同上。
關于VR視頻相關的內容,網上的資料十分零碎。整理那些內容我除了是我在各個視頻內容網站的搜羅記錄。還有關于全景畫面產生方法的學習,3D視頻處理技術的探求,還有某全景單反公司大鱷對當前市場表現的講解等等。