3D-изображения: если смотреть вглубь

Наиболее яркие моменты своей жизни мы привыкли запечатлять цифровой камерой. Каждый снимок, сделанный ею, — застывшее мгновение, один миг радости и эмоций. Если фотография вышла удачной, желание пережить этот миг еще много раз подвигнет человека к тому, чтобы достать и пересмотреть альбом. А если снимок окажется трехмерным, стремление обратиться к своему фотоархиву станет еще сильнее. Как же получить объемную картинку?

Когда фотограф снимает пейзаж, он старается охватить панораму местности, когда делает портрет, хочет уловить выражение лица и т. д. Однако все равно большинство созданных снимков имеет один существенный недостаток — они показывают картину, зафиксированную из одной точки. Человек воспринимает зрительные образы, наблюдая за двумя изображениями одновременно правым и левым глазом. Фотографии, выполненные классическим способом, содержат информацию только для одного глаза, и потому они не дают представления о том, насколько «глубоко» расположены те или иные предметы на изображении.

Как создать 3D-изображение

Человек давно придумал множество способов «обмануть» свое зрение и все-таки увидеть глубину на картине. Один из самых популярных способов получить объемное изображение в домашних условиях — использование технологии анаглифного стерео. Сейчас в это трудно поверить, но ее принцип был открыт почти сто лет назад, когда не было ни компьютеров, ни даже цветного кино. Для создания 3D понадобятся лишь цифровая камера (имеющаяся практически у каждого), очки со светофильтрами и специальная утилита.

Естественно, чудес не бывает — из обычной фотографии не удастся получить реалистичное объемное изображение. Трехмерная картинка содержит в 2 раза больше данных об объектах в кадре, чем плоский снимок, на котором избыточная информация теряется. Следовательно, прежде чем создавать трехмерную фотографию, необходимо заранее подготовить так называемую стереопару. Она представляет собой два почти одинаковых изображения, показывающих одну и ту же картину со слегка измененным углом съемки.

Сделать ее можно двумя способами. Во-первых, с помощью двух близко расположенных камер, находящихся на одной высоте и имеющих одинаковые параметры съемки. Причем они должны работать синхронно. Конечно, существуют специальные модели камер с двумя объективами, однако пока мало кто обладает подобным устройством.

Во-вторых, можно одной камерой сделать два снимка объекта из разных точек. К сожалению, такой метод годится исключительно для неподвижных объектов.

Если вы видели анаглифный снимок, то, вероятно, заметили, что объекты на нем двоятся по контуру, создавая цветные разводы. Именно последние и хранят в себе секрет получения трехмерного изображения. На самом же деле анаглифная картинка — это два изображения, наложенные одно на другое. Чтобы смотрящий почувствовал эффект объемности, в очках используется для левого глаза один цветовой фильтр, а для правого — другой.

Z-Anaglyph — создание 3D-изображения на основе стереопары

Небольшая бесплатная утилита Z-Anaglyph содержит минимальный набор функций, необходимых для получения анаглифной картинки на основе двух изображений. С помощью этой программы создается фотография двух видов: для просмотра в очках с фильтрами красного и зеленого цветов, а также для просмотра через очки с системой цветных фильтров красный — синий. Результат объединения может быть сохранен в виде файла JPG с указанными параметрами сжатия и размерами. Кроме того, прямо из окна Z-Anaglyph допускается вывести полученное изображение на печать. Снимок можно сохранять в монохромном виде. Тогда потеря цветопередачи не будет так заметна, а порой это даже придаст особый колорит, ведь фото будет стилизовано в стиле ретро.

Z-Anaglyph — создание 3SD — изображения

на основе стереопары

Triaxes 3DMasterKit CS 4.5 — «швейцарский нож» для работы с 3D-фото

Тем, кто решит серьезно заняться созданием трехмерных изображений в домашних условиях, стоит иметь под рукой такой совершенный инструмент, как, например, Triaxes 3DMasterKit CS 4.5 томской компании «Триаксес». Этот пакет представляет собой набор утилит (3DMasterKit, Stereo Tracer, Morpher и Stereo Meter) для получения объемных изображений разными методами. Функций у него гораздо больше, чем у бесплатных утилит для генерирования анаглифного фото. Рассмотрим, что же удастся сделать с помощью утилит пакета.

Утилита Triaxes 3DMasterKit позволяет создавать трехмерные изображения не только путем комбинирования цветовых каналов, но и посредством других популярных технологий получения трехмерного фото. Например, одна из самых интересных функций этой программы — возможность разработки стереокартин посредством линзового растра и серии изображений, сделанных с небольшим смещением угла съемки.

Данный метод давно опробован, и сейчас он активно применяется при изготовлении рекламной и сувенирной продукции. Чтобы получить объемный рисунок, на специальное изображение наклеивается так называемый линзовый растр. Последний представляет собой прозрачный пластик с клейкой основой с одной стороны и матрицей близко расположенных миниатюрных линз — с другой. Изображение для линзового растра — это чересстрочная картинка, где каждая последующая полоса изображения содержит рисунок со следующего снимка. Таким образом, в ней могут быть помещены сразу несколько фотографий.

Если к такому распечатанному изображению приклеить линзовый растр, то реализуется оптическая иллюзия. В результате каждое из напечатанных изображений будет видно под определенным углом зрения относительно к плоскости растра. Если медленно поворачивать фотографию с приклеенным пластиком, то предстанут переливающиеся картинки и создастся ощущение, будто видно и то, что уходит за плоскость. Преимущество такого метода очевидно — не нужно чрезмерно напрягать зрение или использовать дополнительные устройства, как в случае с анаглифным изображением.

Пакет 3DMasterKit обеспечивает еще один интересный метод получения третьего измерения на снимке — с помощью чересстрочного изображения. При этом применяется изображение, составленное из череды строк, причем четные строки кадра содержат информацию об изображении для одного глаза, а нечетные — для другого. Чтобы разделить картины для каждого глаза, необходимо, как и в случае с анаглифным 3D, надеть специальные очки, но только с затворными ЖК-стеклами, а не со светофильтрами.

Triaxes Morpher — трехмерная анимация на основе стереопары

Кроме того, в пакет 3DMasterKit включен инструмент для реализации эффекта морфинга (трансформации) Morpher. Это приложение пригодится в тех случаях, когда нужно получить трехмерный эффект, но невозможно выполнить серию снимков с разным ракурсом из-за того, что объекты перемещаются. Здесь поможет программа Morpher. Она сгенерирует последовательность кадров из стереопары, восполнив недостающие.

Triaxes StereoTracer — стерео из любой фотографии

А что делать тогда, когда есть лишь одна фотография? Как и при «раскрашивании» черно-белых изображений, приходится действовать вслепую, буквально угадывая глубину объектов на экране. Насколько правдоподобным окажется результат, оценит только тот, кто видел запечатленную сцену собственными глазами. Сделать объемным плоское изображение позволит утилита Triaxes StereoTracer, входящая в пакет 3DMasterKit. В ней имеется так называемая карта смещения, содержащая информацию о расстоянии до тех или иных объектов на исходной фотографии.

Triaxes Morpher -- трехмерная анимация

на основе стереопары

Получить объемное изображение с помощью StereoTracer можно либо посредством стереопары, либо из фотографии и ее карты смещения. Рисунок карты глубины (смещения) создается как с применением самой утилиты, так и в стороннем графическом редакторе. Поскольку в большинстве случаев удаленные объекты выглядят менее освещенными, чем расположенные ближе, то, чтобы иметь основу для требующегося рисунка, нужно конвертировать исходное изображение в монохромное. Конечно, после этого выйдет лишь предварительный вариант, но затем на его базе несложно создать корректное изображение карты. Правда, в большинстве случаев придется вручную дорисовывать карту смещения, ведь малейшая ее неточность мгновенно выдаст трехмерную подделку. Причем это будет особенно заметно при движении ракурса в анимации.

Обработка фотографии и карты приведет к появлению сгенерированной цепочки (секвенции) изображений, которые составят анимацию. И даже незначительное изменение ракурса позволит получить эффект объемного представления объектов. Любой из кадров анимации допустимо сохранить в виде отдельного файла. Кроме того, анимацию можно экспортировать в файл avi или анимационный gif. Также утилита StereoTracer способна пакетно обрабатывать стереопары.