基于照片的三维重建拍摄说明

发表于：2014-11-10

　　用照片快速建模，在三维重建领域是一种低成本、简单实用的新方法。大体来说，就是把一件物品放在标定中心，用相机围绕该物体拍摄若干张照片，再通过软件合成来完成模型制作。当然在产品拍摄过程中，也需要一些技巧和方法。现在就针对照片建模的前期拍照环节做进一步的说明。

　　一、产品拍摄的前期准备

　　产品拍摄是整个照片建模过程中不可或缺的重要组成部分，当你在一些网站上看到逼真的产品立体展示效果是用照片制作，这些惟妙惟肖的照片全部出自摄影师之手时，你会不会惊讶这些照片是如何拍摄出来的？除了拍摄技巧外，对于器材的选择也有一定的要求，这些往往能让拍摄工作事半功倍。

　　首先，需要一间10平米左右的拍摄房间。当然还可以更大。拍摄物体时尤其是拍摄高反光物体的时候，由于周围环境很容易投射在物体表面，所以拍摄空间不要放太多杂物，尽量整洁。

　　其次，器材的选择。一台不用很贵的单反相机加50mm-60mm之间焦段的镜头、一个三脚架、一个平台、一个静物摄影棚、两到三支摄影灯，这些在摄影器材城都能买到，总计不超过6000元人民币。另外还需要一个转盘，这是拍摄物体时旋转角度用的。下面，我们就来具体说一下设备的使用及摆放方法。

　　1、小于1米高的平台。为了摆放静物摄影棚和产品，在拍摄房间内需摆放一个平台，建议高度小于一米。因为在拍照过程中，相机需要在与物体水平线约60度视角的高度拍摄一周。如果产品放的过高，在拍摄60度角度的时候会比较难把握。所以建议把静物摄影棚和产品放在离地面40-50厘米高度的平台上。

　　2、静物摄影棚和转盘的选择。静物摄影棚和转盘有不同的尺寸，因为转盘要放在静物摄影棚内，所以在选择上要根据产品的大小来确定。像紫砂壶这类产品，用30cm的转盘就可以了。用法是，将事先做好的标定放在转盘同心圆的位置上。为确保标定的平整，可以把标定打印在带背胶的纸上，然后粘在有机玻璃上，再放置在转盘上，确保标定的平整。

　　3、根据镜头的焦段来选择相机的位置。之前介绍的镜头是在50mm-60mm之间，这是因为这个焦段的镜头比较好操作。50mm以上的焦段不会发生广角端的畸变，照片不会变形；60mm以下的焦段可以节省空间。通常相机距离产品两米左右进行拍摄。

　　4、布光。灯光的布置基本以包围光为主。如果有三支灯，就在产品水平的位置左右各摆放一支，顶部再放一支；如果是两支灯，就在产品水平位置左右各摆放一支。当然，这只是大概的位置，在实际拍摄过程中，需要观察产品受光表面再做细调，尽可能将物体表面的光斑淡化，受光均匀。在选择灯具时，功率尽量在110W以上，色温接近日光色温。

图为基本布光的位置

　　5、摆放相机及产品位置（构图）。把相机安装在三脚架上，调整高度，然后从相机里看标定，略高于转盘，相机与标定水平位置上下倾斜不超过5度。这时标定所占取景窗画面接近三分之一或者大于四分之一的比例为宜。在摆放产品的时候，要让产品尽量水平于相机，有些产品较小，就需要在产品底部放入其它物体使其抬高，目的是让产品尽量水平于相机，而标定在取景窗画面中的面积也不太小，如果太小必会影响合成效果。如果产品比较高，那么产品中心的位置也会提高，如果与相机水平线接近那么就不需要再借助其它物体来抬高相机拍摄。无论是哪种拍摄方式，都要在相机的取景窗里构图，让标定和产品尽量充满画面，有利于效果合成。

　　6、 调整相机参数。拍摄前要对相机的光圈、快门、感光度、白平衡进行调节。在室内光线不均匀的情况下，相机没有固定的曝光值，通常来说，可以把白平衡定义为自动，感光度在800以内，光圈和快门可以先对产品对焦试拍再做调整。在这里建议大家使用手动曝光，光圈不大于F11，因为这样景深不会太小，画面也就越清晰。

　　7、 其它同类摄影器材。这里只针对一些比较初级易学的摄影器材做了讲解，还有一些功能类似的器材，当然不同品牌在操作方法上也不太一样，但在布光和拍摄流程上却是相同的。下面举一些比较常见的其它摄影器材的例子：

　　影室闪光灯 影室闪光灯的作用相当于之前介绍的摄影灯，功率高、可调节、体积大、价格更高。

影室闪光灯

　　硫酸纸 硫酸纸相当于静物摄影棚，起到柔化光线的作用。如果不用静物摄影棚，可以将硫酸纸放在产品和灯光中间对产品表面的光影进行调整。使用起来更加灵活，但需要用支架支撑，而且占用空间较大。

硫酸纸

　　二、拍摄技巧

　　一切准备就绪，接下来进入拍摄阶段。常规的拍摄方法如下：观察标定，由中心向外延伸出15条圆点组成的直线，任选一条垂直于相机，此时相机对产品对焦，拍摄第一张照片。之后旋转转盘，让下一条线垂直于相机，对焦拍摄第二张照片，依照相同办法在拍摄完15张水平照片后，抬高机位进行下一组拍摄。这时，目测产品水平线与相机成60度的位置进行对焦拍摄，每旋转90度拍摄一张，共拍摄4张。此时需要注意的是，在这19张照片拍摄的过程中，产品与标定不能有错位，如果在拍摄过程中产生错位或倾斜，只能重新拍摄。拍摄完后，从标定上移开产品，对产品底部和顶部拍摄各一张。这样产品的整个拍摄过程就完成了。

　　以上介绍了常规的拍摄方法，适用于形状简单、没有过多凹凸棱角的规则物体。但实际生活中有很多物体还是比较复杂的。而常规的拍摄方法不能将整个不规则产品的面全部拍到，有些高反光的产品很容易出现光斑，过大或者过小的产品又该如何拍摄，这些需要在拍摄过程中采取一些措施。如：

　　1、拍摄不规则产品。对于不规则产品的拍摄，需要在水平角度和60度视角加拍一倍的照片，被遮挡部位尽量拍全。比如，水平拍摄时平均分配标定角度，一圈拍摄30张照片；抬高机位至60度视角时由原来的6张变为8张；拍摄完成取出产品观察，离开标定加拍顶部和底部照片及能体现产品形状的照片。如果产品有镂空，这时需要加拍镂空的正面照片；如果有未拍到的物体内面，调整角度至能看到物体内面，加拍内面照片。物体照片越详细，对于合成效果越有帮助。图中红色箭头所指部位是产品内侧，这个部位不容易拍摄到，在拍顶部和底部的时候也会被挡住，这时需要把这个位置露出来加拍照片。构图时注意，产品所占画面的多少尽量和之前拍摄时所占画面的比例一致。

图中红色箭头为产品内侧也要拍摄

　　2、拍摄体型较大产品。对于一些体型较大的产品，我们可以打印出适合物体大小的标定尺寸。这时需要注意的是产品与标定接触的面不能超出标定中间的空白区域，压到黑色圆点是不可以的。如果产品与标定接触面大于空白区域，但超出不是很多，可以在标定中间放置一个辅助的物体，把产品抬高，露出下面的标定。

图中红色区域为抬高产品所用的辅助物体

　　3、拍摄体型较小产品。对于体型较小的产品，除了打印小尺寸的标定外，还可以在摆放上采取一些有效措施。上文提到通过辅助物体把产品抬高到水平位置的方法。如剪刀、笔等这类扁平或者细长的物体，可以采取竖立的方法摆放。这样做的目的是以产品主要的面或者大部分的面为主，但前提是确保产品摆放的稳定。不好竖立的物体可以借助其它物品固定。在拍摄过程中产品所在的位置不能移动。对于确定不好竖立的产品，可以平放拍摄，但要尽量与相机保持水平。

　　4、拍摄高反光产品。拍摄高反光产品时，要让拍摄的产品表面没有明显的光斑或光块，往往这类产品的拍摄难度较高，尤其是深色物体拍摄后表面会有更明显的光斑，这类产品合成效果都相对不够理想。拍摄高反光物体时要观察物体表面的反光情况，光斑不宜放大，静物摄影棚的白色柔光布也会投射在产品表面，影响合成效果。所以这类产品在拍摄时可以不放在静物棚里，用相对少的光源照亮产品，目的是让产品表面减少光斑和周围环境中的投影。光斑的大小可以通过光源的远近来调整，光源的远近也会使拍摄效果明显发生变化，所以也要相应地调整曝光。或者可以尝试把产品放在静物摄影棚内，用足够大的白布或白纸封闭静物棚，但要留出相机镜头伸入的口，这样可以减少环境中的倒影。至于灯光的布置，就要视情况而定了。

　　应该说，照片建模所需要的照片对光线的要求是比较高的，主要就是以柔光照亮产品为主，不要出现明显的阴影和高光。通常在拍摄的时候调整灯光会花费比较多的时间，在这个环节上，需要不断地积累经验。