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Transcrição

Sphärische Panoramen im Web
Diplomarbeit im Studiengang Audiovisuelle Medien
vorgelegt am 29. August 2002 von Corinna Jacobs [10372]
an der Fachhochschule Stuttgart - Hochschule der Medien
1. Prüfer: Prof. Dr. Johannes Schaugg
2. Prüfer: Prof. Ronald Schaul
3
4
Erklärung
„Ich versichere, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig angefertigt und mich keinerlei fremder Hilfe bedient habe. Alle Stellen, die wörtlich oder sinngemäß veröffentlichten
oder unveröffentlichten fremden Quellen entnommen sind, habe ich als solche kenntlich
gemacht. Diese Arbeit hat in gleicher oder ähnlicher Form noch keiner Prüfungsbehörde
vorgelegen.“
Stuttgart, 29. August 2002
[Corinna Jacobs]
5
6
Abstract
Sphärische Panoramen ermöglichen dem Betrachter, seinen Blick am Bildschirm mittels
Mausbewegung realitätsnah in alle Richtungen schweifen zu lassen. Während bei den
weit verbreiteten zylindrischen Panoramen der vertikale Blickwinkel begrenzt ist, können
bei der sphärischen Variante die kompletten 360° erkundet werden.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten solche sphärischen Panoramen herzustellen. In der
hier vorliegenden Arbeit werden vier dieser Verfahren miteinander verglichen. Von der
Aufnahme über die anschließende Bildbearbeitung bis zur Publikation im Internet wird die
Vorgehensweise beschrieben. Die Ergebnisse werden anhand der Faktoren Qualität,
Funktionalität und Dateigröße miteinander verglichen.
7
8
Danksagung
Vielen Dank an alle, die mich bei meiner Arbeit unterstützt haben:
Prof. Dr. Johannes Schaugg, HdM
Prof. Ronald Schaul, HdM
Peter Ruhrmann, HdM
Werner Bürkle, HdM
Steffen Mühlhöfer, HdM
Beate Schlitter, HdM
Christoph Alscher, HdM
Rolf Kohler, HdM
Tobias Rausch, HdM
Stephan Zirwes, Schnittstelle
Michael Vogt, Freelance Media
Bernd Schulze, Das Werk
Stefan Linke, iPIX
Karl-Heinz Roghöfer, iPIX
Marc Kairies, Roundshot
Jochen Berger, die Lotsen
Uwe Heidler, die Lotsen
Bernd Häußermann, die Lotsen
Jürgen Gemmrich, Gruppe Vier
Stephen Elzenbeck
Angelika Knappe
Andrea Sojka
Andrea Menz
9
10
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1
1.2
1.3
1.4
Faszination Panorama ...........................................................................................15
Panoramen im Internet ..........................................................................................16
Abgrenzung des Themas .......................................................................................19
Aufbau der Arbeit ...................................................................................................20
2.1
2.2
2.3
2.4
Digitalfotografie ......................................................................................................22
Panoramafotografie ...............................................................................................24
Nodalpunkt .............................................................................................................26
Erforderliche Bildanzahl .........................................................................................28
2. Grundlagen
3. Panoramaproduktion
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
3.1.6
Multirow-Technik & QTVR ......................................................................................32
Einleitung QTVR ....................................................................................................32
Aufnahme...............................................................................................................33
Bildbearbeitung ......................................................................................................35
Publikation .............................................................................................................37
Specials..................................................................................................................39
Kurzbewertung .......................................................................................................40
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
PTools & Java-Viewer ............................................................................................42
Einleitung PTools....................................................................................................42
Aufnahme...............................................................................................................43
Bildbearbeitung ......................................................................................................45
Publikation .............................................................................................................48
11
3.2.5 Specials................................................................................................................. 50
3.2.6 Kurzbewertung ...................................................................................................... 51
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5
3.3.6
iPIX........................................................................................................................ 53
Einleitung iPIX ....................................................................................................... 53
Aufnahme ............................................................................................................. .53
Bildbearbeitung ..................................................................................................... 54
Publikation............................................................................................................. 57
Specials................................................................................................................. 60
Kurzbewertung ...................................................................................................... 60
3.4
3.4.1
3.4.2
3.4.3
3.4.4
3.4.5
3.4.6
Roundshot Panoramakamera ............................................................................... 62
Einleitung Panoramakamera ................................................................................. 62
Aufnahme .............................................................................................................. 63
Bildbearbeitung ..................................................................................................... 68
Publikation............................................................................................................. 70
Specials................................................................................................................. 71
Kurzbewertung ...................................................................................................... 71
4. Abschließender Vergleich
4.1
4.2
4.3
Vergleich der Aufnahme-Technik .......................................................................... 73
Vergleich der Stitching-Software ........................................................................... 76
Vergleich der Viewer ............................................................................................. 81
5.1
5.2
5.3
Zusammenfassung................................................................................................ 89
Anwendungsmöglichkeiten ................................................................................... 90
Ausblick ................................................................................................................. 91
5. Fazit
12
Literaturverzeichnis..................................................................................................................................94
Internetquellenverzeichnis ......................................................................................................................95
Sonstige Quellen ......................................................................................................................................98
Glossar ......................................................................................................................................................99
Anhang
CD-ROM
Die beigefügte CD-ROM enthält die vorliegende Arbeit im pdf-Format sowie die produzierten sphärischen Panoramen. Diese Panoramen sind mit der Diplomarbeit verlinkt. Liest
man die pdf-Datei mit Acrobat Reader, werden beim Klick auf die Panoramabilder die
dazugehörigen interaktiven Panoramen im Browserfenster geöffnet.
Systemvoraussetzungen:
• Prozessor: Computer mit 400 MHz oder schnellerem Prozessor
• Arbeitsspeicher: Mindestens 32 MB RAM
• Laufwerk: 6-fach CD-ROM-Laufwerk oder schneller
• Monitor: Auflösung mindestens 1024 x 768, Farbtiefe 16 Bit oder höher
• Netscape Navigator1 ab Version 4.x oder Internet Explorer2 ab Version 4.x
• Acrobat Reader3 ab Version 5
1. Download unter: http://www.netscape.de/netscapeprodukte/download/download62/index.jsp [Stand 23.06.2002]
2. Download unter: http://www.microsoft.com/downloads/search.asp?LangID=10&LangDIR=DE [Stand 23.06.2002]
3. Download unter: http://www.adobe.com/products/acrobat/readstep2.html [Stand 23.06.2002]
13
Erforderliche Browser Plug-ins:
• QuickTime Plug-in4 ab Version 5
• iPIX Immersive Plug-in5
• Java Engine6
4. Download unter: http://www.apple.com/quicktime/download/ [Stand 23.06.2002]
5. Download unter: http://www.ipix.com/support/download/plugin.shtml [Stand 23.06.2002]
6. Download unter: http://java.sun.com/getjava/download.html [Stand 23.06.2002]
14
1.1 Faszination Panorama
1. Einleitung
1.1 Faszination Panorama
Die Geschichte der Panoramen hat ihre Ursprünge im 18. Jahrhundert. Das Panorama
wurde 1787 von Robert Barker in London zum Patent angemeldet. Es handelte sich
damals um eine neue Form der Malerei, bei der rundumlaufende Gemälde in eigens dafür
errichteten Gebäuden auf die Innenseite der Wände gemalt wurden. Diese sogenannten
Rotunden schlossen oben mit einer Kuppel ab. Eine ausgefeilte Lichttechnik und spezielle
Maltechniken regten die Phantasie des in der Mitte auf einer Plattform stehenden Betrachters an. Das Ziel lautete: perfekte Illusion.7 Eines dieser frühen Panoramen ist im Internet
abgebildet:
http://www.ex.ac.uk/bill.douglas/collection/panorama/barker.html [Stand 10.05.2002]
Der Erfindung der Fotografie im Jahr 1839 folgten sehr bald die ersten Ideen für Panoramakameras. Bereits 1843 patentierte der Österreicher Joseph Puchberger eine Kamera
mit drehbarer Optik, die von Hand mit einer Kurbel angetrieben wurde. Puchbergers
Kamera arbeitete damals noch mit Daguerrotypien und erreichte einen Bildwinkel von
150°.8 Diese Technik wurde von Kodak weiterentwickelt und so konnte man 1899 die erste
Panoramakamera (Modell No. 4) erwerben.9 Seit damals hat sich die Technik der Panoramafotografie stetig verbessert. Aktuelle Panoramakameras sind beispielsweise die Noblex
Kamera mit rotierendem Objektiv 10 und die Seitz Rundshot Kamera mit Drehmotor 11 .
Diese Spezialkameras kosten bis zu 10.000 €, daher lohnt sich die Anschaffung nur für
professionelle Fotografen. Doch gibt es auch günstigere Lösungen, Panoramen zu foto7.
8.
9.
10.
11.
Quelle: Comment, Bernard: Das Panorama, London 1999, S. 7-8
Quelle: http://www.cirkutpanorama.com/Timelin.htm [05.05.2002]
Quelle: Nischke, Michael: Panoramafotografie, Augsburg 1994, S. 7-10
Quelle: http://www.noblex.com [20.05.2002]
Quelle: http://www.roundshot.ch [20.05.2002]
15
1.2 Panoramen im Internet
grafieren. Spezielle Software ermöglicht es, konventionell aufgenommene Bilder mit dem
PC zusammenzusetzen und so digitale Panoramabilder zu erzeugen. Die Panoramafotografie wird heute oft im Multimediabereich und in der Virtual Reality eingesetzt. Bei diesen
interaktiven Panoramen sieht der Betrachter am Bildschirm nur einen Ausschnitt des
gesamten Panoramas. Mittels spezieller Viewer-Software kann man sich mit der Maus in
alle Richtungen bewegen und so sehr realitätsnah umsehen, fast als ob man vor Ort wäre.
Diese interaktive Panoramatechnik wird kontinuierlich weiterentwickelt. Den momentanen
Stand der Entwicklung zeigt das folgende Kapitel.
Es gibt derzeit eine Reihe verschiedener Panorama-Formen im Web. Hier folgt ein kurzer
Überblick jeweils unter Angabe eines Beispiel-Links:
• Zylindrische Panoramen:
Diese Art von Panoramen werden momentan im Netz am häufigsten angewendet. Die
vertikale Schwenkrichtung ist bei den zylindrischen Panoramen begrenzt. Ein Beispiel
finden Sie unter:
http://www.kaidan.com/nightri.html [Stand 15.06.2002]
• Panoramen mit Sound:
Man kann Panoramen mit Hintergrundsound kombinieren. Es gibt auch gerichteten
Sound, der nur an einer bestimmten Stelle im Panorama zu hören ist. Dadurch wird
Dynamik und Bewegung assoziiert, obwohl Standbilder verwendet werden. Ein Beispiel
für diesen sogenannten „directional sound“ finden Sie unter:
http://www.pbs.org/wnet/newyork/hidden/coneyisland/mermaidpano.mov [Stand 15.06.
2002]
16
• Panoramen mit Video:
Hier ist an einer oder mehreren Stellen des Panoramas eine Videospur eingebunden.
Dadurch wirkt das Panorama wesentlich lebendiger. Ein Beispiel finden Sie unter:
http://www.vrhotwires.com/beetle-pano.mov [Stand 15.06.2002]
• Objekt-Panoramen:
Ein Objektmovie ist ein umgekehrtes Panorama, bei dem anstelle der Kamera das
Objekt auf einem Drehteller gedreht und auf diese Weise fotografiert wird. Ein Beispiel
für ein solches Objektmovie finden Sie unter:
http://www.apple.com/hardware/gallery/pmg4full_august2002_480.html [Stand 08.08.
2002]
• Stereo-Panoramen:
Das sind 3D-Panoramen, die mit zwei im Augenabstand aufgestellten Kameras produziert werden. Der 3D-Effekt wird mit einer rot-grünen Brille sichtbar. Ein Beispiel für ein
Stereo-Panorama finden Sie unter:
http://www.outline.be/quicktime/musee3d.html [Stand 15.06.2002]
• Macro-Panoramen:
Das sind Rundum-Ansichten von sehr kleinen Räumen, in denen es keinen Platz für ein
herkömmliches Foto-Set gibt. Man behilft sich mit einer spiegelnden Metallkugel die
inmitten der Szene liegt. Die Abbildung dieser Spiegelkugel wird fotografiert und zu
einem Panorama weiterbearbeitet. Ein Beispiel finden Sie unter:
http://home.no.net/dmaurer/~dersch/html/Micros.html [Stand 20.07.2002]
17
• Sphärische Panoramen:
Bei dieser Panorama-Variante kann man den Blick in alle Richtungen schweifen lassen,
horizontal wie vertikal. Ein Beispiel für diese kugelförmig projizierten Panoramen finden
Sie unter:
http://www.ueckermann.de/panoramen/panorama-passau.htm?panorama=28 [Stand
15.06.2002]
• Kubische Panoramen:
Diese sind sehr ähnlich den sphärischen Panoramen, auch hier kann man in horizontale
und vertikale Richtung schwenken. Anstelle der kugelförmigen wird hier eine würfelförmige Projektion angewandt. Ein Beispiel für kubische Panoramen finden Sie unter:
http://www.apple.com/quicktime/gallery/cubicvr/paris.html [Stand 15.06.2002]
• Virtuelle Rundgänge:
Hier sind mehrere Einzelpanoramen mittels sogenannter Hotspots miteinander verlinkt.
Klickt man auf einen Hotspot im Panorama gelangt man zur nächsten Stelle des Rundgangs. Solche Virtual Walks gibt es sowohl mit Real- als auch mit 3D-Bildern. Prinzipiell
sind alle Panoramen und Objekt-Movies auch mit 3D generierten Bildern realisierbar.
Für einen fotorealistischen Rundgang finden Sie ein Beispiel unter:
http://www.soh.nsw.gov.au/virtual_tour/vrtour.html [Stand 15.06.2002]
Ein Beispiel für einen Rundgang durch eine 3D-Welt finden Sie unter:
http://www.alteredearth.com/vr/cubicvr/shaft1.htm [Stand 15.06.2002]
18
1.3 Abgrenzung des Themas
1.3 Abgrenzung des Themas
Zylindrische Panoramen sind momentan von allen Panoramavarianten am häufigsten im
Internet vertreten. Sie sind zwar ebenfalls faszinierend, doch leider ist hier der Blickwinkel
in vertikaler Richtung eingeschränkt. Die interaktiven Panoramen, die es erlauben die
komplette Umgebung mit Blicken zu erkunden, sind wesentlich beeindruckender. Es handelt sich hier um die sogenannten sphärischen oder kubischen Panoramen. Die Bezeichnung richtet sich nach der Projektionsform, kugelförmig oder würfelförmig. Für den
Betrachter macht die Art der Projektion zunächst keinen Unterschied, er bekommt die
komplette Rundumansicht präsentiert. Im Englischen spricht man von „immersive image“,
übersetzt heißt das ins Bild eintauchen oder darin vertieft sein. Man hat also eine sehr realistische Anmutung der abgebildeten Umgebung.
Um ein sphärisches Panorama herstellen zu können muss man im Grunde die Welt, die
uns umgibt kugelförmig abbilden. Dazu gibt es aufnahmeseitig folgende Möglichkeiten:
• Der Einsatz eines Fisheye-Objektivs, das mehr als 180° Bildwinkel abdeckt. Dazu verwendet man Fisheye-Objektive mit 8 mm oder noch kürzeren Brennweiten. Es genügen
dann zwei Einzelbilder für eine sphärische Darstellung.
• Die Verwendung eines Parabolspiegels. Die Abbildung des Parabolspiegels gleicht mit
180° Bildwinkel der Abbildung des 8 mm Fisheye-Objektivs. Auch hier sind im Idealfall nur
zwei Bilder erforderlich.
• Der Einsatz der Multirow-Technik. Mit einem rechtwinklig abbildenen Objektiv werden
mehrere Reihen von Bildern aufgenommen. Jede dieser Bildreihen wird zur vorigen Reihe
vertikal nach oben oder unten versetzt, um die kompletten 360° abzudecken.
• Die Verwendung einer Panoramakamera. Eine solche Kamera dreht sich während einer
Belichtung um 360°. Setzt man ein Objektiv mit 180° Bildwinkel ein, erfasst man so mit
einer Aufnahme die komplette Kameraumgebung.
19
1.4 Aufbau der Arbeit
Nach der Aufnahme ist es erforderlich, die Einzelbilder zu einem Panoramabild zusammenzusetzen. Dieser Vorgang nennt sich Stitching. Die fertigen Panoramen werden
anschließend in Webseiten integriert und über sogenannte Viewer oder Plug-ins dargestellt.
Im Folgenden werden vier verschiedene Möglichkeiten, sphärische Panoramen zu produzieren, untersucht. Die Verfahren im Einzelnen:
1. Bei der Multirow-Technik werden 32 Bilder mit einem 28 mm Weitwinkel-Objektiv fotografiert. Diese Einzelbilder werden mit „Realviz Stitcher“ gestitcht. Publiziert wird das
Panorama als „cubic QTVR“. Siehe Kapitel 3.1
2. Es werden sechs Bilder mit einem 8 mm Fisheye-Objektiv aufgenommen. Die Einzelbilder werden mit „PTools“ gestitcht. Publiziert wird das Panorama mit dem Java-Applet
„PTViewer“. Siehe Kapitel 3.2
3. Zwei Bilder werden mit einem 8 mm Fisheye-Objektiv fotografiert und mit „iPIX-Builder“
gestitcht. Publiziert wird das Panorama mit dem „iPIX-Java-Viewer“. Siehe Kapitel 3.3
4. Mit einer speziellen Panoramakamera und einem 8 mm Fisheye-Objektiv wird ein Panoramabild aufgenommen. Die Nahtkante wird mit „Realviz Stitcher“ zusammengefügt.
Publiziert wird das Panorama als „cubic QTVR“. Siehe Kapitel 3.4
Anmerkung: Parabolspiegel wurden hier nicht getestet, da die Abbildung sehr ähnlich der
des 8 mm-Fisheye-Objektivs ist und Parabolspiegel den Nachteil haben, sehr zerbrechlich
zu sein. Die richtigen Objektive sind wesentlich stabiler und werden deshalb auch häufiger
verwendet.
20
Zu jedem der vier untersuchten Verfahren gibt es jeweils eine kurze Einleitung. Anschließend werden die Aufnahme-Technik, die Bildbearbeitung und die Publikation im Web
beschrieben. Außerdem wird geprüft ob die Möglichkeit besteht, andere Medien zu integrieren oder mittels Hotspots mehrere Panoramen zu einem Rundgang zu verbinden.
Danach werden die Vor- und Nachteile der jeweiligen Verfahren miteinander verglichen
und erläutert.
Der Arbeit liegt eine CD-ROM bei, auf der die produzierten Panoramen sowie die komplette Diplomarbeit im pdf-Format zu finden sind. Wird diese pdf-Datei mit der Software
Acrobat Reader in der Version 5 oder höher geöffnet, können mittels Klick auf die Panoramabilder im Dokument zeitgleich die verlinkten interaktiven Panoramen im Browserfenster
betrachtet werden. Welche Systemvoraussetzungen man dafür benötigt ist dem Inhaltsverzeichnis oder der Readme-Datei auf der CD-ROM zu entnehmen.
Da es zum Themengebiet Panoramafotografie, sphärische Panoramen und deren Darstellung im Web nur wenig Literatur gibt, bezieht sich die vorliegende Arbeit überwiegend auf
Internetquellen. Die verwendeten Quellen wurden als pdf-Dateien gespeichert, sie liegen
jedoch aus urheberrechtlichen Gründen12 nicht bei. Falls ein angegebener Link nicht mehr
besteht, können die Inhalte auf Anfrage bei der Autorin eingesehen werden.
Die hier eingesetzte Panorama-Software gibt es ausschließlich in englischer Sprache. Da
für einige der dort genutzten Begriffe keine adäquate deutsche Übersetzung gefunden
werden konnte, wird hier die englische Bezeichnung verwendet. Diese englischen Begriffe
und noch einige andere wurden zu einem Glossar zusammengefasst, das ganz am Ende
dieser Arbeit zu finden ist. Die im Glossar erklärten Begriffe sind im Text fett hervorgehoben.
12. Quelle: http://www.e-commercerecht.de/content/urheber_576.html [Stand 25.06.2002]
21
2.1 Digitalfotografie
2. Grundlagen
Vorausgesetzt werden Grundkenntnisse in Fotografie, digitaler Fotografie sowie in digitaler Bildbearbeitung mit Photoshop. Falls dieses Grundwissen nicht besteht, folgen hier
einige Buchempfehlungen:
• Richter, Günther: Foto-Handbuch, Gilching 1991
• Hedgecore, John: Große Fotoschule, München 1995
• Häßler, Ulrike u.a.: Digitale Fotografie, Berlin 1998
• Altmann, Ralph: Digitale Fotografie & Bildbearbeitung, Zürich 2001
• Mc Clelland, Deke: Die Photoshop 6 Bibel, Bonn 2001
• Romaniello, Steve: Photoshop 6, Düsseldorf 2001
Da man für die spätere Bildbearbeitung am Computer die Fotos ohnehin in digitaler Form
benötigt, werden hier ausschließlich Digitalkameras verwendet. Es ist ratsam ein Notebook ans Foto-Set mitzunehmen. Am Bildschirm kann man die Bildqualität besser beurteilen als auf dem kleinen Kameradisplay. Des Weiteren hat man so auch die Möglichkeit, die
Bilder gleich vor Ort zu stitchen und zu kontrollieren, wie gut die Einzelbilder zusammenpassen. Währenddessen sollte das Set aufgebaut bleiben, damit sich nachträglich aufgenommene Bilder problemlos einfügen lassen.
Digitalfotos haben verglichen mit Filmmaterial eine geringere Auflösung. Dieser Nachteil
wird jedoch in Kauf genommen, da die Panoramen fürs Web später ohnehin komprimiert
22
werden. Dennoch sollte man einen guten Kompromiss finden zwischen zu großer und zu
geringer Auflösung. Eine zu hohe Auflösung kann je nach verwendeter Kamera und Speicherkarte zu langen Speicherzeiten zwischen den Einzelbildern führen. Eine zu geringe
Auflösung mindert eindeutig die Qualität. Man wählt die Auflösung am besten so groß wie
möglich, abhängig vom zur Verfügung stehenden Speicher und verkleinert die Bilder erst
nach Beendigung aller Bearbeitungsschritte für die Publikation im Web. Es ist zudem ratsam, die Bilder unkomprimiert aufzunehmen. Die meisten Kameras bieten dafür das TIFFoder RAW-Format. Wählt man hingegen das JPG-Format, besteht durch die verlustbehaftete Komprimierung die Möglichkeit, dass sich bei jedem weiteren Speichern in diesem
Format der Datenverlust noch verstärkt. So können Bilddetails unwiderruflich verloren
gehen. Beim unkomprimierten TIFF-Format und bei höherer Auflösung hat man zudem
die Möglichkeit, die Bilder für die Print-Publikation zu verwenden.13
Bei der Verwendung von Digitalkameras mit Wechselobjektiven, die für analoge Kameras
konzipiert sind, muss die Brennweitenverlängerung beachtet werden. Der CCD-Chip, der
in digitalen Kameras anstelle des Films sitzt, ist kleiner als das Filmmaterial. So ergibt sich
eine rechnerische Verlängerung der Objektivbrennweite um genau den Faktor, den der
Chip kleiner ist als der Film.14 Der Wert der Brennweitenverlängerung ist meist im technischen Datenblatt der jeweiligen Kamera zu finden. Ein gebräuchlicher Faktor ist 1,6. In
diesem Fall hätte ein 20 mm Objektiv die optische Wirkung eines 32 mm Objektivs.
Verwendet man hingegen eine Digitalkamera mit eingebautem Objektiv kann man davon
ausgehen, dass der Hersteller das Linsensystem optimal auf die Chipgröße abgestimmt
hat und der angegebene Brennweitenwert einem vergleichbaren Wert für 35 mm Kleinbild
entspricht.
Der exakte Brennweitenwert und der davon abhängige Bildwinkel sind wichtig für die
Berechnung der Anzahl der Bilder (siehe Kapitel 2.4).
13. Quelle: Häßler, Ulrike u.a.: Digitale Fotografie, Berlin 1998, S. 130-132, 170-173
14. Quelle: Altmann, Ralph: Digitale Fotografie & Bildbearbeitung, Zürich 2001, S. 24-25
23
2.2 Panoramafotografie
Die Herausforderung bei der Panoramafotografie besteht darin, dass im Gegensatz zur
normalen Fotografie nicht nur ein bestimmter Bildausschnitt mit optimaler Ausleuchtung
erfasst wird, sondern die gesamte Umgebung fotografiert wird. Wird nur im Tageslicht oder
im reinen Kunstlichtbereich fotografiert ist dies relativ unproblematisch. Bei Mischlichtsituationen wird es schwieriger eine gleichmässige Farbstimmung des Panoramas zu erhalten.
Es empfiehlt sich, für alle Bilder eines Panoramas dieselben Einstellungen vorzunehmen.
Dazu zählen ISO-Wert, Blende und Belichtungszeit. Mit dem Belichtungsspeicher der
Kamera werden komfortabel alle Bilder mit den gleichen Belichtungseinstellungen fotografiert. So können Helligkeitssprünge zwischen den Einzelbildern verhindert werden. Dafür
ist es sinnvoll den Belichtungswert eines Bildausschnittes zu speichern, der einen guten
Mittelwert des Lichtspektrums der Szene wiederspiegelt. Auch der Weißwert sollte bei
allen Bildern identisch sein und wenn möglich manuell abgeglichen werden.
Auf die Verwendung eines Blitzgerätes sollte man ganz verzichten, da die Aufhellung
durch den Blitz meist zu intensiv und zu gerichtet ist. Eine diffusere Aufhellung ist besser
geeignet, beispielsweise in Form eines flächenförmigen Reflektors, der das vorhandene
Licht verstärkt, oder einer Lampe mit Diffusor-Folie. Allerdings muss dieses Zusatzlicht für
eine gleichmäßige Aufhellung des kompletten Panoramas etwas mehr als den Bildwinkel
eines Einzelbildes abdecken. Das Licht wird dann für jede Aufnahme mit der Kamera mitgeschwenkt.
Erscheinen die Helligkeitsunterschiede trotzdem zu stark, so dass etwa bei Innenaufnahmen Fenster, durch die Tageslicht hereinfällt, nicht mehr differenziert dargestellt werden,
kann man die aufwändige aber sehr wirkungsvolle „High Dynamic Range“ Technik einsetzen. Dafür wird von jedem Einzelbild eine Belichtungsreihe mit verschiedenen Blendenwerten gemacht. Diese Bilderreihe wird dann beispielsweise mit der Software HDR Shop
24
zu einem Einzelbild verschmolzen, das einen hohen Kontrastumfang hat.15 Bei dem so
entstandenen Bild werden sowohl die hellen als auch die dunklen Stellen detailreich dargestellt.16
Größere Differenzen in Helligkeit und Farbe können ebenso mit Photoshop wieder ausgeglichen werden. Dabei ist es sinnvoll, Abweichungen der Einzelbilder vor dem Stitchen zu
korrigieren. Farbveränderungen die alle Bilder und damit das gesamte Panorama betreffen werden komfortabler nach dem Stitchen am gesamten Panoramabild optimiert.
Die Position der Kamera sollte bei Innenräumen auf horizontaler wie auf vertikaler Ebene
möglichst mittig sein. Wird das Stativ nicht hoch genug aufgestellt, sitzt in der späteren
Abbildung der Kugelhorizont zu tief im Vergleich zum tatsächlichen Horizont den der
Betrachter vor Ort hätte. Ebenso ist es ratsam, in einem Raum zu allen Wänden in etwa
denselben Abstand zu haben. Differieren die Abstände zu sehr, wirkt sich das ungünstig
auf die sphärische Abbildung aus - der Kugelmittelpunkt wirkt verschoben.
Es muss unbedingt drauf geachtet werden, dass das Stativ während eines PanoramaShootings nicht bewegt wird. Werden die Bilder nicht mit exakt demselben Drehpunkt aufgenommen, gestaltet sich das nachfolgende Stitchen schwierig bis unmöglich. Für die
exakte horizontale Ausrichtung empfiehlt sich die Verwendung einer Kamerawasserwaage.
Bei Außenaufnahmen kann es zu Problemen mit direkter Sonneneinstrahlung kommen.
Direkte Sonne führt zu einer Überbelichtung der CCD-Sensoren, die in der Digitalfotografie Blooming genannt wird. Dabei erreicht die Ladung der CCD-Chips einen Maximalwert
und die aufgenommene Bildinformation ist an dieser Stelle weiß ohne weiteren Kontrast.
Bei sehr starker Überbelichtung kann die Ladung auf benachbarte CCD-Elemente überschwappen und so große Teile des Bildes weiß erscheinen lassen. Um dies zu verhindern
15. Quelle: http://www.debevec.org/HDRShop/ [Stand 06.07.2002]
16. Quelle: http://www.gregdowning.com/HDRI/stitched/ [Stand 06.07.2002]
25
2.3 Nodalpunkt
sollte man direkte Sonneneinstrahlung meiden.17 Es ist daher ratsam zu warten, bis die
Sonne tiefer steht oder etwa hinter einer Wolke verschwunden ist. Man kann die Sonne im
Bild auch abdecken, beispielsweise mit der Hand. Allerdings muss diese Stelle hinterher
retuschiert werden. Die Mühe lohnt sich jedoch, da das Ergebnis in der Regel besser aussieht als eine überstrahlte Aufnahme.
Bei allen sphärischen Panorama-Aufnahmen ist es erforderlich, den unteren Bildbereich
zu bearbeiten. Dort sind meist die Stativbeine oder die Füße des Fotografen zu sehen.
Fügt man an dieser Stelle bespielsweise ein Logo ein, kann auf die Retusche des Bodenbereichs verzichtet werden.
Sollen bewegte Objekte abgebildet werden, dürfen sich diese nicht im Überlappungsbereich der Einzelbilder befinden, sonst wirken sie nach dem Stitchen wie eingeblendet oder
sind nur halb vorhanden. Ebenfalls problematisch wird es bei großen monochromen Flächen, damit haben einige Stitching-Programme Schwierigkeiten. Für welche Aufnahmesituation welche Panoramatechnik sinnvoll ist wird in Kapitel 4.1 erörtert.
2.3 Nodalpunkt
Um Parallaxefehler zu vermeiden, die das spätere Zusammensetzen der Einzelbilder
erschweren würden, sollte man seine Kamera möglichst exakt um die optische Mitte des
Objektivs drehen. Da man die erforderlichen Angaben dafür von den Herstellern in der
Regel nicht bekommt, muss man den sogenannten Nodalpunkt für das verwendete
Objektiv selbst bestimmen. Wichtig: Der Nodalpunkt ändert sich mit der Brennweite und
kann je nach Objektivkonstruktion eine andere Postition haben.
Unter http://www.digitalkamera.de/Info/Workshop/Panorama/NodalPoint3-de.asp sind die
Werte der Nodalpunkte einiger Digitalkameras verfügbar. Falls der Wert für eine Kamera
17. Quelle: Altmann, Ralph: Digitale Fotografie & Bildbearbeitung, Zürich 2001, S. 21
26
2.3 Nodalpunkt
dort nicht aufgeführt ist kann man ihn anhand der nachfolgend beschriebenen Vorgehensweise selbst ermitteln.
Für die Feststellung des Nodalpunkts benötigt man eine Konstruktion, die das Verschieben der Kamera oberhalb der Stativ-Drehachse in beide horizontale Richtungen ermöglicht. Dies kann ein spezieller Panoramakopf eines Stativherstellers 18 sein oder eine
Eigenkonstruktion, beispielsweise zwei über Kreuz montierte Makro-Einstellschlitten.19
Man sucht sich je eine nahe und eine entfernte vertikale Linie, die miteinander in Deckung
gebracht werden können (beispielsweise den Pfahl eines Verkehrsschildes dicht vor dem
Stativ und eine weiter entfernte Häuserecke). Das Stativ wird etwa einen halben Meter vor
dem nahen vertikalen Objekt aufgestellt, so dass sich dieses exakt zwischen dem Stativ
und dem entfernten vertikalen Objekt befindet. Dann wird das Stativ mittels Wasserwaage
exakt horizontal ausgerichtet. Sollten das Stativ und der Panoramakopf separate Einstellmöglichkeiten haben, wird zunächst das Stativ ungefähr ausgerichtet. Die Feineinstellung
nimmt man dann am Stativkopf vor.
Ist die Kamera auf dem Stativ befestigt, wird am Objektiv die Brennweiteneinstellung vorgenommen, mit der man die Panoramaaufnahmen machen möchte. Diese Einstellung
muß reproduzierbar sein. Hat man kein Objektiv mit Festbrennweite, verwendet man die
maximale Weitwinkelstellung eines Zoomobjektivs.
Die Kamera wird nun so justiert, dass sich der horizontale Mittelpunkt des Objektivs genau
über der Drehachse des Stativkopfes befindet. Dann schaut man durch den Sucher oder
auf den zugeschalteten Monitor und visiert die beiden ausgesuchten vertikalen Linien an.
Wenn der optische Sucher nicht exakt über dem Objektiv eingebaut ist (was bei Kompaktkameras meistens der Fall ist) verwendet man besser den LCD-Monitor. Beide vertikalen
Objekte sollen auf dem Monitor am rechten Bildrand dicht beieinander erscheinen, je dich18. Kaidan und Manfrotto stellen solche Stativkopfe her.
19. Quelle: http://www.digitalkamera.de/Info/Workshop/Panorama/NodalPoint1-de.htm [Stand: 12.06.2002]
27
2.4 Erforderliche Bildanzahl
ter desto besser. Eventuell muss dazu das Stativ dazu noch etwas verstellt und womöglich
auch die horizontale Ausrichtung des Kopfes nachkorrigiert werden.
Stimmt die Ausrichtung an dieser Seite, dreht man den Stativkopf nach rechts, so dass die
dicht beieinanderliegenden Objekte gerade noch am linken Rand auf dem Monitor
erscheinen. Der Abstand zwischen den Objekten am linken Bildrand muss genauso groß
erscheinen wie am rechten Bildrand. Ist dies nicht der Fall, kann durch Verschieben der
Kamera nach vorne oder hinten dieser Abstand angeglichen werden. Zur Kontrolle empfiehlt sich mehrmaliges Hin- und Herschwenken. Bleibt der Abstand zwischen den beiden
Objekten über den gesamten Schwenkbereich immer gleich hat man den Nodalpunkt
gefunden.
Es ist ratsam, die ermittelten Einstellungen zu notieren oder entsprechende Markierungen
am Stativkopf anzubringen. So kann beim nächsten Panoramashooting die Kamera wieder in der gleichen Position montiert werden.20
Damit das Panorama ohne Probleme zusammengefügt werden kann, benötigt man eine
bestimmte Anzahl an Einzelbildern. Anhand des Bildwinkels des verwendeten Objektivs
lässt sich die Anzahl der benötigten Bilder und der Grad der Überlappung bestimmen. Ein
gebräuchlicher Wert für die Überlappung zwischen den Einzelbildern ist 30 %. Prinzipiell
kann jedes Objektiv verwendet werden. Je weitwinkliger das Objektiv und je größer der
Bildwinkel, umso weniger Bilder benötigt man für ein 360° Panorama. Alle Brennweiten
unter 50 mm bezeichnet man als Weitwinkel, unter 24 mm als Super-Weitwinkel, UltraWeitwinkel-Objektive nennt man auch Fisheyes, sie haben Brennweiten von 8 mm und
kleiner. Allerdings gibt es bei extremen Weitwinkelobjektiven, insbesondere bei Fisheye20. Quelle: http://www.digitalkamera.de/Info/Workshop/Panorama/NodalPoint2-de.htm [Stand 12.06.2002]
28
Objektiven, relativ starke kissen- oder tonnenförmige Verzeichnungen, die nach der Aufnahme mit spezieller Software wieder korrigiert werden müssen.21
Für die Multirow-Technik findet man anhand der nachfolgenden Tabelle die benötigte Bilderanzahl in Abhängigkeit des verwendeten Objektivs. Hier ist bei Wechselobjektiven die
Brennweitenverlängerung zu beachten.22 Die in der Tabelle angegebenen Brennweitenwerte sind auf Kleinbild umgerechnet. Da alle Bilder hochkant aufgenommen werden,
beziehen sich die Angaben der Tabelle auf Bilder im Portraitmodus. Die Werte in der
Tabelle gelten für sphärische Panoramen mit 30 % Überlappung. Die positiven Neigungswerte bezeichnen eine Neigung nach oben, die negativen eine Neigung nach unten.
Die Angaben in der Tabelle basieren auf folgenden Gleichungen:23
18
Querformat: HFOV = 2 ⋅ atan  --------------------------------- 
 Brennweite 
12
Hochformat: HFOV = 2 ⋅ atan  --------------------------------- 
 Brennweite 
100 ⋅ A
Anzahl der aufzunehmenden Bilder = ---------------------------------------------( 100 - B ) ⋅ HFOV
A = endgültiger Panoramabildwinkel (hier 360°)
B = Überlappung der einzelnen Bilder (hier 30 %)
HFOV = horizontal field of view (Horizontaler Bildwinkel)
21. Quelle: Richter, Günter: Weitwinkelfotografie, Freising 1984, S. 7-10, 27-32
22. siehe Kapitel 2.1 Digitalfotografie
23. Quelle: http://www.digitalkamera.de/Info/Workshop/Panorama/Bildanzahl-de.htm [Stand 05.06.2002]
29
Anzahl der Bilder in Abhängigkeit des Objektivs
Brennweite
Bildwinkel
Bildanzahl
Anordnung der Bilder
• ein Bild mit + 90° Neigung
14
100°
15 mm
• sechs Bilder im Abstand von je 60°
mit + 30° Neigung
• sechs Bilder im Abstand von je 60°
mit - 30° Neigung
77°
• ein Bild mit - 90° Neigung
20 mm
84°
• acht Bilder im Abstand von je 45°
mit + 60° Neigung
26
mit 0° Neigung
mit - 60° Neigung
62°
28 mm
65°
• zehn Bilder im Abstand von je 36°
mit + 45° Neigung
32
46°
mit 0° Neigung
mit - 45° Neigung
30
Anzahl der Bilder in Abhängigkeit des Objektivs
Brennweite
Bildwinkel
Bildanzahl
Anordnung der Bilder
35 mm
54°
• zwölf Bilder im Abstand von je 30°
mit + 60° Neigung
50
38°
mit + 20° Neigung
mit - 20° Neigung
mit - 60° Neigung
Die hier gezeigte Berechnung des Bildwinkels gilt nur für normale, rechtwinklig abbildende
Objektive. Fisheye-Objektive können so nicht berechnet werden. In den technischen
Datenblättern der Objektive finden sich Angaben über den Bildwinkel. Anhand dieses
Wertes wird die Anzahl der benötigten Bilder für eine Sphäre ermittelt. Der im Folgenden
eingesetzte 8 mm Fisheye-Konverter FC-E8 für die Nikon Coolpix hat laut Hersteller einen
Bildwinkel von 183°. Man benötigt folglich für eine 360°-Sphäre mindestens zwei Aufnahmen. Werden mehr Bilder fotografiert, erhält man einen größeren Überlappungsbereich
und dadurch mehr Bildinformation für Stitching und Retusche.
31
3.1 Multirow-Technik & QTVR
3. Panoramaproduktion
3.1.1. Einleitung QTVR
QTVR steht für QuickTime Virtual Reality und ist eine Erweiterung von Apples QuickTimeTechnologie. QTVR erlaubt dem Benutzer, interaktiv eine fotorealistische virtuelle Welt zu
erkunden. Im Gegensatz zu anderen Virtual Reality Systemen muss der Betrachter keinen
Helm, keine Spezialbrille oder Handschuhe tragen. Man kann hier mit Maus und Tastatur
die virtuelle Welt erkunden.
Seit Januar 1997 ist QuickTime VR integraler Bestandteil von QuickTime.24 Von dieser
Version 2.5 bis zu Version 4 waren ausschließlich zylindrische Panorama- und Objektdarstellungen möglich. Mit der Einführung von QuickTime 5 im April 2001 wurde erstmals
cubic QTVR möglich. 25 Seit Juli 2002 steht die QuickTime 6 Version zum Download
bereit.26 Diese neueste QuickTime-Version beinhaltet Verbesserungen in der Audio- und
Videokompression. Im Bereich QTVR werden nach wie vor kubische Panoramen unterstützt.
Es gibt von Apple eine QTVR-Authoring Software, mit der man allerdings nur zylindrische
und keine kubischen Panoramen bearbeiten kann. Unter den wenigen Anbietern von Stitching-Software für cubic QTVR bietet die Software Realviz Stitcher27 überzeugende Vorteile. Aufgrund der vielfältigen Import- und Export-Möglichkeiten und des intuitiven
Handlings wurde hier diese Software verwendet.
24.
25.
26.
27.
32
Quelle: http://www.apple.com/pr/library/1997/q2/970107.pr.rel.qtvr.html [Stand 08.06.2002]
Quelle: http://www.apple.com/de/pr/pr-infos2001/april/qt5.html [Stand 08.06.2002]
Quelle: http://www.apple.com/quicktime/download/ [Stand 15.07.2002]
Demo-Version erhältlich unter: http://www.realviz.com/downloads/index.php [Stand 08.06.2002]
3.1.2 Aufnahme
Verwendetes Equipment:
• Kamera: Nikon Coolpix 5000
• Objektiv: eingebautes Zoomobjektiv. Die maximale Weitwinkelstellung entspricht 28 mm
bei Kleinbild
• Stativkopf: Kaidan Kiwi + Spherical
• Stativ: Cullmann 2502
Ursprünglich war geplant, die digitale Spiegelreflexkamera D1X von Nikon kombiniert mit
einem 17 mm Objektiv zu verwenden. Die Firma Kaidan stellte dann für diesen Test leider
nur ihr kleineres Stativkopfmodell zur Verfügung. Dieser Stativkopf ist nicht so stabil wie
das größere Modell und deshalb für das Gesamtgewicht der Nikon D1X inklusive Objektiv
von rund 1500 g nicht geeignet. Daher kommt hier die 450 g leichte Nikon Coolpix 5000
zum Einsatz.
Kaidan Stativkopf mit 0° Neigung
33
Vor dem Beginn der Aufnahme ist es erforderlich, den Stativkopf zu justieren. Da bei der
Multirow-Technik nicht nur in horizontaler, sondern auch in vertikaler Richtung geschwenkt
wird, muss man den Nodalpunkt für beide Achsen feststellen. Die Ermittlung des Nodalpunkts ist ausführlich in Kapitel 2.3 erklärt.
Bei der Verwendung eines 28 mm Objekivs benötigt man 32 Einzelbilder.28 Die Fotos werden mit folgender Justierung des Stativkopfes aufgenommen:
• zehn Bilder im Abstand von je 36° mit + 45° Neigung
• zehn Bilder im Abstand von je 36° mit 0° Neigung
• zehn Bilder im Abstand von je 36° mit - 45° Neigung
Kaidan Stativkopf mit + 45° Neigung
28. siehe Tabelle in Kapitel 2.4 Erforderliche Bildanzahl
34
Zur besseren Justierung des Drehwinkels in horizontaler Richtung liefert Kaidan mit dem
Stativkopf verschiedene Klickstop-Scheiben. Je nach erforderlicher Bildanzahl pro Bildreihe wählt man die entsprechende Lochscheibe. Im Beispiel hier sind es 10 Aufnahmen,
also wählt man die Scheibe mit 10 Klickstops. Der Stativkopf rastet so beim Drehen in
horizontaler Richtung im Abstand von je 36° ein. Dadurch wird das Einstellen des Kopfes
für die Einzelaufnahmen sehr erleichtert, es muss nicht für jede Aufnahme der genaue
Drehwinkel manuell eingestellt werden.
3.1.3 Bildbearbeitung
Zusammengefügt werden die Fotos mit Realviz Stitcher. Die Software ist leicht zu erlernen
und intuitiv bedienbar. Die Einzelbilder können auf der Bearbeitungsfläche verschoben
und gedreht werden. Durch die leicht transparente Darstellung sind die Bilder sehr gut
deckungsgleich positionierbar. Die Software berechnet automatisch den Bildwinkel der
Einzelbilder und die Brennweite. Man muss keine Objektiv- und Panoramadaten eingeben, hat aber dennoch die Möglichkeit diese Werte gezielt zu verändern.
Beim Zusammenfügen beginnt man mit der mittleren Bildreihe. Ist diese Bildreihe erfolgreich gestitcht werden die oberen und unteren Reihen hinzugefügt bis man eine komplette
Sphäre hat. Die Überlappungsbereiche der Einzelbilder werden ineinander geblendet.
Diese Vorgehensweise ist mit der Softedge-Technik in der Multivision vergleichbar.29
Falls Farb- oder Helligkeitsunterschiede sichtbar sind, können diese mit Hilfe der Software
ausgeglichen werden. Das präzisere Arbeiten ist jedoch in Photoshop möglich. Dazu stellt
man im zusammengesetzten Panorama fest, welche Bilder farbkorrigiert werden müssen
und verändert diese dann in Photoshop entsprechend. Werden die korrigierten Einzelbilder identisch wie die bereits gestitchten Bilder benannt, bleibt das bearbeitete Panorama
erhalten, da die Bilder von der Software lediglich referenziert und nicht importiert werden.
So müssen nach der Farbkorrektur nicht alle Bildpositionen neu definiert werden.
29. Quelle: Biere, Julien: Professionelle Dia-AV, Schaffhausen 1998 ,S. 98-103
35
Realviz Stitcher 3.5 mit einem komplett bearbeiteten Panorama-Projekt
Sind im Überlappungsbereich der Einzelbilder unerwünschte Bildobjekte sichtbar, kann
man diese bestimmten Bildbereiche mit der Funktion „Artifact Removal“ ausblenden. Die
Software verwendet dazu im markierten Bereich nur die Bildinformation eines der beiden
überlappenden Bilder. Diese Funktion, die erst ab der Version 3.5 verfügbar ist, erspart
einiges an nachträglicher Retusche.
36
Hat man alle Bilder zu einer Sphäre zusammengesetzt, legt man fest, welcher Bildausschnitt beim Start des Panoramas sichtbar sein soll. Den Bildausschnitt, den man im aktuellen Bearbeitungsfenster von Realviz Stitcher eingestellt hat, verwendet die Software
auch als Startbild für das QTVR.
Man kann direkt ein „cubic QTVR“ erzeugen, hat aber auch die Möglichkeit die einzelnen
Würfelseiten zu exportieren. Dazu muss man beim Rendern „cubic“ wählen und erhält
dann die 6 Seiten des Würfels nach ihrer Ausrichtung benannt, beispielsweise „u“ für „up“
und „d“ für „down“. Zur Retusche des Bodenbereichs in Photoshop wird die untere Würfelseite, also die „down“-Datei benötigt.
Abschließend werden die einzelnen Würfelseiten mit der Funktion „Panorama Conversion“ in ein cubic QTVR umgewandelt. Für dieses finale Rendern des QTVR stehen vielfältige Einstellungsmöglichkeiten zur Verfügung. Man kann die Größe und Qualität des
QTVR-Movies festlegen, sowie das Kompressionsformat und den Bildausschnitt beim
Start der Anwendung. Nach zahlreichen Tests erwiesen sich die folgenden Einstellungen
als optimal:
• Größe des Cubes: 800 x 800 Pixel
• Größe des QTVR-Fensters: 300 x 400 Pixel
• Qualität: lossless
• Kompression: Sorenson Video30
3.1.4 Publikation
Wenn man das QTVR-Panorama in eine HTML-Seite einbinden möchte, gilt es Folgendes
zu beachten: Bei Verwendung des netscapespezifischen „EMBED“-Tags kommt es zu
30. Quelle: http://www.sorenson.com/content.php?cats=3 [Stand 10.06.2002]
37
Kompatibilitätsproblemen mit dem Internet Explorer in den Versionen 5.5 und 6.0 für Windows. Das „EMBED“-Tag hat nie offiziell zum HTML-Standard gehört und sollte nicht mehr
angewandt werden.31 Alternativ kann man QTVR-Movies mit dem „OBJECT“-Tag einbinden, da jedoch ältere Netscape-Versionen (4.x) dieses „OBJECT“-Tag noch nicht kennen
ist es sinnvoll, beide Tags im Quellcode einzubinden.32 Wie man die QTVR-Datei mit beiden HTML-Tags einbindet, zeigt das folgende Beispiel:33
<OBJECT CLASSID="clsid:02BF25D5-8C17-4B23-BC80-D3488ABDDC6B"
WIDTH="400" HEIGHT="316"
CODEBASE="http://www.apple.com/qtactivex/qtplugin.cab">
<PARAM name="SRC" VALUE="panorama.mov">
<PARAM name="AUTOPLAY" VALUE="true">
<PARAM name="CONTROLLER" VALUE="true">
<EMBED
src="panorama.mov" WIDTH="400" HEIGHT="316"
AUTOPLAY="true" CONTROLLER="true"
PLUGINSPAGE="http://www.apple.com/quicktime/download/">
</EMBED>
</OBJECT>
Die Größe des QTVR-Movies beträgt hier 400 x 300 Pixel. Soll der QuickTime-Controller
am unteren Movierand sichtbar sein, rechnet man zur Höhe des QTVR noch 16 Pixel
hinzu. Das QuickTime-Movie (hier: panorama.mov) muss sich im selben Verzeichnis
befinden wie die zugehörige HTML-Datei.
Wer eine Website mit einem eingebetteten cubic QTVR betrachten möchte, benötigt das
QuickTime Plug-in der Version 5 oder höher.34
31.
32.
33.
34.
38
Quelle: http://selfhtml.teamone.de/html/multimedia/netscape.htm#definieren [Stand 28.06.2002]
Quelle: http://www.apple.com/quicktime/products/tutorials/activex.html [Stand 28.06.2002]
Quelle: http://www.apple.com/quicktime/authoring/embed.html [Stand 28.06.2002]
Download unter: http://www.apple.com/quicktime/download/ [Stand 23.06.2002]
Mit QTVR publiziertes Multirow-Panorama.35
3.1.5 Specials
QuickTime ist in der Lage im selben Player Panoramen, Video und Sound abzuspielen.
QuickTime-Filme sind über Hotspots zu einem Rundgang verlinkbar, ohne dass ein
zusätzliches Plug-in erforderlich ist.
Mit folgenden Tools kann man einem QTVR Hotspots hinzufügen:
• Realviz Stitcher ab Version 3.536
• Cubic Connector (nur für MAC)37
35. Das interaktive Panorama finden Sie auf der beiliegenden CD-ROM.
36. Quelle: http://www.realviz.com/products/st/ [Stand 29.06.2002]
37. Quelle: http://www.clickheredesign.com.au/products/cubicconnector/ [Stand 29.06.2002]
39
Mit dem QuickTime Pro Player kann man ein QTVR mit einem einfachen Soundloop verbinden.38 Für andere Specials wie Surround-Sound, verlinkte Maps oder automatisches
Drehen des Panoramas bietet die Squamish Media Group spezielle Software. Die angebotenen Tools heißen SoundSaVR, MapSaVR, NodeSaVR und RevolVR39
Weiterführende Links zum Thema QTVR findet man unter:
http://www.worldserver.com/turk/quicktimevr/QTVRlinks.html [Stand 29.06.2002]
3.1.6 Kurzbewertung
Vorteile Multirow & QTVR:
• Für die Multirow-Technik ist kein teures Kamera-Equipment erforderlich, es kann sogar
eine digitale Kompaktkamera mit eingebautem Objektiv verwendet werden.
• Realviz Stitcher ist einfach zu erlernen, nach kurzer Einarbeitungszeit können gute Ergebnisse erzielt werden.
• Realviz Stitcher beherrscht viele Datei- und Projektionsformate und bietet auch die Umwandlung einzelner Projektionsformate an.
• Durch die Funktion „Artifact Removal“ wird die Beseitigung unerwünschter Bildbereiche
erleichtert.
• Aus den Bildreihen lassen sich neben den sphärischen auch zylindrische Panoramen herstellen. Panoramabilder für den Druck sind mit dieser Technik ebenfalls realisierbar.
• Die Bildqualität der QTVR-Movies ist sehr gut.
• QuickTime bietet die Verbindung von Video, Sound und Hotspots.
38. Quelle: Gulie, Steven: QuickTime for the Web, London 2001, S. 574-576
39. Quelle: http://www.smgvr.com/ [Stand 29.06.2002]
40
• Während des Ladevorgangs sieht man bei QTVR eine unscharfe Vorschau des Panoramas und kann schon darin navigieren. Das Bild erscheint dann immer schärfer, bis es vollständig geladen ist.
• QTVR reagiert schnell auf Mausbewegungen.
Nachteile Multirow & QTVR:
• Man benötigt je nach Objektiv zwischen 15 und 50 Aufnahmen.
• Durch die Anzahl der Einzelbilder dauert es länger, bis ein komplettes Panorama fotografiert ist. Während dieser Zeit können sich die Lichtverhältnisse ändern.
• Die Multirow-Technik ist problematisch bei bewegten Objekten. Hier ist es nicht ausgeschlossen, dass diese im Panorama unvollständig abgebildet werden.
• Realviz Stitcher ist nicht in der Lage Fisheye-Bilder zu bearbeiten. Die Software arbeitet
ausschließlich mit Bildern von rechtwinklig abbildenden Objektiven.
• Um ein cubic QTVR betrachten zu können benötigt man das QuickTime Plug-in der Version 5 oder höher.
41
3.2 PTools & Java Viewer
3.2.1 Einleitung PTools
Die Panoramasoftware PTools wurde von Helmut Dersch entwickelt, der an der FH-Furtwangen als Professor für Physik und Mathematik tätig ist. Seit Juni 1998 steht die Software auf seiner Website als Freeware zum Download bereit.40
PTools ist ein Softwarepaket, das folgende Einzelanwendungen enthält:
• PTStitcher ist ein Panorama Stitcher, der viele Dateiformate unterstützt.
• PTPicker ist ein grafisches Interface für die Anordnung der Bilder.
• PTStereo berechnet Stereo 3D-Bilder aus Bilderpaaren.
• PTInterpolate gibt zwei Bildern derselben Szene, die aus zwei verschiedenen Blickwinkeln aufgenommen wurden, einen gemeinsamen Blickwinkel.
• PTMorpher ist eine Morphing Software.
• PTAverage reduziert das Rauschen in Digitalbildern durch Mittelwertbildung von mehreren Bildern.
• PTStripe kombiniert Bilder zu Filmstreifen, um sie in Objekt-Viewern anschauen zu können.
• Panorama Tools für Photoshop und GraphicConverter sind Plug-ins für die Bildnachbearbeitung der Panoramen.
• PTEditor ist ein grafischer Panorama Editor.
40. Quelle: http://www.fh-furtwangen.de/~dersch/ [Stand 12.06.2002] Falls diese Website nicht abrufbar ist, stehen die
Inhalte zum Download bereit unter: http://home.no.net/dmaurer/~dersch/Index.htm [Stand 12.07.2002]
42
Mit den PTools hat man die Möglichkeit, die Panoramen in verschiedenen Formaten zu
speichern und zu veröffentlichen. Zur Publikation im Web wird das ebenfalls von Helmut
Dersch entwickelte Java-Applet namens PTViewer verwendet. Dieses Java-Applet ist
auch als Freeware auf der Website der FH-Furtwangen erhältlich.41
3.2.2 Aufnahme
• Objektiv: Nikon 8 mm Fisheye-Konverter FC-E8
• Stativkopf: Eigenkonstruktion
• Stativ: Cullmann Einbeinstativ 1747
Um genügend Überlappung für das anschließende Stitchen zu haben werden hier sechs
Einzelbilder verwendet. Es wird je ein Bild in jede der vier Himmelsrichtungen aufgenommen, plus je eines von Zenit und Nadir. Es gibt von Kaidan einen speziellen Stativkopf für
die Coolpix 5000, der an den entsprechenden Stellen für jede Objektivkonstruktion eine
Bohrung hat, um den Nodalpunkt zu justieren.42 Dieser Stativkopf kostet 250 € und lässt
sich nur für dieses Kameramodell verwenden. Wenn man sich für eine Eigenkonstruktion
entscheidet, kann man auch ohne diesen speziellen Stativkopf auskommen.
Wichtig ist hier wie immer der Nodalpunkt des Objektivs. Beim FC-E8 Fisheye-Konverter
liegt dieser Punkt genau an der schmalen Nut am Übergang von Glas zu Einfassung.43 An
41. Quelle: http://www.fh-furtwangen.de/~dersch/PTVJ/doc.html [Stand 12.06.2002] Verfügbarkeit siehe Fußnote 40
42. Quelle: http://www.kaidan.com/products/kiwi5000.html [Stand 17.06.2002]
43. Quelle: http://michel.thoby.free.fr/Laseresult.html [Stand 19.06.2002]
43
der Nut kann man mit Schnur ein Lot befestigen und erhält so einen virtuellen Drehpunkt.
Wenn man am Boden des geplanten Aufnahmeortes mit Klebeband ein Kreuz markiert,
kann man sich bei der Drehung der Kamera um jeweils 90° daran orientieren. Die genaue
Ausrichtung erfolgt anhand des Lotes und einer Kamerawasserwaage.
Nikon Coolpix 5000 mit FC-E8 und Lot
Man kann dies auch ohne Stativ realisieren, dazu braucht man aber eine sehr ruhige
Hand.44 Hier wird ein Einbeinstativ verwendet, das verglichen mit einem Dreibeinstativ
nicht so viel Retusche im unteren Bildbereich erfordert. Weitere Vorteile dieser Lösung
sind der schnelle Aufbau, das geringe Gesamtgewicht und der günstige Preis verglichen
mit dem speziellen Stativkopf von Kaidan.
44. Quelle: http://philohome.free.fr/tripod/shooting.htm [Stand 20.06.2002]
44
Da die PTools von Helmut Dersch nicht sehr intuitiv zu bedienen sind, bietet sich die Verwendung des Zusatzprogramms PTGui45 an. Diese Software vereint alle Funktionen von
PTools unter einer gut verständlichen grafischen Oberfläche. PTGui gibt es nur für Windows, ein vergleichbares Produkt für den Macintosh heißt PTMac.46 Seit Sommer 1999
gibt es für PTools und somit auch für PTGui eine Beschränkung was die Bearbeitung von
Bildern mit sehr großem Bildwinkel anbelangt. Die Firma Interactive Pictures Corporation
(iPIX) besitzt ein Patent auf die Methode, aus Fisheye-Bildern mit 180° Bildwinkel sphärische Panoramen zu produzieren. Da PTools auch mit dieser Technik und mit ähnlichen
Algorithmen arbeitet, hat die Firma iPIX Herrn Dersch eine Klage angedroht.47 Daraufhin
wurden die PTools dahingehend überarbeitet, dass es jetzt nicht mehr möglich ist, Bilder
mit mehr als 160° Bildwinkel zu bearbeiten.
Möchte man trotzdem mit diesen Fisheye-Bildern arbeiten, kann man die Fotos so
beschneiden, dass der Bildwinkel von 180° auf 160° reduziert wird. Da insgesamt sechs
Bilder aufgenommen werden, hat man auch mit dem reduzierten Bildwinkel von 160° noch
genügend Bildüberlappung für Stitching und Retusche. Zudem ist der Randbereich der
Fisheye-Bilder optisch stark verzerrt und hat oft Farbverschiebungen, so dass man auf
diesen Bildbereich verzichten kann. Für die Reduzierung des Bildwinkels auf 160° wird der
Radius der Fisheye-Bilder in Photoshop um den Faktor 0,88 beschnitten.
Ist der Bildwinkel bei allen Fotos auf 160° verringert, werden sie in PTGui importiert. Nach
der Eingabe der erforderlichen Werte für Bildwinkel und Objektiv legt man die Größe und
das Panoramaformat fest. Möchte man als Ergebnis ein sphärisches Bild, wählt man ein
Seitenverhältnis von 2 : 1. Dies entspricht 360° horizontalem und 180° vertikalem Bildwinkel. Das Panoramaformat für eine Sphäre heißt hier equirectangular. Dabei handelt es
sich um die rechtwinklige Darstellung einer sphärischen Ansicht. Das equirectangular45. Quelle: http://www.ptgui.com [Stand 21.06.2002]
46. Quelle: http://www.kekus.com/ptmac/index.html [Stand 21.06.2002]
47. Quelle: http://www.cptech.org/ip/business/software/graphics.html#ipix [Stand 29.06.2002]
45
Format bei PTools ist übrigens identisch mit dem spherical-Format bei Realviz Stitcher.
Sind alle Daten eingegeben, legt man einzelne Punkte für die Überlappung fest.
Pro Überlappungsbereich benötigt man mindestens drei solcher Punkte. Setzt man mehr
Stitchingpunkte, erhöht sich die Genauigkeit. Bei der Auswahl der Punkte sind kontrastreiche Bildstellen von Vorteil. Bei großen monochromen Flächen hat die Software Schwierigkeiten, Referenzpixel an den Überlappungspunkten zu finden.
PTGui 1.04 mit einem kompletten Panorama-Projekt während der Definition von Stitchingpunkten
46
Sind alle Punkte gesetzt, wird der „Optimizer“ aktiviert. In diesem Bearbeitungsschritt werden die definierten Koordinaten auf ihre Differenz zum jeweiligen Referenzpunkt geprüft.
Bei zu großen Abständen gibt es meist kein gutes Stitchingergebnis. Daher ist es bei
hohen Differenzwerten sinnvoll, einzelne Punktkoordinaten zu korrigieren. Mit einem Differenzwert von unter drei Pixeln kann man ein gutes Ergebnis erzielen.
Abschließend stitcht die Software aufgrund eines Scripts, in dem die Koordinaten der Einzelbilder enthalten sind, die Fisheye-Bilder zu einem sphärischen Bild zusammen.
Script anhand dessen mit PTStitcher die Einzelbilder gestitcht werden
Es stehen verschiedene Export-Dateiformate zur Auswahl. Es empfiehlt sich, für die spätere Bildbearbeitung als Exportformat „Photoshop mit Masken“ zu wählen. So erhält man
jedes der sechs Einzelbilder, die mit PTGui zusammengestitcht wurden, auf einer eigenen
Photoshop-Ebene mit dazugehöriger Maske. Die eventuell erforderliche Retusche der
Überlappungsbereiche wird auf diese Weise sehr komfortabel. Anschließend wird das Bild
als JPG gespeichert und kann mittels PTViewer im Web veröffentlicht werden.
47
Sphärisches Bild nach Stitching und Retusche
3.2.4 Publikation
Das Panorama wird mit dem Java-Applet PTViewer in eine Website eingebunden.
PTViewer ist in der Lage, sphärische Bilder darzustellen und navigierbar zu machen.
Außerdem kann man mit dem PTViewer QTVR-Movies in eine Website integrieren ohne
dass der Betrachter das QuickTime Plug-in benötigt. Im Beispiel wird das sphärische Bild
im JPG-Format mit dem Java-Viewer wie folgt in eine HTML-Datei eingebunden:48
48
<APPLET archive=ptviewer.jar code=ptviewer.class width=400 height=300>
<PARAM name=file value="panorama.jpg">
</APPLET>
Dazu müssen das sphärische Bild (hier: panorama.jpg) und das Java-Applet (ptviewer.jar)
im selben Verzeichnis liegen wie die HTML-Datei.
Um das Panorama betrachten zu können, muss beim User Java im Browser aktiviert sein.
Das ist in der Regel der Fall. Beim Windows XP-Betriebssystem wird Java allerdings nicht
mehr automatisch unterstützt. Statt dessen setzt Microsoft auf eine Eigenentwicklung
namens "Jump to .Net". Wer unter Windows XP den Internet Explorer der Version 6 über
eine ältere Browser-Version installiert, behält die bislang verwendete Java-Engine.49 Die
aktuelle Java-Version steht beim Java-Entwickler Sun zum Download bereit.50
Mit PTViewer publiziertes Panorama.
51
49. Quelle: http://www.chip.de/produkte_tests/unterseite_produkte_tests_209436.html [Stand 23.06.2002]
49
3.2.5 Specials
Über die Parameter des Java-Applets können der Anfangsblickwinkel des Panoramas verändert (pan, tilt, fov), der zoombare Bereich definiert (fovmax, fovmin), das Panorama
automatisch rotiert (auto) und Hotspots eingefügt (hotspot) werden:52
<PARAM name=file value="
{file=panorama_1.jpg}
{pan=-45}
{tilt=-50}
{fov=80}
{fovmax=120}
{fovmin=30}
{auto=0.5}
{hotspot0=x1141 y207 cff0000 n'panorama_2' u'Controls.html'}
{hotspot1=x311 y265 c00ff00 n'panorama_3' u'Controls.html'}
">
Sound kann mit einer kleinen Erweiterung des PTViewers ebenfalls als Java-Applet in
eine HTML-Datei eingebunden werden.53 Der Betrachter benötigt dazu kein weiteres Plugin. Wer Java aktiviert hat, kann in den Genuss sämtlicher Erweiterungen des PTViewers
kommen.
53. Quelle: http://www.fh-furtwangen.de/~dersch/PTVJ/helpers.html [Stand 29.06.2002] Verfügbarkeit siehe Fußnote 40
50
3.2.6 Kurzbewertung
Vorteile PTools & Java Viewer:
• Die Software kostet nichts und kann aus dem Netz heruntergeladen werden.
• PTools arbeitet mit fast allen Bildwinkeln bzw. Objektiven.
• PTools unterstützt zahlreiche Dateiformate.
• PTools gibt es für die Plattformen Linux, Macintosh und Windows.
• Die Software ist nicht nur zum Stitchen geeignet, man kann PTools auch zur Korrektur der
optischen Verzerrung verwenden.
• Durch das in jedem Texteditor einsehbare Script werden die verwendeten Algorithmen
sehr transparent.
• Es ist kein Plug-in erforderlich, allerdings muss Java im Browser aktiviert sein.
Nachteile PTools & Java Viewer:
• Wenn der Nodalpunkt nicht exakt eingestellt ist, bekommt man mit dieser Technik Schwierigkeiten. Bei Realviz Stitcher werden die Überlappungsbereiche stärker geblendet, dadurch werden unsaubere Stellen eher kaschiert.
• Große monochrome Flächen, wie etwa der Nachthimmel, sind mit dieser Software
schwierig zu stitchen. Die definierten Überlappungspunkte müssen einen hohen Kontrast
aufweisen, andernfalls können sie nicht als Referenzpixel fürs Stitchen erkannt werden.
• Da die Software aufgrund der Korrektur von Pixelkoordinaten nicht ganz einfach zu bedienen ist, dauert die Einarbeitung etwas länger als bei den anderen hier vorgestellten Programmen.
• Während des Downloads ist lediglich ein Ladebalken sichtbar, man bekommt das Panoramabild erst zu sehen, wenn es vollständig geladen ist.
51
• PTViewer gibt es nicht als Stand-alone Player, wie etwa den QuickTime Player, das Panoramabild muss mit dem Java-Applet in eine Website eingebunden sein.
• In der Regel reagiert die Java-Lösung nicht so schnell auf Mausbewegungen. Im Vergleich mit einem QTVR-Movie wirkt alles ein bisschen zeitverzögert.
52
3.3 iPIX
3.3 iPIX
3.3.1 Einleitung iPIX
Die Firma Interactive Pictures Corporation bietet seit 1997 unter dem Namen iPIX ein
patentiertes Verfahren an, aus 2 Fisheye-Bildern ein sphärisches Panorama zu generieren. 1999 begann iPIX mit der Verfolgung von Patentrechtsverletzungen. Die Folge waren
zahlreiche Abmahnungen an diverse Websitebetreiber.54 iPIX hat ein spezielles Abrechnungssystem. Zu den Kosten der Software kommen pro produziertem Panorama 25 US-$
Gebühr hinzu.
3.3.2 Aufnahme
• Objektiv: Nikon 8 mm Fisheye-Konverter FC-E8
• Stativkopf: iPIX-Rotator
• Stativ: Manfrotto 190 PRO
Durch die Verwendung des sogenannten iPIX-Rotators, der für jedes Kameramodell in
einer speziellen Ausführung hergestellt wird, befinden sich Kamera und Objektiv schon im
richtigen Nodalpunkt. Der Rotator rastet bei jeweils 180° ein, das erleichtert die Justierung
am Set.
54. Quelle: http://www.cptech.org/ip/business/software/graphics.html#ipix [Stand 29.06.2002]
53
3.3 iPIX
Nikon Coolpix 950 mit iPIX Rotator
Bei der Aufnahme sollte man darauf achten, dass Stativ und Kamera exakt horizontal ausgerichtet sind. Das geschieht am Besten mit einer Kamerawasserwaage. Diese Technik
bietet die Möglichkeit, selbst Bewegungen gut abzubilden. Dennoch sollte man beachten,
dass sich die bewegten Objekte nicht im Randbereich der beiden Fisheye-Bilder befinden,
da sonst das Stitchen und anschließende Retuschieren erschwert wird.
Die iPIX Software gibt es in zwei verschiedenen Versionen. Die einfachere Ausführung
namens iPIX Wizard bietet nur wenig Einflussmöglichkeiten. Hier kann man lediglich die
beiden Fisheye-Bilder importieren, gestitcht wird dann automatisch. Die zweite Software
namens iPIX Builder bietet wesentlich mehr Einflussnahme und ermöglicht so exakteres
Arbeiten. Daher ist es ratsam iPIX Builder zu verwenden.
54
3.3 iPIX
Zuerst werden die beiden Hemisphären importiert und optimal zueinander positioniert. Ist
die Schnittstelle so wenig wie möglich sichtbar, hat man die richtige Position der Bilder
gefunden.
iPIX Builder 5.0 mit einem komplett bearbeiteten Panorama-Projekt
Man kann hier die Größe der Kreisradien der Fisheye-Bilder verändern und ihre Position
in x- und y-Richtung verschieben. Ebenso lassen sich die Bilder drehen bis man die opti-
55
3.3 iPIX
male Schnittstelle gefunden hat. Diese Einstellungen, die sogenannten Fisheye-Parameter, sind gesondert speicherbar. So hat man hat beim nächsten Panorama-Stitching schon
einen Näherungswert.
Der Überlappungsbereich der beiden Hemisphären ist sehr gering und im Randbereich
der Fisheye-Bilder kommt es oft zu Farbveränderungen. Daher blendet die Software die
Bildüberlappung nicht, sondern erzeugt eine harte Kante. Diese Kante wird später retuschiert.
Das richtig positionierte Panorama wird für die Retusche in Photoshop als „editable iPIX“
gespeichert. Hierfür braucht man einen 30-stelligen Key, der jederzeit online über den
iPIX-Store gegen eine Gebühr von 25 US-$ erhältlich ist.55 Dieser Key funktioniert dann
nur für eine bestimmte, auf einem Rechner lizenzierte Software-Version. Man kann also
nicht auf dem einen Rechner mit der Bearbeitung beginnen und das abschließende Speichern auf einem anderen Rechner vornehmen.
Das „editable iPIX“ vor der Retusche mit sichtbarer Schnittkante
Das „editable ipix“ ist ein aufgefaltetes sphärisches Bild. Dieses Bild wird in Photoshop
entlang der Nahtkante und an allen anderen erforderlichen Stellen retuschiert. Währenddessen kann man mit einem speziellen Photoshop Plug-in die sphärische Ansicht im iPIXViewer überprüfen.
Zum abschließenden Speichern nach der Retusche öffnet man das Bild erneut mit iPIXBuilder und kann dort den Anfangsblickwinkel, den „initial view“, einstellen. Für den finalen
Speichervorgang benötigt man wieder denselben Key den man schon für das Speichern
55. Quelle: http://www.ipixstore.com/ [Stand 29.06.2002]
56
3.3 iPIX
des „editable iPIX“ benutzt hat. Es empfiehlt sich, bei diesem Speichervorgang alle benötigten Größen- und Qualitäts-Varianten zu speichern. Ein späteres Verändern und Speichern des Panoramas ist nur durch den Einsatz eines weiteren Keys möglich.
3.3.4 Publikation
Für die Darstellung der iPIX Bilder auf einer Website bieten sich zwei Möglichkeiten an.
Verwendet man das iPIX-Image ohne Java-Applet benötigt der Besucher des Webangebots ein Plug-in.56 Dafür hat man mit dieser Variante die bessere Bildqualität und eine
erhöhte Drehgeschwindigkeit des Panoramas. Die zweite Möglichkeit ist, das iPIX-Image
unter Verwendung des iPIX-Java-Viewers einzubinden. Hier braucht man kein Plug-in,
allerdings muss Java im Browser installiert und aktiviert sein. Falls Java noch nicht installiert ist, steht die aktuelle Java-Version beim Java-Entwickler Sun zum Download bereit.57
Für die Publikation mit iPIX Plug-in kann jede iPIX-Datei verwendet werden, unabhängig
von gewählter Auflösung und Kompression. Bei der Publikation mit dem Java-Applet können ausschließlich iPIX-Dateien verwendet werden, die im kleinsten Format komprimiert
wurden. Dateien mit höherer Qualität können mit dem iPIX-Viewer nicht abgespielt werden.
Die Plug-in-Variante bindet man mit folgendem Code in HTML ein:58
<OBJECT ID="IpixX1"
WIDTH=400 HEIGHT=300
CLASSID="CLSID:11260943-421B-11D0-8EAC-0000C07D88CF"
56. Download unter: http://www.ipix.com/support/download/plugin.shtml [Stand 23.06.2002]
58. Quelle: http://www.ipix.com/support/posting/standard.shtml [Stand 29.06.2002]
57
3.3 iPIX
CODEBASE="http://www.ipix.com/download/ipixx.cab#version=6,2,0,5">

<PARAM NAME="IPXFILENAME" VALUE="panorama.ipx">

<embed src="panorama.ipx"
border=0
width=400 height=300
palette="FOREGROUND"
type="application/x-ipix"
pluginsPage="http://www.ipix.com/cgi-bin/download.cgi">
</embed>
</OBJECT>
Es müssen alle iPIX-Dateien (hier: panorama.ipx) im selben Verzeichnis liegen wie die
zugehörige HTML-Datei.
Mit Plug-in publiziertes iPIX-Panorama.
59
58
3.3 iPIX
Das iPIX Java-Applet wird mit folgendem Code in die HTML-Seite eingebunden:60
<applet code="IpixViewer.class" width="400" height="300" archive="IpixViewer.jar">
<param name="URL" value="panorama.ipx">
<param name="Toolbar" value="small">
<param name="BackgroundColor" value="#ffffff">
<param name="HelpURL" value="help/java3_2/index.html">
<param name="SpinSpeed" value="2">
<param name="SpinStyle" value="flat">
</applet>
Das iPIX-Applet 3.22 61 (IpixViewer.jar) muss sich im selben Verzeichnis befinden wie das
iPIX-Image (hier: panorama.ipx) und die zugehörige HTML-Datei.
Mit Java-Applet publiziertes iPIX-Panorama.62
60. Quelle: http://www.ipix.com/support/posting/java.shtml [Stand 29.06.2002]
61. Download unter: http://www.ipix.com/support/camsoft/applets.shtml#v3.22 [Stand 29.06.2002]
59
3.3 iPIX
3.3.5 Specials
Um das iPIX-Panorama auf der Website automatisch drehen zu lassen, wird im JavaApplet der „SpinSpeed“-Wert gesetzt. Um den iPIX-Bildern Sound oder Hotspots hinzufügen zu können, benötigt man ein zusätzliches Programm namens Hot Media.63 Dieses
Zusatz-Tool ist im Lieferumfang der iPIX-Software enthalten. Man kann die mit Sound und
Hotspots versehenen iPIX-Panoramen mit dem Hot Media Java-Applet in Webseiten einbinden.
3.3.6 Kurzbewertung
Vorteile iPIX:
• Es werden nur zwei Bilder benötigt, dadurch lässt sich relativ schnell ein komplettes Panorama aufnehmen.
• Aufgrund des großen Bildwinkels der Fisheye-Bilder sind bewegte Objekte unproblematisch, solange sie sich nicht im Randbereich befinden.
• Die Software ist vergleichsweise einfach zu bedienen.
• Man kann iPIX-Bilder außer mit dem iPIX Plug-in auch mit dem iPIX Java-Applet in Webseiten einbinden und benötigt dann kein Plug-in. Allerdings läuft die Plug-in Anwendung
sauberer und die Bildqualität ist besser.
63. Quelle: http://www-3.ibm.com/software/ad/hotmedia/about/ [Stand 30.06.2002]
60
3.3 iPIX
Nachteile iPIX:
• Da nur zwei Bilder verwendet werden, ist die Auflösung des sphärischen Panoramas verglichen mit den anderen Techniken nicht so hoch. Man hat insgesamt weniger Bildinformation, deshalb ist die Qualität etwas schlechter.
• Durch ihre spezielle Abrechnungsmethode verlangt die Interactive Pictures Corporation
für jedes produzierte Panorama eine Gebühr von 25 US-$.
• iPIX bietet nicht so viele Export-Möglichkeiten wie andere Software und bietet zudem nur
die Auswahl unter festen Voreinstellungen, man kann selbst keine Parameter eingeben.
• Es ist in jedem Fall erforderlich, die Nahtkante zu retuschieren.
• iPIX-Panoramen wirken stellenweise etwas verzerrt. Einige Betrachter mögen diese kugelförmige Anmutung, anderen ist es zu verzeichnet.
61
3.4 Roundshot Panoramakamera
3.4.1 Einleitung Panoramakamera
Seit 40 Jahren baut die schweizer Firma Seitz analoge Panoramakameras, die alle die
Modellbezeichnug „Roundshot“ tragen.64 Im Herbst 2000 wurde mit der „Digital 1“ auch
eine digitale Variante auf den Markt gebracht. Dieses Modell wurde 2001 weiterentwickelt
zur „Super Digital 1“ und seit April 2002 gibt es das aktuelle Modell Roundshot „Super
Digital II“.65
Im Kopf der Panoramakamera befindet sich ein RGB-Zeilensensor mit 2700 Pixeln Bildhöhe. Die Scanzeile der Roundshot stammt von Sony und wird dort für handelsübliche
Flachbettscanner verwendet.66 Während einer Aufnahme dreht sich die Kamera um ihre
eigene Achse. Sie wird dabei von einem Schrittmotor angetrieben.
Es gibt außer Seitz auch noch andere Hersteller digitaler Panoramakameras, die ebenfalls
nach dem Prinzip des Zeilenscans funktionieren. Ähnliche Modelle werden von Spheron67
und Panoscan68 angeboten. Seitz war jedoch die einzige Firma, die ihre Kamera kostenlos
zum Test zur Verfügung stellte.
64.
65.
66.
67.
68.
62
Quelle: http://www.roundshot.ch/deutsch/frameset.htm [Stand 19.06.2002]
Quelle: Marc Kairies, Seitz Roundshot Deutschlandvertretung, persönliche Mitteilung 19.06.2002
Quelle: http://www.spheron.de/ [Stand 20.06.2002]
Quelle: http://www.panoscan.com/ [Stand 20.06.2002]
3.4.2 Aufnahme
• Kamera: Seitz Roundshot Digital Super II
• Objektiv: Sigma 8 mm Circular Fisheye
• Stativkopf: Manfrotto 329
• Stativ: Manfrotto 055CL
Seitz Roundshot Digital II
Vor der Aufnahme wird der Kamerakopf abhängig vom jeweiligen Objektiv positioniert. Der
Kamerakopf ist mittels einer optischen Bank horizontal verschiebbar. Dadurch lässt sich
der Nodalpunkt des Objektivs exakt auf dem Drehpunkt des Kamerakopfes einrichten.
Diese optische Bank kann auch anderweitig genutzt werden. Setzt man einen Drehteller
darauf, lässt sich die Vorrichtung für die Produktion von Objekt-Panoramen verwenden.
63
Die Roundshot „Digital Super II“ funktioniert nur mit einem angeschlossenen Notebook.
Von dort aus steuert die Roundshot-Software die Aufnahme und speichert die Bildinformation. Um bei sphärischen Abbildungen nicht auf dem Panorama sichtbar zu sein, muss
man sich selbst und das Notebook während der Aufnahme mit der Kamera mitbewegen.
Die Kamera dreht sich während eines Belichtungsvorgangs horizontal um die eigene
Achse. Der aufzunehmende Bildwinkel kann softwareseitig eingestellt werden. Damit man
etwas Überlappung beim anschließenden Zusammenfügen der Schnittkante hat, ist es
ratsam etwa 5 % mehr Bildinformation aufzunehmen.
Die Kamera misst die Helligkeit an der Startposition sowie am Endpunkt der Drehung,
damit an der Überlappungskante keine Belichtungsunterschiede auftreten. Man kann entweder eine feste Belichtung einstellen oder die Automatik verwenden, welche dann während der Aufnahme über die Drehgeschwindigkeit regelt, wie lange jeweils belichtet wird.
So können Helligkeitsunterschiede komfortabel ausgeglichen werden.
Vor der Aufnahme ist es erforderlich, softwareseitig die sogenannte Binning-Rate einzustellen. Dieser Wert bestimmt die Abtast-Auflösung der Scanzeile und reicht von der höchsten Auflösung mit 1 x 1 bis zur niedrigsten Auflösung mit 8 x 8. Wählt man 8 x 8 als
Binning-Rate wird nur jedes 8. Pixel erfasst. Je höher diese Abtast-Auflösung gewählt
wird, desto länger dauert der Scanvorgang. Die Brennweite des Objektivs und der
gewünschte Panoramabildwinkel werden ebenfalls vor Beginn der Aufnahme angegeben.
Die Software berechnet nach Festlegung aller aufnahmerelevanten Daten die zu erwartende Aufnahmedauer. Die komplette Belichtung eines 360°-Panoramabildes dauert bei
einer Verschlusszeit von 1/250 Sekunden weniger als 10 Sekunden.
Bei nicht ganz so idealen Lichtverhältnissen, beispielsweise bei Innenräumen, kann die
Scandauer eines Panoramabildes bei höchster Auflösung auf 30 Minuten und mehr
ansteigen. Will man deshalb das Motiv etwas aufhellen, empfehlen sich die mitdrehenden
Flächenleuchten von Grigull. 69 Diese Leuchten kann man mit einem Ausleger an der
69. Quelle: http://www.grigull.com/deutsch/deutschindex.html [Stand 20.06.2002]
64
Kamera befestigen, sie werden dann vom Kameramotor mitgedreht. Die Software der
Kamera ist in der Lage, die Auslesefrequenz der Zeilen auf die 50 Hz der Flächenleuchten
zu synchronisieren. So entstehen beim Scannen keine Hell-Dunkel-Phasen, was zu einem
unschönen Streifenmuster führen würde.
Roundshot-Software „Digital Super“ während der Aufnahme eines Panoramas (mit 75% erfasster Bildinformation)
65
Die digitale Panoramakamera ist aufgrund der Scantechnik weniger geeignet für bewegte
Objekte. Diese werden meist nicht vollständig abgebildet, dadurch kann es zu störenden
Verzerrungen kommen. Es ist jedoch auch möglich diese Verzerrungen bewusst einzusetzen, etwa für spezielle Kunstpanoramen.
Verzerrungen entstanden durch ein langsam bewegtes Objekt
66
Unter direkter Sonneneinstrahlung entstehen ebenfalls Bildfehler, meist in Form eines weißen Streifens. Diesen Effekt nennt man Blooming.70
Weiße Bloomingzeile verursacht von direkter Sonneneinstahlung
Nachtaufnahmen sind mit dieser Kamera ineffizient. Die Dauer der Aufnahme würde Stunden betragen. Für spezielle Effekte kann das reizvoll sein, zum Abbilden einer realen
nächtlichen Szene ist die Scankamera jedoch ungeeignet.
70. siehe Kapitel 2.2 Panoramafotografie
67
Da die mitgelieferte Roundshot-Software nur die Aufnahme der Panoramabilder regelt,
benötigt man fürs Stitchen und Publizieren ein weiteres Programm. Realviz Stitcher
beherrscht neben dem Zusammenfügen auch die Umwandlung von Panorama-Formaten,
deshalb bietet sich hier die Verwendung dieser Software an.
Zuerst sollte man jedoch, falls erforderlich, Farb- und Helligkeitsveränderungen vornehmen. Dies geschieht in Photoshop am Besten am kompletten Panoramabild. Danach wird
die horizontale Schnittstelle festgelegt. Dies ist notwendig, wenn für die Überlappung beispielsweise 380° statt der benötigten 360° aufgenommen wurden. Man sucht sich eine
markante Stelle im Überlappungsbereich und schneidet die überflüssigen Bildbereiche
rechts und links ab. Ob das Panorama so zusammenpasst und die Schnittkante stimmt,
kann man mit Hilfe von Realviz Stitcher kontrollieren. Das beschnittene Bild wird dort in ein
„cubic QTVR“ umgewandelt. Anschließend wird bei diesem QTVR-Movie die horizontale
Schnittstelle geprüft. Ist die Nahtkante nicht sichtbar, wird das beschnittene Bild in Photoshop gespeichert. Falls die Schnittkante im QTVR-Movie sichtbar ist, muss diese natürlich
in Photoshop nochmals korrigiert werden. Nach Beendigung dieses Vorgangs hat das
Panoramabild die richtige Breite.
Das verwendete 8 mm Fisheye-Objektiv von Sigma hat statt der vom Hersteller angegebenen 180° Bildwinkel in Wirklichkeit nur etwa 177°. Deshalb fehlt vertikal etwas Bildinformation für eine komplette sphärische Darstellung. Diese fehlenden Bildbereiche sind im
interaktiven Panorama oben und unten als schwarze Kreise sichtbar.
Da bei der zweidimensionalen Darstellung des Panoramabilds der obere und untere Bildbereich sehr verzerrt ist, können diese schwarzen Bildbereiche schlecht retuschiert werden. Daher empfielt es sich, die Würfelseiten des cubic QTVR in Realviz Stitcher einzeln
abzuspeichern. Wählt man in Realviz Stitcher das Renderformat „cubic“, werden die sechs
Seiten des Würfels nach ihrer Ausrichtung benannt. Beispielsweise „u“ für „up“ und „d“ für
68
„down“. Da nur im oberen und unteren Bereich retuschiert werden muss, wählt man die
beiden Würfelseiten „up“ und „down“ und bearbeitet hier die schwarzen Bereiche.
Schwarzer Kreis durch fehlende Bildinformation
Obere Würfelseite nach abgeschlossener Retusche
Ist die Retusche abgeschlossen, wandelt man mit Realviz Stitcher die einzelnen Würfelseiten zu einem cubic QTVR.
69
3.4.4 Publikation
Das fertige QuickTime-Panorama kann wie in Kapitel 3.1.4 beschrieben in eine Website
eingebunden werden.
71
Mit QTVR publiziertes Roundshot-Panorama.
Soll das Panorama nicht als QTVR sondern mit dem PT-Java-Viewer veröffentlicht werden, wandelt man die retuschierten Würfelseiten mit Realviz Stitcher in ein sphärisches
Bild um. Das Panorama sollte dazu als „spherical“ im JPG-Format gespeichert werden.
Die Einbindung mittels Java-Applet in eine HTML-Datei ist in Kapitel 3.2.4 beschrieben.
70
3.4.5 Specials
Je nachdem, mit welcher Technik die Panoramen publiziert werden, stehen verschiedene
Zusatzfunktionen zur Auswahl. Die Spezialfunktionen für QuickTime sind in Kapitel 3.1.5
aufgeführt und die Specials für den PTViewer können in Kapitel 3.2.5 nachgelesen werden.
3.4.6 Kurzbewertung
Vorteile Roundshot:
• Der automatische Kontrastausgleich erlaubt das Ausgleichen von hellen und dunklen
Stellen schon während der Aufnahme.
• Bei ausreichender Helligkeit kann ein Panoramabild in wenigen Sekunden aufgenommen
werden.
• Man benötigt nur ein Bild und hat dadurch nur eine Nahtkante. Es ist kein mühsames Stitchen vieler Einzelbilder erforderlich.
• Es ist nur wenig Retusche im unteren und oberen Bildbereich erforderlich.
• Bei höchster Auflösung kann das Panoramabild gleichzeitig auch Vorlage zum Drucken
und Vergrößern sein.
Nachteile Roundshot:
• Die Kamera ist mit rund 10.000 € sehr teuer und der Anwendungsbereich ist auf die Panoramafotografie beschränkt.
71
• Aufgrund der Scantechnik kann es bei bewegten Objekten zu störenden Verzerrungen
kommen. Es werden teilweise breite Farbstreifen abbildet.
• Ist die Umgebungshelligkeit nicht hoch genug und lässt sich auch mit zusätzlicher Beleuchtung nicht aufhellen, dauert eine Aufnahme in der höchsten Auflösung 30 Minuten
und länger.
• Bei direkt einfallendem Sonnenlicht entsteht an der Stelle im Bild ein weißer Streifen. Dieses Phänomen nennt sich Blooming.
72
4.1 Vergleich der Aufnahme-Technik
4. Abschließender Vergleich
Je nachdem welches Motiv man fotografieren möchte und wieviel Geld man zur Verfügung
hat, stehen für die Produktion eines sphärischen Panoramas verschiedene Möglichkeiten
zur Auswahl.
Hat man einen großen Etat und möchte Szenen ohne Bewegungen abbilden, kann man
sich für rund 10.000 € eine Seitz Roundshot-Kamera mit einem 8 mm Fisheye-Objektiv
anschaffen. Diese Kamera lässt sich auch mieten, kostet dann allerdings immer noch rund
700 € pro Woche. Ist die Helligkeit des Motivs ausreichend, kann mit dieser Technik
schnell und einfach ein komplettes Panorama während einer Kamera-Umdrehung aufgenommen werden.
Allerdings sind die digitalen Panoramakameras aufgrund ihrer Scantechnik schlecht für
bewegte Abbildungen geeignet. Hier kommt es zu unschönen Bildfehlern, die sich bei
schnell bewegten Objekten als schmale Farbstreifen bemerkbar machen. Bewegt sich das
Objekt langsamer gibt es breitere Verzerrungen. Diese Ergebnisse sind allenfalls für experimentelle Kunst-Panoramen verwendbar.
Ist das abzubildende Motiv zu dunkel, und lässt sich auch mit speziellen Lichtsystemen
nicht genügend aufhellen, dauert das Scannen eines Panoramas bei höchster Auflösung
30 Minuten und länger. Für Nachtaufnahmen würde die Kamera einige Stunden belichten.
Die entstehende Abbildung kann für spezielle Effekte schön sein, für eine realistische Darstellung ist diese Technik aber eher unbrauchbar.
Unter direkter Sonneneinstrahlung gibt es bei der Scankamera immer mindestens eine
Blooming-Zeile, sichtbar als vertikaler weißer Streifen. Die Kamera lässt sich außer für
Panorama- und Objekt-Aufnahmen nicht für die herkömmliche Fotografie verwenden.
Zudem funktionieren die Steuerung der Kamera und das Speichern der Bilder nur über ein
angeschlossenes Notebook mit der Roundshot-Software.
73
Das komplette Equipment ist mit einem Gesamtgewicht von rund sieben Kilogramm relativ
schwer und es dauert einige Zeit bis alles aufgebaut ist, was die Einsatzmöglichkeiten
ebenfalls beschränkt. Die Anschaffung dieser Spezialkamera lohnt sich nur, wenn häufig
Panoramen von unbewegten Szenen, wie etwa virtuelle Rundgänge durch Immobilien,
produziert werden sollen.
Für bewegte Objekte ist es von Vorteil, insgesamt so wenig Aufnahmen wie möglich zu
machen. Befinden sich die bewegten Motive im Randbereich eines Bildes, kommt es beim
Stitchen zu unschönen Überblendungen oder es fehlt sogar ein Teil eines Objekts. Dies
kann geschehen, wenn sich das Objekt aus dem Blickfeld der Kamera bewegt, während
der Fotograf den Stativkopf für die nächste Aufnahme justiert.
Die beste Möglichkeit Bewegungen im Panorama abzubilden, bietet die iPIX-Technologie.
Hier wird ein Fisheye-Objektiv verwendet, mit dem jeweils zwei gegenüberliegende Bilder
aufgenommen werden. Durch den großen Bildwinkel von 183° ist die Abbildung von
bewegten Objekten sehr gut realisierbar, solange sie sich nicht im Randbereich eines Einzelbildes befinden.
Mit dem Rotator-Stativkopf, der für jedes Kameramodell in einer speziellen Ausführung
angeboten wird, können die beiden Hemisphären relativ schnell und ohne aufwändige
Justierung aufgenommen werden. Man ist so sehr flexibel und kann durch den verringerten Aufbau Panoramen auch an Plätzen machen, die schnelles Vorgehen erfordern, wie
etwa Aufnahmen einer belebten Innenstadt.
Es sollte bei dieser Technik unbedingt darauf geachtet werden, die Bilder in höchstmöglicher Auflösung aufzunehmen, da durch die geringe Gesamtbildanzahl auch die Gesamtpixelzahl des Panoramas und damit die Bildqualität nicht so hoch ist wie bei Techniken, die
mehr Bilder einsetzen.
Die Verwendung von sechs Fisheye-Bildern bietet mehr Bildinformation und somit eine
höhere Qualität. Zudem wirkt die Verzerrung durch die Fisheye-Linse nicht mehr so intensiv, da sich die Bilder mehr überlappen als bei der iPIX-Technik. Die Aufnahme mit dem
Einbeinstativ und virtuellem Stativkopf mit Lot ist für Anfänger nicht ganz so einfach wie
74
beispielsweise die iPIX-Technik. Doch auch hier ist das Equipment relativ schnell aufgebaut und hat zudem mit rund einem Kilogramm ein geringes Gesamtgewicht. Dies ermöglicht den Transport der kompletten Ausrüstung auch an ungewöhnliche Orte, wie etwa
einen Berggipfel.
Der Vorteil der Fisheye-Objektive ist, dass sie einen großen Bildwinkel abdecken und man
dadurch mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl von Einzelbildern auskommt. Von den
insgesamt sechs Bildern werden je eines in jede Himmelsrichtung aufgenommen und
zusätzlich je ein Bild von Zenit und Nadir. Man hat mit diesen sechs Bildern genug Bildmaterial für die anschließende Retusche und zudem den Vorteil, dass man verhältnismäßig schnell ein komplettes sphärisches Panorama aufnehmen kann.
Die Multirow-Technik bietet durch die Anzahl der Bilder eine hohe Auflösung, hat aber den
Nachteil, dass bewegte Motive unter Umständen nur teilweise im gestitchten Panorama
abgebildet werden. Dies kann bei Passanten oder im Straßenverkehr problematisch sein.
Man kann diesen Effekt aber auch bewusst einsetzen und beispielsweise Personen mehrmals in einem Panorama abbilden. Das setzt voraus, dass die betreffenden Personen ihre
Position nur auf Anweisung des Fotografen ändern. Durch die Anzahl der Bilder erhöht
sich die Aufnahmedauer des kompletten Panoramas.
Ein großer Vorteil der Multirow-Technik ist, dass man kein teures Kamera-Equipment
benötigt. Gute Ergebnisse können selbst mit einer digitalen Kompaktkamera mit eingebautem Objektiv erzielt werden. Wird ein eigens konstruierter Stativkopf verwendet, benötigt man den hier eingesetzten Panoramakopf nicht. Dieser Kopf vereinfacht lediglich das
Finden und Justieren des Nodalpunktes und ermöglicht eine präzise Einstellung der horizontalen und vertikalen Kameraposition.
Abhängig von der Aufnahmetechnik und der Anzahl der Einzelbilder hat das publizierte
Panorama für den Betrachter eine unterschiedliche Anmutung. Je mehr Bilder gemacht
wurden, desto weniger verzerrt wirkt das Panorama auf dem Bildschirm. Grundsätzlich
gilt: Je höher die Auflösung des Ausgangsbilds für die sphärische Projektion, desto besser
die Qualität des interaktiven Panoramas. Auch beim Stitchen ist es von Vorteil eine hohe
75
4.2 Vergleich der Stitching-Software
Auflösung zu haben, denn so steht mehr Bildinformation zur Verfügung um Überlappungspunkte zu definieren.
Abhängig von der Aufnahme-Technik, der Anzahl der Einzelbilder und der verwendeten
Objektive stehen verschiedene Software-Varianten zur Auswahl.
Realviz Stitcher ist eine intuitiv zu erlernende Software. Man hat hier die Möglichkeit,
Fotos, die mit „normalen“, rechtwinklig abbildenden Objektiven gemacht wurden, zu stitchen. Fisheye-Bilder können mit Realviz Stitcher nicht bearbeitet werden. Die Bilder werden an den Überlappungskanten manuell übereinandergelegt, die Software blendet
anschließend die Einzelbilder zu einem Panoramabild zusammen. Auf Wunsch können
Farb- und Helligkeitsunterschiede ausgeglichen werden. Es empfiehlt sich jedoch, diesen
Bearbeitungsschritt in Photoshop durchzuführen, da dort präzisere Einstellmöglichkeiten
bestehen.
Realviz Stitcher ist außerdem in der Lage, Verzerrungen zu beseitigen, die durch die Verwendung von Weitwinkelobjektiven entstanden sind. Seit der Programmversion 3.5 können unerwünschte Bildbereiche über die Funktion „Artifact Removal“ beseitigt werden.
Die Software beherrscht viele Panoramaformate. Man kann zylindrische und kubische
QTVR-Movies erzeugen, sowie zylindrische und sphärische Bilder in verschiedenen
Dateiformaten. Es besteht zudem die Möglichkeit, Shockwave-Dateien für Director und
VRML-Dateien für VRML-Viewer zu exportieren. Überdies können Bilder sehr komfortabel
von einem Panoramaformat in ein anderes konvertiert werden.
Die PTools-Software ist für Anfänger nicht sehr intuitiv bedienbar, bietet dafür aber sehr
viele Einflussmöglichkeiten. Es empfiehlt sich der Einsatz der grafischen Benutzeroberflä-
76
che PTGui. Diese Software vereinfacht das Arbeiten mit PTools, da sie die für den jeweiligen Arbeitsschritt erforderliche PTools-Applikation automatisch aufruft.
PTools wird über ein Script gesteuert, in dem die genauen Parameter der Einzelbilder wie
Panorama- und Dateiformat, Bildwinkel, Größe und Position festgehalten werden. Dieses
Script wird gesondert abgespeichert und kann mit jedem Texteditor eingesehen werden.
Das macht den dahinterstehenden Algorithmus sehr transparent. Die anderen hier vorgestellten Programme bieten diesen Einblick nicht, dort spielt sich alles im Hintergrund ab.
Die Festlegung der Überlappungsbereiche geschieht bei PTools über bestimmte Stitchingpunkte, die an allen Nahtstellen zu den angrenzenden Bildern gesetzt werden. Man benötigt pro Nahtstelle mindestens drei Punkte. Je mehr Punkte definiert werden, desto
präziser wird die Überlappungskante. Diese Stitchingpunkte sollten einen hohen Kontrastumfang aufweisen, andernfalls können sie nicht als Referenzpixel fürs Stitchen verwendet
werden. Große monochrome Flächen wie etwa der Nachthimmel sind daher mit PTools
schwierig zu bearbeiten.
Die Koordinaten der Einzelbilder bestimmen einen Großteil des Scripts, anhand dessen
die PTStitcher-Applikation von PTools die Bilder zusammensetzt. Außer dem reinen Stitchen der Einzelbilder zum Panoramabild bietet PTools eine Reihe zusätzlicher Software
für die Panoramabearbeitung an. So können optische Verzerrungen einzelner Bilder
beseitigt, digitales Rauschen reduziert und Stereopanoramen erzeugt werden.
PTools bietet ebenfalls eine Reihe von Panoramaformaten an. Es sind zylindrische, sphärische oder kubische Darstellungen möglich. Für die Publikation im Internet mittels PTViewer benötigt man ein sogenanntes equirectangular Bild im JPG-Format.
Die Software iPIX-Builder ist relativ einfach zu bedienen. Man kann hier die Position der
beiden Halbkugeln in x- und y-Richtung definieren, die Radien größer oder kleiner machen
und die Hemisphären im Uhrzeigersinn drehen.
Je exakter die Position der beiden Fisheye-Bilder definiert ist und je unsichtbarer die Nahtkante erscheint, desto weniger muss hinterher retuschiert werden. Für die Bearbeitung
dieser Nahtkante in Photoshop muss das Bild im sogenannten „editable“-Format gespei-
77
chert werden. Dafür benötigt man einen 30-stelligen Key, der für jedes Panorama 25 US-$
kostet.
Für den finalen Speichervorgang wird wieder derselbe Key benötigt, sonst kann nicht
gespeichert werden. Bei diesem Vorgang sollte man unbedingt alle benötigten Größenund Qualitätsvarianten speichern. Was bei diesem einen Speicherschritt nicht gespeichert
wurde, kann nur unter Einsatz eines weiteren Keys verändert werden. Es ist vor allem in
der Einarbeitungsphase sehr hinderlich, für jedes bearbeitete Panorama bezahlen zu
müssen. Doch auch wenn man die Software beherrscht wird man durch dieses Abrechnungsverfahren am Ausprobieren und Experimentieren eher gehindert.
Die iPIX-Software ist nicht in der Lage, so zahlreiche Datei- und Panoramaformate zu verarbeiten wie Realviz Stitcher oder PTools. Zudem wird beim Speichern lediglich die Auswahl unter festen Voreinstellungen angeboten, man kann selbst keine Parameter eingeben.
Bei der Variante mit der Roundshot Panormamakamera wird im eigentlichen Sinne nicht
gestitcht. Hier wird lediglich die linke Bildkante mit der rechten verbunden. Für die weitere
Bildbearbeitung empfiehlt sich die Verwendung von Realviz Stitcher, weil diese Software
die Möglichkeit bietet, Panoramen komfortabel von einem Format in ein anderes zu wandeln. Wenn bei der Aufnahme des Panoramas zur besseren Überlappung mehr als 360°
gescannt wurden, muss zuerst die genaue Schnittkante auf horizontaler Ebene gefunden
werden. Man beschneidet das Bild in Photoshop und überprüft das Ergebnis mit Hilfe von
Realviz Stitcher.
Hier wählt man als Speicherformat „cubic QTVR“ und kann danach im QuickTime-Player
prüfen, ob die Kante sichtbar ist oder nicht. Ist keine Schnittstelle sichtbar wird das
beschnittene Bild in Photoshop gespeichert. Auf jeden Fall sollte nachfolgend der obere
und untere Bildbereich noch etwas ergänzt werden, da aufgrund des Bildwinkels des verwendeten Sigma-Objektivs von etwa 177° keine volle Sphäre entstanden ist. An Stelle der
Bildinformation sind in der sphärischen Darstellung oben und unten schwarze Bildbereiche. Für die Retusche dieser Bildbereiche speichert man in Realviz Stitcher die sechs
Würfelseiten des cubic QTVR einzeln. Die obere und untere Würfelseite werden in Photo-
78
shop bearbeitet. Abschließend können alle Würfelseiten zu einem kompletten sphärischen
Panorama umgewandelt werden.
In der folgenden Tabelle findet sich eine Gegenüberstellung der Stitching-Software, insbesondere in Bezug auf die unterstützten Datei- und Projektionsformate.
Tabellarischer Vergleich der Stitching-Software
Funktionen
Realviz Stitcher 3.5
PTools 2.6
iPIX Builder 5.0
Plattformen
Mac, Win
Linux, Mac, Win
Mac, Win
Objektivtypen
nur rechtwinklig abbildende, keine Fisheyes
alle, rechtwinklig
abbildende und
Fisheyes
8 mm Fisheyes,
keine anderen
möglich
Korrektur der
optischen Verzerrung bei Einzelbildern
Ja
Ja
Nein
Automatische
Erkennung des
Bildwinkels
Ja
Nein
Ja
Projektionsformate
plan, zylindrisch,
sphärisch, kubisch
plan, zylindrisch,
sphärisch, kubisch
sphärisch, kubisch
79
Tabellarischer Vergleich der Stitching-Software
80
Funktionen
Realviz Stitcher 3.5
PTools 2.6
iPIX Builder 5.0
Importformate
bmp, cin, iff, jpg, pgm,
pic, png, pnm, ppm,
rgb, sgi, tdi, tga, tif
bmp, jpg, png, tif
bmp, jpg, tif
Exportformate
iff, jpg, pic, png, ppm,
sgi, tga, tif
bmp, jpg, png, psd,
tif
bmp, ipix, jpg
Panoramaformate
cylindrical QTVR,
cubic QTVR,
Shockwave 3D,
VRML,
Cylindrical,
Cubical,
Spherical
Equirectangular,
Cylindrical,
QTVR,
VRML,
Live Picture Java
iPIX Image,
cubic QTVR,
Equirectangular
4.3 Vergleich der Viewer
Für die Beurteilung der verschiedenen Viewer werden folgende Faktoren berücksichtigt:
• Benötigt der Betrachter des Panoramas ein Plug-in.
• Die Dateigröße dieses Plug-ins beim Download zur Installation.
• Die Verbreitung der Technik im Web.
• Die Dateigröße des Panoramas.
• Navigationsmöglichkeit während des Downloads.
• Die Funktionen des Viewers (Zoom, Autorotate).
• Die Integrierbarkeit anderer Medien (Video, Sound, Hotspots für virtuelle Rundgänge).
• Wie schnell reagiert der Viewer auf Mausbewegungen.
• Welche Variante bietet die beste Bildqualität bei gleicher Pixelgröße und Dateigröße.
Um cubic QTVR-Movies betrachten zu können benötigt man das QuickTime Plug-in in der
Version 5 oder höher. Ältere QuickTime-Versionen beherrschen nur die zylindrische Panoramaprojektion, hier können keine kubischen QTVRs dargestellt werden. Das QuickTime
Plug-in lässt sich kostenlos downloaden. Die Installationsdatei ist 506 KB groß. QuickTime
bietet die Möglichkeit, zusätzlich zu den Panoramen verschiedene andere Medien zu integrieren wie etwa Videos oder Sound.
Auch Hotspots für virtuelle Rundgänge lassen sich problemlos einbinden. Der QuickTimeViewer unterstützt alle diese Zusatzfunktionen, es wird keine weitere Software benötigt.
Die QTVR-Dateien bieten verglichen mit den anderen Panoramavarianten die bessere
Bildqualität. Auch lässt sich im Panorama besser navigieren, die Mausbewegungen werden direkter umgesetzt. Das erzeugt für den Benutzer einen realistischeren Eindruck.
Beim Ladevorgang ist bereits das komplette Panorama sichtbar, allerdings noch unscharf.
Je mehr Bildinformation geladen ist, desto deutlicher wird das Bild. Es kann schon wäh-
81
rend des Downloads im Panorama navigiert werden. Der Benutzer wird so während des
Ladevorgangs unterhalten und ist eher bereit, die Zeit zu warten bis das Panorama komplett geladen ist.
Die Java-Lösungen benötigen kein extra Plug-in, jedoch muss beim Benutzer die JavaEngine installiert und aktiviert sein. Das ist meistens der Fall. Bei Windows-Betriebssystemen ab der Version XP wird Java allerdings nicht mehr automatisch unterstützt. Statt dessen setzt Microsoft auf eine Eigenentwicklung namens "JUMP to .NET". Wer unter
Windows XP den Internet Explorer der Version 6 über eine ältere Browser-Version installiert, behält die bislang verwendete Java-Engine.72 Die aktuelle Java-Version steht beim
Java-Entwickler Sun zum Download bereit. Die Installationsdatei ist 12 MB groß.
Bei den Java-Anwendungen muss bei jedem Aufruf der Website das zugehörige ViewerApplet zusätzlich zum Panoramabild und den anderen Seiteninhalten heruntergeladen
werden. Die Dateigröße des PTViewer-Applets beträgt 24 KB. Der Betrachter bekommt
das sphärische Panorama erst nach Beendigung des kompletten Ladevorgangs zu
Gesicht und kann auch erst dann darin navigieren. Sound kann bei PTViewer über ein
Zusatz-Applet hinzugefügt werden.
Java-Programme werden rechnerseitig in einen Bytecode übersetzt, zu dessen Ausführung ein Interpreter notwendig ist. Daher benötigen rechenintensive Anwendungen wie
der Panorama-Viewer relativ viel Rechenzeit und reagieren nicht ganz so schnell auf
Mausbewegungen wie die Plug-in Lösungen. Dies ist vor allem bei älteren Rechnern mit
langsameren Prozessoren problematisch.
Um iPIX-Bilder auf einer Website darzustellen hat man zwei Möglichkeiten. Wird das iPIXImage ohne Java-Applet verwendet, benötigt der Besucher des Webangebots ein Plug-in.
Die Installationsdatei des iPIX Plug-ins hat eine Dateigröße von 770 KB. Betrachtet man
die Website mit dem Plug-in erhält man eine bessere Bildqualität und erhöhte Drehgeschwindigkeit des Panoramas. Für die Publikation mit iPIX Plug-in kann jede iPIX-Datei
verwendet werden, unabhängig von gewählter Auflösung und Kompression.
72. Quelle: http://www.chip.de/produkte_tests/unterseite_produkte_tests_209436.html [Stand 23.06.2002]
82
Die zweite Möglichkeit ist, das iPIX-Image unter Verwendung des iPIX-Java-Viewers einzubinden. Bei dieser Lösung benötigt man kein Plug-in, allerdings muss dann Java installiert und aktiviert sein. Wie der PTViewer ist hier ebenfalls der Java-Viewer relativ
rechenintensiv und deshalb verglichen mit der Plug-in-Lösung langsamer. Außerdem
muss auch hier das Java-Applet mit 69 KB zusätzlich zum iPIX Bild und den anderen Seiteninhalten bei jedem Aufruf der Website mitgeladen werden. Bei der Publikation mit dem
Java-Applet können ausschließlich iPIX-Dateien verwendet werden, die im kleinsten Format komprimiert wurden. Dateien mit höherer Qualität können mit dem iPIX-Viewer nicht
abgespielt werden.
Erst nach dem vollständigen Laden des Java-Applets und des iPIX Bildes kann darin navigiert werden. Bei der Plug-in Variante ist die Vorschau ähnlich gelöst wie bei QuickTime.
Sobald genügend Bildinformation geladen ist, sieht man bereits das komplette Panorama
und kann sich frei darin bewegen, bis die vollständige Datei geladen ist. Man hat bei beiden iPIX-Lösungen die Möglichkeit, Sound und Hotspots einzubinden. Dies geschieht mit
Hilfe der Hot Media Software und über ein zusätzliches Java-Applet. Der Betrachter benötigt keine weitere Software, um diese Erweiterungen nutzen zu können.
Die Navigation ist bei allen hier vorgestellten Viewern sehr ähnlich: Mittels Mausklick und
gleichzeitigem Ziehen in eine Richtung bewegt sich das Panorama in diese Richtung. Die
Mausposition wird bei QTVR als Kreis dargestellt, der PTViewer zeigt die aktuelle Position
mit dem gewohnten Mauszeiger an. Die iPIX-Viewer haben je nach Art der Publikation
unterschiedliche Maussymbole. Die Java-Lösung zeigt die jeweilige Mausposition als
Pfeil. Bei der Darstellung über das Plug-in wird die Mausrichtung mit einer Hand und die
Zoommöglichkeit mit einer Lupe angezeigt. Diese ständige Darstellung der Mausposition
erleichtert zwar die Verständlichkeit der Navigation für den Betrachter, jedoch fühlen sich
manche Benutzer durch zu große Navigationszeiger im Genuss des Panoramabildes
gestört.
Eine Zoom-Funktion bieten alle Viewer gleichermaßen an. Die Stärke des Zoomfaktors
wird in der Panorama-Datei festgelegt. Bei QTVR geschieht das beim Veröffentlichen mit
83
Realviz Stitcher, hier kann der Zoombereich numerisch eingegeben werden. Bei iPIX ist
der Zoombereich festgelegt, es wird lediglich durch die Auswahl des Startblickwinkels vor
dem Speichern der Anfangs-Zoomfaktor definiert. Beim PTViewer ist die Stärke des
Zooms im Applet festgelegt und kann durch Eingabe der gewünschten Werte in der
HTML-Datei beeinflußt werden. Um dem Anwender die Möglichkeit zum Vergrößern und
Verkleinern des Bildes zu geben, sollte man bei der Definition des Start-Zoomfaktors einen
Mittelwert des gesamten Zoombereichs wählen.
Bei allen Lösungen bietet sich die Möglichkeit, das Panorama mit der sogenannten Autorotate-Funktion beim Start der Anwendung automatisch in eine Richtung drehen zu lassen.
Die Verbreitung der jeweiligen Plug-ins unter den Webanwendern in Deutschland:73
• Java wird von 98,6 % genutzt.
• Das QuickTime Plug-in wird von 11,2 % genutzt.
• Das iPIX Plug-in ist in keiner Statistik aufgeführt.
Um möglichst viele Anwender mit unterschiedlich ausgestattenten Rechnern zu erreichen,
ist es ratsam ein Panorama in verschiedenen Formaten anzubieten. Beispielsweise eine
Java-Lösung und eine Plug-in-Variante. Diese Varianten werden am Besten in unterschiedlicher Dateigröße angeboten, so können die Besucher der Website die für sie optimale Lösung auswählen.
Für den Qualitätsvergleich sind die hier produzierten Panoramen je auf einer Website
publiziert. Jeweils unter Angabe der eingesetzten Technik und der Dateigröße. Zu finden
sind diese Webseiten auf der beiliegenden CD-ROM. Alle vier Panoramen haben die selben Abmessungen und sind mit 400 x 300 Pixel Größe in die HTML-Datei eingebunden.
73. Quelle: http://www.webhits.de/deutsch/insider.html [15.07.2002]
84
Da der iPIX Java-Player keine großen Dateien abspielen kann wurden zwei DateigrößenKlassen in den Vergleich einbezogen. Es ist nicht möglich, den unterschiedlichen Dateien
die exakt gleiche Größe zuzuweisen. Aus diesem Grund wurden hier Annäherungswerte
gewählt. Die höhere Größenklasse liegt bei etwa 900 KB, alle vier Panoramen sind in der
Größe publiziert worden. Die niedrigere Dateigröße liegt bei etwa 300 KB, in dieser Größenklasse sind ebenfalls alle vier Panoramen veröffentlicht.
Bei einer durchschnittlichen Dateigröße von 900 KB hat das QuickTime-Panorama, das
mit der Multirow-Technik aufgenommen wurde, die beste Bildqualität. Sind kleinere Dateigrößen gefordert, wird bei iPIX selbst bei einer Dateigröße von rund 300 KB (im Beispiel
mit dem Java-Viewer) noch respektable Qualität geboten.
Die Einzelbilder der Panoramen wurden alle mit denselben Einstellungen wie Auflösung
und Kompression aufgenommen. So richtet sich die Gesamtpixelanzahl und damit die
Auflösung des Panoramas nach der Anzahl der Einzelbilder. Bei der iPIX-Technik hat man
die geringste Auflösung und bei der Multirow-Technik die höchste. Für die Publikation im
Web wurde die Auflösung verkleinert und die Bildinformation komprimiert. Auch nach der
Kompression bietet das Panorama, das zu Beginn die höchste Auflösung hatte, die beste
Bildqualität. Abhängig vom eingesetzten Viewer und der dort verwendeten Kompression
gibt es Qualitätsunterschiede. QuickTime bietet eine sehr gute Bilddarstellung, auch der
PTViewer ist qualitativ gut, iPIX hat seine Stärke eher im Bereich der geringen Dateigrößen. Wo bei anderen Viewern bei Dateigrößen von rund 300 KB deutliche Qualitätsverluste wahrnehmbar sind, bietet die Java-Lösung von iPIX eine annehmbare Qualität.
.
85
Qualitätsvergleich der publizierten Panoramen.
74
In der folgenden Tabelle findet sich eine Gegenüberstellung der Viewer, insbesondere in
Bezug auf die Funktionalität der Anwendungen.
74. Den Qualitätsvergleich finden Sie auf der beiliegenden CD-ROM.
86
Tabellarischer Vergleich der Viewer
Funktionen
QuickTime
PTViewer
iPIX
Version
5
2.1
iPIX Player und
iPIX Java Viewer
v3.22
Viewer-Typ
ActiveX Plug-in
Java
ActiveX Plug-in
bzw. Java
Dateigröße beim
Download des
Plug-ins
QuickTime-Installationsdatei:
506 KB
Java-Installationsdatei: 12 MB
iPIX-Installationsdatei: 770 KB
Stand-alone Player
Ja
Nein
Ja (Plug-in)
Verwendungsform
Panorama und
Objekt-Movies
Panorama und
Objekt-Movies
Panorama
Panoramaprojektion
zylindrisch,
kubisch
zylindrisch, sphärisch
sphärisch
Hotspots
Ja
Ja
Ja (über HotMedia Applet)
Integrierbarkeit
anderer Medien
Sound, Video,
Objekt-Movies
Sound (über
Zusatz-Applet)
Sound (über HotMedia Applet)
Java-Installationsdatei: 12 MB
87
Tabellarischer Vergleich der Viewer
Funktionen
QuickTime
PTViewer
iPIX
Zoom
Ja
Ja
Ja
Navigierbarkeit während des Downloads
Ja
Nein
Plug-in: Ja
Autorotate (automatische Drehung des
Panoramas)
Ja
Ja
Ja
Verbreitung im Web
[Stand 15.07.2002]
QuickTime:11,2 %
Java: 98,6 %
iPIX Plug-in:
keine Angaben
Java: Nein
Java: 98,6 %
88
5.1 Zusammenfassung
5. Fazit
5.1 Zusammenfassung
Jedes der hier produzierten Panoramen genügt professionellen Anforderungen und doch
gibt es deutliche Unterschiede. Man kann abschließend sagen, dass es keine Paradelösung gibt. Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile.
In erster Linie kommt es darauf an, welche Szene fotografiert werden soll und ob das
Motiv bewegte Objekte enthält oder nicht. Will man bewegte Objekte abbilden, ist aufgrund des großen Bildwinkels und der geringen Einzelbildanzahl die iPIX-Technologie am
Besten geeignet. Hier kommt es allerdings zu einer leichten Verzerrung durch die FisheyeObjektive, die selbst im publizierten Panorama noch sichtbar ist.
Verwendet man statt der bei iPIX üblichen zwei Fisheyebilder sechs solcher Bilder und
bearbeitet diese mit PTools, ist die Verzerrung aufgrund der größeren Überlappung sehr
viel geringer.
Mit der Multirow-Technik können aufgrund der zahlreichen Einzelbilder qualitativ hochwertige Panoramen hergestellt werden, bei denen so gut wie keine Verzerrung wahrnehmbar
ist. Allerdings wird hier die Abbildung bewegter Objekte aufgrund des kleineren Bildwinkels und der längeren Aufnahmedauer sehr schwierig. Auch die Dauer des anschließenden Stitchingvorgangs wird von der Anzahl der Einzelbilder beeinflusst.
Die Roundshot Panoramakamera kommt nahezu ohne Stitchen aus, es muss lediglich
eine Nahtkante zusammengefügt werden. Allerdings eignet sich diese Kamera aufgrund
ihrer Scantechnik ausschließlich für statische Umgebungsaufnahmen. Darüber hinaus ist
sie mit rund 10.000 € die mit Abstand teuerste Lösung.
89
5.2 Anwendungsmöglichkeiten
Bei allen Varianten ist eine Bildnachbearbeitung erforderlich. Will man den Bodenbereich
authentisch wiedergeben sollte dieser Bildbereich retuschiert werden, denn hier sind in
der Regel die Stativbeine abgebildet. Darüber hinaus muss bei der iPIX-Technik die Überlappungskante retuschiert werden. Bei der Panoramakamera fehlen aufgrund des Bildwinkels des Objektivs im oberen und unteren Bereich etwas Bildinformation. Auch hier sollte
retuschiert werden. Bei exakter Justierung des Stativkopfes ist bei der Multirow-Technik
am wenigsten Bildretusche erforderlich, allerdings dauert hier das Zusammensetzen der
Einzelbilder länger als bei den anderen Verfahren.
Für die Pubikation im Web hat man die Möglichkeit, das Panorama mittels eines Plug-ins
oder mit einem Java-Viewer in eine Website einzubinden. Für die Java-Lösung benötigt
man bislang noch kein Plug-in, allerdings laufen die rechenintensiven Java-Panoramen
auf den meisten Rechnern etwas langsamer als die mit Plug-in publizierten. Die QTVRPanoramen verfügen über die beste Bildqualität und lassen sich sehr authentisch navigieren. Die kleinsten Dateigrößen bei akzeptabler Qualität bietet iPIX.
Es empfiehlt sich, ein Panorama im Web in verschiedenen Formaten anzubieten, um möglichst viele Anwender mit unterschiedlich ausgestattenten Rechnern zu erreichen. Beispielsweise eine Plug-in-Lösung und eine Java-Variante. Diese Varianten werden am
Besten in unterschiedlicher Dateigröße angeboten, so können die Besucher der Website
die für sie optimale Lösung auswählen.
5.2 Anwendungsmöglichkeiten
Das Bild unserer Umwelt ist einem ständigen Wandel unterworfen. Das gilt für unsere
Städte in gleichem Maße wie für einzelne Gebäude. Somit gewinnt die Notwendigkeit,
unsere Umwelt gewissermaßen als Momentaufnahme festzuhalten, immer mehr an
Bedeutung. Einige Berufsgruppen wie Gutachter oder Architekten sind auf die verlässliche
90
5.3 Ausblick
Dokumentation eines jeweiligen Ist-Zustandes angewiesen. Normale fotografische oder
filmische Verfahren können dem Kriterium der Objektivität kaum standhalten, da sie sich
immer nur auf einen bestimmten Blickwinkel beziehen. Um ein neutrales Bild einer räumlichen Situation zu erstellen, bietet sich die Verwendung von sphärischen Panoramen an.
Solche Panoramen können außer in der Architektur und Innenarchitektur in vielen anderen Bereichen eingesetzt werden. Vorstellbar sind etwa die Einsatzgebiete Kultur,
Museen, Archäologie, Tourismus, e-Learning, Messen und auch Darstellungen zur Verkaufsförderung wie beispielsweise Innenansichten von Automobilen. Eine spezielle
Anwendungsform sind Kunst-Panoramen, die beispielsweise aus Bildern zusammengesetzt werden, die ursprünglich nicht zusammengehören. Auf diese Weise ergeben sich
interessante künstliche Welten.
5.3 Ausblick
Die hier vorgestellte Software ist in der Lage, ausschließlich Bilder mit gleicher Brennweite
und Größe zu stitchen. Darüber hinaus müssen bei allen Verfahren die Überlappungsbereiche manuell festgelegt werden. Am Wilhelm Schickard Institut für Informatik im Bereich
Graphisch-Interaktive-Systeme (GRIS) der Universität Tübingen wird derzeit eine Software entwickelt die es erlaubt, Bilder mit unterschiedlicher Brennweite zu stitchen. Zudem
ist die Software in der Lage, die Bilder automatisch zusammenzusetzen. Die Überlappungsbereiche werden selbsttätig erkannt, vorausgesetzt die Bilder haben einen ausreichend hohen Kontrastumfang. So kann die Software korrespondierende Punkte in den
Einzelbildern erkennen und diese zusammenfügen. Bislang erstellt die Software plane Bilder, es wird momentan an der zylindrischen und sphärischen Projektion dieser Panoramen gearbeitet.75
75. Quelle: Peter Biber, Wissenschaftlicher Angestellter im Wilhelm Schickard Institut für Informatik im Bereich GraphischInteraktive-Systeme der Universität Tübingen, persönliche Mitteilung 23.07.2002
91
5.3 Ausblick
Die Firma Roundshot entwickelt derzeit eine Panorama-Software die es ermöglicht, sich
frei innerhalb eines sphärischen Panoramas zu bewegen. Man kann sich hier nicht nur
umblicken sondern den Abstand zur Projektionsfläche selbst beeinflussen. Zudem wird es
möglich sein, sich bei einem virtuellen Rundgang ohne Verwendung von sichtbaren Hotspots von einer Sphäre zur anderen zu bewegen. Die Software wird im September 2002
auf der Fotofachmesse Photokina in Köln erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt.76
Außer den hier vorgestellten Panoramen, die aus Standbildern gefertigt werden, gibt es
auch Bewegtbild-Panoramen, die Videobilder als Grundlage verwenden. Man bekommt
hier den Bildausschnitt eines Videos präsentiert und kann darin auf bekannte Weise mit
der Maus navigieren. Ein Beispiel dafür bietet die Firma iMove Spherical Video. Auf deren
Website ist das benötigte Plug-in77 erhältlich und es können einige Beispielvideos angesehen werden.78 Das System arbeitet mit einer 6-Linsen Videokamera, die alle Bildbereiche
auf einmal erfasst. Die sechs Einzelvideos werden mit spezieller Software zu einem sphärischen Video zusammengefügt.
Von der Firma iPIX gibt es ebenfalls sphärische Videopanoramen, die sogenannten iPIXMovies. Hier wird das bei iPIX bewährte 8mm-Fisheye-Prinzip angewandt. Es gibt spezielle Doppel-Fisheye-Objektive für Videokameras die es ermöglichen, gleichzeitig die beiden Fisheye-Videospuren aufzeichnen. Mit der iPIX-Movie Software werden die beiden
Video-Hemisphären zu einem sphärischen iPIX-Movie zusammengestitcht.79 Um diesen
Film im Web betrachten zu können benötigt man den Real Player80 und das iPIX-Movie
Plug-in.81
76.
77.
78.
79.
80.
81.
92
Download unter: http://www.imoveinc.com/03products/01iMove_Viewer.asp [Stand 15.07.2002]
Quelle: http://www.imoveinc.com/04demos/xxspherical.asp [Stand 15.07.2002]
Quelle: http://www.ipix.com/products/im/movies/index.shtml [Stand 15.07.2002]
Download unter: http://germany.real.com/index.html?lang=de&loc=de [Stand 15.07.2002]
Download unter: http://www.ipix.com/support/download/plugin.shtml [Stand 15.07.2002]
5.3 Ausblick
Für solche „Immersive Video Anwendungen“ sind vielfältige Einsatzmöglichkeiten vorstellbar. Diskussionsrunden, Sportereignisse oder Konzerte, bei denen verschiedene Aktionen
zeitgleich stattfinden, sind mögliche Einsatzgebiete für eine 360° Video-Übertragung. Man
kann dem Betrachter so einen individuellen Blick hinter die Kulissen ermöglichen, der beispielsweise bei Konzertveranstaltungen sonst gar nicht möglich wäre. Weitere Einsatzbereiche können Musikclips, Werbefilme oder Firmenpräsentationen sein. Hier bekommt der
Betrachter die Chance, im Video zu navigieren und selbst bei mehrfachem Betrachten des
selben Clips immer wieder neue Details zu entdecken.
93
Literaturverzeichnis
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• Nischke, Michael: Panoramafotografie, Augsburg 1994
• Richter, Günther: Foto-Handbuch, Gilching 1991
• Hedgecore, John: Große Fotoschule, München 1995
• Mc Clelland, Deke: Die Photoshop 6 Bibel, Bonn 2001
• Romaniello, Steve: Photoshop 6, Düsseldorf 2001
• Häßler, Ulrike u.a.: Digitale Fotografie, Berlin 1998
• Altmann, Ralph: Digitale Fotografie & Bildbearbeitung, Zürich 2001
• Richter, Günter: Weitwinkelfotografie, Freising 1984
• Biere, Julien: Professionelle Dia-AV, Schaffhausen 1998
• Gulie, Steven: QuickTime for the Web, London 2001
• Falk, David u.a.: Ein Blick ins Licht, Basel 1990
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Internetquellenverzeichnis
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• http://www.microsoft.com/downloads/search.asp?LangID=10&LangDIR=DE [Stand 23.06.2002]
• http://www.adobe.com/products/acrobat/readstep2.html [Stand 23.06.2002]
• http://www.apple.com/quicktime/download/ [Stand 23.06.2002]
• http://www.ipix.com/support/download/plugin.shtml [Stand 23.06.2002]
• http://java.sun.com/getjava/download.html [Stand 23.06.2002]
• http://www.ex.ac.uk/bill.douglas/collection/panorama/barker.html [Stand 10.05.2002]
• http://www.cirkutpanorama.com/Timelin.htm [05.05.2002]
• http://www.noblex.com [20.05.2002]
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• http://www.kaidan.com/nightri.html [Stand 15.06.2002]
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• http://www.vrhotwires.com/beetle-pano.mov [Stand 15.06.2002]
• http://www.apple.com/hardware/gallery/imac_july2002_320.html [Stand 15.06.2002]
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• http://www.ueckermann.de/panoramen/panorama-passau.htm?panorama=28 [Stand 15.06.2002]
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• http://www.soh.nsw.gov.au/virtual_tour/vrtour.html [Stand 15.06.2002]
• http://www.alteredearth.com/vr/cubicvr/shaft1.htm [Stand 15.06.2002]
• http://www.e-commercerecht.de/content/urheber_576.html [Stand 25.06.2002]
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• http://www.gregdowning.com/HDRI/stitched/ [Stand 06.07.2002]
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~dersch/PTVJ/helpers.html [Stand 12.07.2002]
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97
Sonstige Quellen
• Marc Kairies, Seitz Roundshot Deutschlandvertretung, persönliche Mitteilungen vom
16.05.2002 und 19.06.2002.
• Peter Biber, Wissenschaftlicher Angestellter im Wilhelm Schickard Institut für Informatik
im Bereich Graphisch-Interaktive-Systeme der Universität Tübingen, persönliche Mitteilung vom 23.07.2002.
• QuickTime VR Mailingliste. Hier werden Tipps von Profis angeboten und es kann im Archiv nach bestimmten Themen gesucht werden. Anmeldung und Infos unter: http://
lists.apple.com/mailman/listinfo/quicktime-vr [Stand 12.07.2002]
• Immersive Imaging Mailingliste. Hier sind Informationen und Tipps für die Panoramaproduktion mit PTools erhältlich. Anmeldung unter: http://home.no.net/dmaurer/~dersch/ml/
list.html [Stand 12.07.2002]
98
Glossar
Auflösung
Die Anzahl der Bildpunkte (Pixel) pro Längeneinheit, wird in horizontaler und vertikaler
Richtung angegeben.
Bildwinkel
Die von einem Kameraobjektiv erfasste Fläche nennt sich Bildwinkel. Dieser Winkel ist
abhängig vom Aufnahmeformat und der Brennweite des Objektivs. Wird in Grad angegeben, jeweils in Bezug auf 360°.
Blooming
Hierunter versteht man eine unerwünschte Überstrahlung im Bild, meistens in Form von
Spitzlichtern. Muß ein Element des CCD-Chip bedingt durch das Motiv sehr viel Licht aufnehmen, entsteht dort eine extrem hohe elektrische Ladung. Diese wird dann auch an
benachbarte Elemente weitergegeben. Die ausgelesene Bildformation ist dann immer
weiß ohne weitere Zeichnung.
CCD-Chip
Abkürzung für Charge Coupled Device. Der CCD-Chip ist ein Bauelement das aus mehreren Fotozellen besteht. Diese Fotozellen geben abhängig vom Lichteinfall eine Spannung
ab, die im CCD-Chip als elektrische Ladung gespeichert wird.
Codec
Abkürzung für Compressor / Decompressor. Codecs werden meist im Videobereich zur
Kompression des Bildmaterials verwendet, beispielsweise der Sorenson-Codec.
99
Cubical
Würfelförmige Projektion, die für jede der sechs Seiten eines Würfels ein Bild verwendet.
Cylindrical
Zylindrische Projektion, die aus einer Bilderreihe entsteht. Die vertikale Blickrichtung ist
begrenzt. Ein zylindrisches Bild ist für den Druck geeignet.
Equirectangular
Rechtwinklige Darstellung einer sphärischen Ansicht. Auch sphärisches Bild genannt.
FOV - Field of View
Englische Bezeichnung für den Bildwinkel. Die von einem Kameraobjektiv erfasste Fläche, abhängig vom Aufnahmeformat und der Brennweite des Objektivs. Wird in Grad
angegeben, jeweils in Bezug auf 360°.
Java-Applet
Als Applets bezeichnet man "unselbstständige" Java-Programme, die als Teil einer Webseite laufen. Anders als Java-Applikationen, welche selbstständig laufende Programme
sind.
Morphing
Vom Begriff der Metamorphose abgeleitet. Ein Morphing-Programm kann ein graphisches
Objekt in ein anderes umwandeln. Meist sind auch Animationen möglich, bei denen man
die Umwandlung des Objekts verfolgen kann.
Nadir
Fußpunkt, dem Zenit genau gegenüberliegender Punkt.
100
Nodalpunkt
Der Punkt, um den Kamera und Objektiv gedreht werden müssen, damit kein Parallaxefehler zwischen Vorder- und Hintergrund entsteht. Vorder- und Hintergrund dürfen sich
beim Schwenken nicht gegeneinander verschieben.
Parallaxefehler
Darunter versteht man die Änderung der Perspektive durch die Drehung der Kamera um
ihre Achse. Dieser Fehler tritt vor allem dann sichtbar in Erscheinung, wenn sich Objekte
relativ dicht vor der Kamera befinden. Man kann diesen Fehler vermeiden, indem man die
Kamera auf dem Stativ so befestigt, dass der optische Brennpunkt des Objektivs genau
auf der Drehachse des Stativs liegt.
RGB
Steht für Rot, Grün, Blau. Dies sind die Primärfarben des Additiven Farbsystems, welches
bei Fernseh- und Computerbildschirmen verwendet wird.
Rectangular
Rechtwinklige Abbildung eines mit einem „normalen“ Objektiv aufgenommenen Bildes.
Stitchen
Der Begriff „Stitchen“ kommt aus dem Englischen, wörtlich übersetzt heißt er "Nähen".
Man bezeichnet damit das nahtlose Zusammenfügen von Einzelbildern zu Panoramen.
Spherical
Kugelförmige Projektion, bei der die komplette Kameraumgebung in einem Panoramabild
dargestellt wird.
101
Verzerrung / Verzeichnung
Ein häufiger Objektivfehler der dazu führt, dass gerade Linien gekrümmt abgebildet werden. Ist die Verzeichnung in Richtung des Betrachters gewölbt, nennt man sie kissenförmig. Wenn die Abbildung optisch vom Betrachter weg gewölbt ist spricht man von
tonnenförmiger Verzeichnung.
VRML
Abkürzung für Virtual Reality Modeling Language. VRML ist eine Sprache, die zur
Beschreibung von dreidimensionalen, computergenerierten Szenen benutzt wird. Sie wird
dazu eingesetzt, virtuelle Welten im World Wide Web darzustellen
Zenit
Scheitelpunkt, senkrecht über dem Betrachter befindlicher höchster Punkt des Himmelsgewölbes.
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