Получаем настоящее 3D видео с Raspberry Pi

в 6:42, , рубрики: colorcross, diy или сделай сам, fibrum, google cardboard, Raspberry Pi, raspberry pi. камера-модуль, stereo, stereo vision, потоковое видео, Стереоизображения, метки: ,

Получаем настоящее 3D видео с Raspberry Pi - 1 В популярной нынче области трехмерного видео со всеми ее Окулусами и 3D-кинотеатрами наблюдается серьезный дисбаланс. Средств просмотра 3D намного больше, чем средств для его создания.
Если говорить не о компьютерных игрушках, а именно о 3D видео с камеры, то его создание требует достаточно дорогих и сложных решений, которые трудно назвать доступными для технических энтузиастов.
Поэтому и появилась на свет идея простого устройства, которое позволяет с обыкновенной Raspberry Pi и одного модуля камеры получать настоящее 3D видео.

Чего хотелось

А хотелось получить недорогое, компактное и простое в работе устройство для записи и трансляции 3D видео с Raspberry, virt2real и им подобных плат. И использовать его для решения следующих задач:

  • Транслировать 3D видео с борта коптера, самолета, машинки или другого дрона — чтобы оператору было проще ориентироваться в пространстве при удаленном управлении.
  • Анализировать стереоизображение и строить «карту глубин» для автономной ориентации робота в пространстве.
  • Запись либо трансляция 3D видео просто для развлечения. Я, например, потестировал малинку в качестве 3D видеорегистратора — интересные ощущения, скажу я вам!

Ну и самое главное — «включил и работай», без дополнительных настроек софта и железа.

Получаем настоящее 3D видео с Raspberry Pi - 2

В чем идея


История изобретения обычной фотографии начинается в 1820-е годы, а в 1854 уже был придуман первый стереоскопический фотоаппарат. Говорю я это к тому, что данной темой человечество занимается уже почти 150 лет и все простые решения, которые можно было придумать, уже придуманы.

Так вот, история стереофотографии учит нас, что для получения 3D эффекта нам на самом деле нужно два изображения — одно для левого глаза, другое для правого. Причем сняты они должны быть двумя соосными камерами. Но нам повезло, и за прошедшие полтора века не мы первые задумались о том, что неплохо бы получить 3D с одной камеры.

Рассуждения у наших «фотопредков» были примерно такие:

1. Человек видит мир вот так 2. Сейчас мы фоткаем 3D так 3. Схитрим таким вот образом
Получаем настоящее 3D видео с Raspberry Pi - 3 Получаем настоящее 3D видео с Raspberry Pi - 4 Получаем настоящее 3D видео с Raspberry Pi - 5
Исторические и технические подробности

И появились на свет различные решения. Наиболее практичными оказались устройства, которые можно было использовать в виде насадок на обычный фотоаппарат. Решения для пленочных камер и современных зеркалок выглядят примерно так:

Получаем настоящее 3D видео с Raspberry Pi - 6

Получаем настоящее 3D видео с Raspberry Pi - 7

(фото взято из Wiki)

Если смотреть ближе к нашим дням, то совсем недавно (в 2013 году) такая оптическая схема использовалась в проекте Poppy3d, успешно собравшем на Kickstarter нужные средства. Это устройство нацелено на пользователей смартфонов (точнее iPhone) и позволяет как снимать, так и просматривать 3D видео и фото.

Получаем настоящее 3D видео с Raspberry Pi - 8

Что получилось

Наше решение получилось достаточно компактным — вот фото первого прототипа рядом с самой малинкой:

Получаем настоящее 3D видео с Raspberry Pi - 9

Надо сказать, что размеры удалось серьезно «ужать» благодаря техническим особенностям работы оригинальной камеры Raspberry Pi в нужном нам режиме FullHD.

Несмотря на кажущуюся простоту, наша 3D насадка (прозванная за суть свою 3Dberry) оказалась очень чувствительным к точности сборки устройством. Небольшое отклонение отражающих поверхностей от нужного положения приводит к сильному смещению объектов на левой или правой части видео (особенно на дальнем плане), что полностью ломает стереоэффект.

Зато настроек никаких не требуется — модуль камеры Raspberry закрепляется на насадке, и видео FullHD транслируется или записывается уже в стерео-режиме. Учитывая, что никаких электронных компонентов в устройстве не имеется, мы можем не думать о совместимости или, например, дополнительном питании. Ну и, соответственно, когда Raspberry начнет поддерживать видео 4K — оно автоматически будет поддерживаться и здесь.

Полученное видео — будь то запись или прямая трансляция — имеет разрешение FullHD 1920x1080, и для его просмотра остается только превратить ваш телефон в полноценный шлем виртуальной реальности. Google Cardboard, Fibrum, ColorCross или другое простое устройство — и вот вам полноценное 3D видео.
Получаем настоящее 3D видео с Raspberry Pi - 10

Наши впечатления от таких устройств достаточно просты: если вам поиграться на один раз — вполне пойдет и Google Cardboard, которые на китайских сайтах стоят от 4$. Ну а для того, чтобы работать можно было гораздо дольше и комфортнее, подойдет любой пластиковый вариант — их стоимость на AliExpress или DX начинается от 19$. Пластиковые варианты имеют еще один важный плюс — у них регулируется не только расстояние между осями линз, но и фокус — таким образом, можно полностью настроить такие очки под себя.

Как выглядит результат работы

Если у вас есть уже одно из перечисленных устройств для просмотра видео на телефоне в 3D — вашему вниманию небольшая нарезка фрагментов видео. Для съемки фрагментов Raspberry Pi была настроена в режим записи видео FullHD и работала видеорегистратором. При просмотре на YouTube вам не всегда отдается видео в полном разрешении FullHD. Если вы хотите просмотреть это видео в полном разрешении на вашем телефоне — можно скачать его в виде файла.

В планах у нас сделать следующую итерацию устройства с повышенной живучестью и опробовать в экстремальных условиях — на самолете или коптере.

Автор: Realizator

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля