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PTGui Pro에서 바닥사진 함께 스티칭 하기

풀 스피어리컬 파노라마 제작시 트라이포드가 위치한 바닥을 어떻게 처리할 것이지가 항상 문제입니다. 일반적인 방법으로 트라이포드를 치운후
바닥 수정을 위한 소스 사진을 트라이포드가 있던 위치의 중앙과 수직으로 촬영하여 포토샵과 같은 이미지 편집툴로 편집합니다.
그러나 이렇게 촬영하여 편집할 경우 카메라와 촬영자의 그림자 처리라던지 윤기있는 바닥일 경우에 주변의 물체가 반사되는 모습을
자연스럽게 편집하기란 여간 힘든 것이 아닙니다.
PTGui Pro의 뷰 포인트(VP) 파라미터를 이용하면 이러한 문제점을 해결하고 한번에 바닥까지 풀 스피어리컬 파노라마로 렌더링 할 수 있습니다.

2D 피사체의 뷰포인트 교정하기

사진 한장에는 수많은 2D면(평평한 면)이 존재합니다. 아무리 곡면으로 이루어진 물체가 많더라도(숲속 공원등) 바닥 만큼은 2D면이 존재할 것 입니다.
아래 도심 사진은 많은 2D면으로 이루어져 있음을 알 수 있습니다. 이중 하나의 2D면만 카피하여 오른쪽 그림과 같이 편집(포토샵과 같은 이미지 편집툴의
자유변형툴 사용)하는 것은 그리 어려운 문제가 아닙니다. 아래 사진은 DKNY라는 광고판의 2D면 이미지만 카피한 후 이미지 편집툴로 모서리를 잡아당겨
시각적 원근도(perspective)를 수정한 것입니다. 그 결과 원본사진(왼쪽 사진)에서 우측면에 있던 뷰 포인트를 수정사진(오른쪽 사진)에서
DNYK 광고판 만큼은 정면으로 이동시켰습니다. 이처럼 사진상에서 한개의 2D면의 시점(뷰 포인트)을 가상적으로 이동시키는 것은 가능합니다.
PTGui Pro의 뷰 포인트(VP) 파라미터는 바로 이점을 이용하여 바닥사진을 붙여서 렌더링 할 수 있습니다.


그러나 위와 같은 방법으로 전체 사진의 시각적 원근도(perspective)를 변형하여 전체 사진의 뷰 포인트를 이동시키는 것은 불가능 합니다.
아래 사진은 DKNY 광고판을 기준으로 전체 사진의 시각적 원근도(perspective)를 변형하여 뷰 포인트를 가상적을 이동시킨 모습입니다. 사진에서 보이는 바와 같이
광고판과 동일한 2D 평면에 위치한 건물의 벽면은 뷰 포인트가 정면으로 이동되었지만 나머지 벽면들은 뷰 포인트를 정면으로 이동시킬 수 없음을 알 수 있습니다.
사진은 3D 공간이 아니기 때문에 공간을 표현하고 있는 이미지 전체의 뷰 포인트를 이동시킬 수 없습니다(3D 프로그램에서는 카메라의 위치를 공간내에서 자유롭게
이동시킬 수 있습니다). 바로 이러한 점은 PTGui Pro에서 바닥 사진을 스티칭 하기위해 컨트롤 포인트를 수작업으로 찍어 넣을 때 실제 바닥에 해당하는 2D 평면에만
찍어 넣어야 하는 이유 입니다.


바닥 사진 촬영하기

뷰 포인트를 교정하여 바닥을 스티칭할 경우에는 바닥사진을 촬영 포인트에서 수직으로 촬영할 필요가 없습니다. 오히려 수직으로 촬영할 경우에 상황에 따라
카메라나 촬영자의 그림자가 바닥에 비춰질 수 있기때문에 바닥 사진은 촬영 포인트에서 1m 내외로 떨어져 사선으로 촬영하는 것이 좋습니다.
이때 촬영 포인트의 높이는 크게 상관이 없으며 찰영 포인트의 바닥 지점이 중앙에 오게 촬영합니다. 실내 촬영인 경우에는 카메라가 흔들리지 않도록 그림과 같이
트라이포드로 고정하고 촬영하는 것이 좋습니다.




아래 사진의 왼쪽 이미지는 이 예제에서 사용할 실제 바닥 사진 모습입니다. 사진상에서 빨강색으로 마킹된 부분이 파노라마 촬영 포인트 입니다
가운데 이미지는 바닥면을 기준으로 시각적 원근도(perspective)를 변형하여 뷰 포인트를 수직면으로 이동시킨 이미지 입니다. 실제로 파노라마 촬영시
트라이포드를 세운 바닥면은 대부분 평면입니다. PTGui Pro의 VP 파라미터를 이용하여 바닥면을 스티칭 할 시 오른쪽 이미지처럼 트라이포드가 세워져 있던
주변의 바닥면만 사용하게 됩니다. 바닥면이 아닌 다른 물체들(의자, 출입문, 테이블 등등)은 Blend priority 파라미터를 설정하여 렌더링시 제외시킵니다.

     

실전 예제

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≫ 1. PTGui Pro로 소스 이미지 불러오기

VP 파라미터는 PTGui Pro 버전에서만 지원하는 파라미터이기 때문에 PTGui 일반 버전에서는 바닥 스티칭 작업을 할 수 없습니다.
PTGui Pro를 실행하고 [1. Load images...] 버튼을 눌러 바닥 사진을 제외한 소스 이미지를 불러옵니다. 이미지 선택창에서 마우스로 드래그하거나 Ctrl 키 또는
Shift 키를 함께 사용하면 이미지를 다중으로 선택할 수 있습니다. 이미지를 하나만 선택하여 불러오면 PTGui가 선택한 이미지의 EXIF 데이터를 읽어 같은 폴더에
동일한 조건의 이미지가 있는지를 판독하여 나머지 이미지를 모두 불러올 것인지에 대한 선택을 묻는 다음과 같은 경고창이 열립니다. 이럴 경우에는 [Yes] 버튼을
눌러 나머지 이미지를 모두 불러온 후 Source Images 탭에서 마지막 바닥사진을 삭제합니다.
(윈도우 탐색기에서 바닥 사진을 제외한 소스 이미지를 모두 선택한 후 마우스로 드래그하여 PTGui 창에 떨어트려 불러올 수도 있습니다)






≫ 2. 렌즈 설정후 이미지 정렬하기
소스 이미지를 불러온 후 우측의 [회전] 버튼을 눌러 이미지를 세웁니다.
만약 Automatic 체크 옵션이 체크되어 있고 Lens type이 Rectilinear (normal lens)로 설정되어 있다면 체크 옵션을 해지하고 Lens type을 Fullframe로 설정하기 바랍니다.



소스 이미지 촬영에 사용된 렌즈는 16mm 어안 렌즈 풀프레임 타입입니다(어안렌즈에는 화상이 동그랗게 찍히는 셔큘러 타입과 네모랗게 찍히는 풀프레임
타입이 있습니다). Nikon 16mm f/2.8D Fisheye 렌즈는 풀프레임 타입의 어안렌즈입니다.
Camera / lens parameters 섹션의 Automatic 옵션이 체크되어 있으면 PTGui는 소스 이미지의 EXIF 데이터로 부터 렌즈에 관련된 정보를 가져와 렌즈 파라미터를
자동으로 설정합니다. 그러나 위와 같은 경우에는 16mm 어안렌즈를 일반렌즈인 Rectilinear (normal lens) 타입으로 인식하고 있습니다. 이는 PTGui 기본 옵션에서
15mm 이상 렌즈를 일반렌즈로 인식하겠끔 설정되어 있기 때문입니다. 이러한 경우에는 Automatic 옵션을 해지하고 렌즈 타입을 직접 설정합니다.
파노라마 촬영시 ccd가 1:1인 바디에 16mm 어안렌즈를 항시 사용할 경우에는 다음 그림과 같이 Options 창에서 16mm 이하의 렌즈를 어안렌즈로 인식하게끔
설정하면 향후 작업부터는 16mm 렌즈를 풀프레임 어안렌즈로 정확하게 자동으로 인식하게 됩니다. 두번째 줄은 크롭바디일 경우에 어안렌즈 인식 범위를
설정하는 항목입니다. 1.5배 크롭바디에서 16mm 렌즈는 일반렌즈인 Rectilinear (normal lens) 타입에 해당함으로 두번째줄 설정은 변경할 필요가 없습니다.
렌즈 파라미터에 대한 설정은 Lens Settings 탭에서도 할 수 있습니다.



[2. Align images...] 버튼을 눌러 이미지를 정렬합니다(자동으로 모든 소스 이미지에 컨트롤 포인트가 생성되고 이를 기준으로 소스 이미지들이 정렬됩니다).




≫ 3. 바닥 사진을 불러온 후 Panorama Editor 창에서 정렬시키기
[1. Load images...] 버튼을 사용하거나 또는 Source Image 탭의 좌측 아래에 있는 [Add] 버튼을 사용하거나 또는 윈도우 탐색기에서 마우스로 드래그한
후 PTGui 창에 떨어트리거나 해서 바닥 사진을 현재 프로젝트에 추가합니다.
Tools > Panorama Editor 메뉴 또는 상단 아이콘 메뉴의 [Panorama Editor] 버튼을 눌러 Panorama Editor 창을 불러 옵니다.



Panorama Editor 창의 Mode > Edit Individual Images 메뉴 또는 [Edit Individual Images] 버튼을 눌러 편집 모드를
낱장 이미지 편집(Edit Individual Images) 모드로 설정합니다. 이미지 숫자 탭에서 바닥 사진에 해당하는 7번 탭을 선택합니다.
바닥 이미지를 마우스로 드래그하여 대략적인 위치정렬을 합니다(왼쪽 마우스 - 이동 / 오른쪽 마우스 - 회전).
바닥 이미지 정렬을 완료했으면 [Edit Panorama] 버튼을 눌러 편집 모드를 파노라마 편집(Edit Panorama) 모드로 되돌려 놓습니다.




Optimizer 탭에서 [Run Optimizer] 버튼을 눌러 소스 이미지 정렬 최적화를 테스트 해봅니다.
PTGui는 각 소스 이미지의 겹치는 영역에 생성된 컨트롤 포인트를 판독하여 소스 이미지의 정렬을 최적화 합니다. 최적화 결과가 good 이상 나오면
정렬이 잘된 것이며 bad가 나오면 컨트롤 포인트들을 재설정할 필요가 있는 것 입니다. Average control point distance 수치가 작을수록 정렬이 잘된 것입니다.
바닥 사진을 대략적으로 정렬한 상태(뷰 포인트가 틀린 사진이기때문에 다른 사진들의 파라미터 데이터로는 정렬될 수 없는 상태 입니다)임에도 불구하고
결과가 good이 나온 이유는 아직 바닥 사진에 해당하는 컨트롤 포인트가 없기 때문입니다.




≫ 4. Control Points 탭에서 바닥 사진에 컨트롤 포인트 찍어 넣기

Control Points 탭으로 이동한 후 바닥 사진과 가장 많이 겹친 0번 탭 이미지와 바닥 사진에 해당하는 7번 탭 이미지를 선택합니다.
두 이미지에서 동일한 위치를 찾아 컨트롤 포인트를 찍어 넣습니다. 이미지상에서 하나의 평면만 뷰 포인트를 교정할 수 있으므로 실제 바닥면에 해당하는
바닥면에만 컨트롤 포인트를 찍어 넣어야 합니다. 컨트롤 포인트는 두개가 한쌍으로 이루어져 있으며 상대 이미지에 같은 번호 인덱스로
표현됩니다. 컨트롤 포인트는 가급적 넓은 영역에 분포시켜 찍어 넣어야만 이미지 정렬이 정확해 집니다. 10쌍 정도 찍어 넣습니다.

※ 컨트롤 포인트 탭에 대한 자세한 사용법은 Control Points 탭 페이지를 참고하기 바랍니다.




≫ 5. 이미지 정렬 최적화한 후 바닥 사진에서 필요한 부분만 사용하기

Optimizer 탭으로 이동한 후 왼쪽의 [Advanced ≫] 버튼을 눌러 Advanced 모드로 변경합니다. Optimize per image 섹션에서 바닥 이미지에 해당하는 image 7의
Viewpoint 옵션을 체크합니다. 좌측 하단의 [Run Optimizer] 버튼을 눌러 최적화를 실행합니다.

옵티마이져는 이미지에 찍혀있는 컨트롤 포인트들을 판독하여 이미지 상에서 동일한 위치에 있는 컨트롤 포인트들을 가능한한 가깝게 겹쳐지게 렌즈 파라미터와
소스 이미지들의 파라미터를 조절하는 작업을 합니다.



[Panorama Editor] 버튼을 눌러 Panorama Editor 창을 불러와서 정렬된 파노라마를 살펴보면 바닥 사진에서 바닥면을 제외한
다른 면의 물체들은 상당히 왜곡돼어 있음을 알 수 있습니다. 이 상태로 파노라마를 렌더링 하면 실제 파노라마도 그림과 같은 모습으로 렌더링 됩니다.

Panorama Editor의 파노라마는 실제 완성된 모습의 파노라마를 실시간으로 미리보기 해줍니다. 프로젝트 작업과정에서 수정되는 모든 내용들은
Panorama Editor창의 미리보기 파노라마에 실시간으로 적용됩니다.




바닥 사진이 다음 그림과 같이 펼쳐져 있는 상태이기 때문에 트라이포드를 가리고 바닥을 메꾸는데 필요한 영역외에
나머지 부분(어둡게 표현한 부분)은 렌더링 시 제외시켜야합니다.




Image Parameters 탭으로 이동한 후 바닥 사진에 해당하는 7번 이미지의 Blend priority 수치를 35 정도로 낮추어 수정합니다.
바닥 사진(7번 이미지)의 5개의 VP 파라미터를 보면 나머지 사진들과 수치가 다르다는 것을 알 수 있습니다. 이는 Optimizer 탭에서 바닥 사진의
Viewpoint 파라미터를 최적화 하여 계산하였기 때문입니다. 바로 이것이 PTGui Pro의 뷰 포인트 교정 파라미터 입니다.

Blend priority 파라미터는 소스 이미지를 합성(Blend)하여 파노라마 이미지로 렌더링 시 합성범위를 수치로 정하는 것입니다.
수치가 100일 경우에 해당 사진의 전 영역을 모두 포함하는 것이며 수치가 작아질수록 합성되는 영역이 작아집니다.




바닥 사진의 Blend priority 수치를 35로 낮춘 결과 Panorama Editor 창의 미리보기 파노라마 이미지에서 바닥 사진의 왜곡된 영역이 제거된 모습입니다.



≫ 5. 미리보기 테스트 후 오류난 곳 수정하기

4번 단계에서 바닥 사진의 컨트롤 포인트를 0번사진에서만 관계하여 찍어넣었기 때문에 바닥부분에 오류가 생긴 부분이 있을 수 있습니다.
바닥사진과 겹치는 주요 사진에 컨트롤 포인트를 네다섯개씩 찍어 넣었다면 바닥 사진은 거의 완벽하게 렌더링 됩니다.

Preview 탭으로 이동한 후 가로, 세로 크기를 설정한 후 [Preview] 버튼을 누릅니다. Options 설정에서 미리보기 뷰어를 DevalVR과
같은 파노라마 뷰어로 설정해 놓으면 편리합니다. 기본 설정은 QuickTime Player로 되어 있습니다.
파노라마에서 오류난 부분이 있는지 살펴 봅니다.




Control Points 탭에서 바닥 사진과 겹치는 사진 중 0번 사진에만 컨트롤 포인트를 입력하였기 때문에 0번 사진쪽은 바닥부분에 오류난 부분이
없으나 컨트롤 포인트를 입력하지 않은 반대편 쪽은 바닥에 오류난 부분이 보입니다. 이 부분은 컨트롤 포인트를 입력하여 수정할 수 있습니다.




Control Points 탭으로 이동한 후 3번과 7번(바닥 사진)탭 이미지를 선택합니다. 컨트롤 포인트를 3~5개 정도 입력합니다.
아래에 있는 이미지 회전 버튼을 이용하면 두 사진을 비교하기 쉽게 회전 시킬 수 있습니다. 이 버튼으로 회전시키는 것은 실제 소스 이미지를
회전 시키는 것은 아닙니다. 즉, 파노라마에 영향을 주지 않습니다.




일반적으로 바닥 사진과 많이 겹치는 두장의 사진에만 컨트롤 포인트를 입력하여도 무난하지만 좀더 정확히 정렬을 하거나 정렬이 잘 안될 경우에는
다른 사진에도 컨트롤 포인트를 입력합니다. 물론 바닥 사진과 겹치는 모든 사진에 컨트롤 포인트를 입력하는 것이 가장 좋습니다. Optimize를 해서
거리차이(distance)가 큰 컨트롤 포인트쌍은 다시 한번 살펴서 수정해 주는 것이 좋습니다. 컨트롤 포인트들은 서로 영향을 주기 때문에 한쌍의 잘못
입력된 컨트롤 포인트가 전체 이미지 정렬에 영향을 줄 수도 있습니다.

Control Points 탭에서 4번과 7번의 이미지를 선택합니다. 아래 회전 버튼을 눌러 7번 이미지를 비교하기 쉽게 돌려 놓은 다음 컨트롤 포인트를
3~5개 정도 입력합니다.




Optimizer 탭으로 이동한 후 [Run Optimizer] 버튼을 눌러 다시 한번 최적화를 실행합니다.
Optimizer Results 창에서 최적화 결과를 확인합니다.




≫ 6. 이미지 보정 후 최종 파노라마 이미지로 렌더링하여 저장하기

Exposure/HDR 탭으로 이동한 후 Automatic exposure and color adjustment 섹션의 [Optimize now!] 버튼을 눌러 비네팅과 노출, 컬러를 최적화 합니다.
필요하다면 Fine tune 섹션에서 이미지 보정을 합니다. 이 과정은 렌더링된 파노라마 사진을 다른 이미지 편집툴(포토샵 등)을 사용하여 후보정할
것이라면 생략해도 됩니다. 비네팅이 심한 렌즈를 사용하였을 경우에는 비네팅 현상을 제거하기 위하여 최적화를 실행합니다.




Create Panorama 탭으로 이동한 후 출력될 파노라마 크기, 파일 형식... 등을 설정하고 [Create Panorama] 버튼을 눌러 최종 파노라마를 저장합니다.
파노라마가 완전히 렌더링되어 저장된 후에 [View...] 버튼을 눌러 옵션에서 설정된 파노라마 뷰어로 파노라마를 살펴 봅니다.
다른 편집 프로그램(포토샵 등)으로 저장된 파노라마를 편집하려면 View... 버튼 옆에 있는 [Drag & drop] 버튼을 드래그하여 편집 프로그램 창으로
떨어트립니다(편집 프로그램이 열려있어야 합니다). 윈도우 탐색기에 떨어트리면 파노라마가 떨어트린 폴더에 복사됩니다.



≫ 7. 파노라마 뷰어로 결과물 보기

FPP 웹용 파노라마 뷰어로 결과물 보기