1、3D视频技术：从捕捉到应用的全面解析

3D视频技术：从捕捉到应用的全面解析

1. 3D视频技术背景与概述

在当今数字化时代，数字技术和互联网的飞速发展使得数字相机在日常生活中无处不在。手机、平板电脑和笔记本电脑大多配备了相机，每天都有海量的图片和视频在互联网上交换。同时，3D影院和3D电视也逐渐普及，城市中大量的摄像头用于安全和交通监控。

现代相机采用了各种计算机视觉技术，如人脸自动对焦和防抖功能。近年来，一些具备先进计算机视觉技术的新型相机也投入市场，如用于互动视频游戏的2.5D深度成像相机和可交互式调整焦点的光场相机。然而，这些相机主要侧重于提升图像的美观度和吸引力，引入了许多基于人类视觉系统和心理的人工视觉效果，导致拍摄的图像数据缺乏定量的物理基础。

而对于3D视频制作而言，相机被用作基于几何、光度和动力学进行处理的物理传感器，这就需要对相机进行几何、光度和动力学校准。相机的选择及其校准方法是3D视频制作中至关重要的环节，因为它们直接决定了所制作的3D视频数据的质量。此外，由于3D视频数据是由一组围绕运动物体的相机捕捉的多视角视频数据生成的，因此除了对单个相机进行校准外，还需要进行布局设计以及相互之间的几何、光度和动力学校准。

2. 多视角视频捕捉

2.1 多相机系统要求

为了制作3D视频，需要使用一组相机来同时捕捉物体的整个3D表面。目前，虽然有一些先进的3D视频捕捉系统引入了飞行时间相机和有源立体相机来捕捉2.5D深度视频数据，但这里主要讨论通过多视角2D视频数据重建3D物体形状、运动和表面纹理的方法。

当前3D视频制作技术存在一些普遍限制：
- 原则上可以同时捕捉多个运动物体，但实际上由于物体之间的相互遮挡会