Программа сшивания предназначена для получения непрерывного бесшовного панорамного изображения из серии исходных фотоснимков. При этом, как правило, выполняются последовательно 3 основных операции:

1. преобразование исходных фотоснимков, выполненых нормальным объективом или объективом fish-eye, к виду, пригодному для сшивания, т.е. приведение к цилиндрической или сферической проекциям;
2. собственно сшивание, т.е. совмещение одиниковых элементов, находящихся в смежных общих областях снимков; и
3. смешивание смежных изображений с целью выравнивания их яркости, контрастности и цветовой тональности.

Мы не ставим свое целью описание приемов работы с теми или иными программами сшивания. Для этого существуют инструкции и руководства. Наша задача - более подробно ознакомиться со свойствами и характеристиками таких программ на примере лишь нескольких из них.

Подчеркнем еще раз, что если исходные снимки сделаны с соблюдением всех тех условий, о которых шла речь в предыдущих статьях (качественноый объектив, штатив, уровень и т.п.), практически любая программа сшивания прекрасно справится с поставленной перед ней задачей. На практике, однако, выполнение всех этих требований не всегда достижимо и в этом случае программа сшивания берет на себя исправление погрешностей в панорамах, вызванных допущенными в процессе подбора оборудования и съемки отступлений от идеального сценария. Таким образом программа сшивания характеризуется не тем, как она обрабатывает 'совершенные' снимки, а тем, как она справляется со всякого рода погрешностями на снимках ('бочки', виньетирование, наклоны, неравномерность экспонирования, цветности и т.п.)

Первой современной программой, предназначенной для сшивания панорам из отдельных фотоснимков, следует считать QuickTime VR Authoring Studio, выпущенной в 1997 г. корпорацией Apple Computers. С тех пор количество программ сшивания панорам, представленных на рынке, превысило три десятка. Большая часть такого рода программ имеет в свое основе алгоритмы автоматического сшивания, в основе которых лежит распознавание контрастных элементов изображений на исходных снимках. Некоторые программы осуществляют сшивание по маркерам, расставляемым пользователем на смежных изображениях с последующим совмещением маркированных точек на результирующей панораме (PanaVue Image Assembler). Как правило до начала работы по сшиванию необходимо указать фокусное расстояние объектива, с использованием которого велась съемка. Это можно сделать либо путем непосредственного ввода числового значения, либо подобрать тип фотоаппарата с объективом из имеющейся в программе несложной базы данных. Несколько программ могут самостоятельно осуществлять уточнение этих фокусных расстояний (Panorama Factory, PixMaker Pro). Существуют программы, позволяющие сшивать панорамы, представленные несколькими рядами исходных фотоснимков (все тот же (PanaVue Image Assembler, REALVIZ Stitcher и другие). Практически все программы позволяют задавать тип будущей панорамы - плоская или круговая. Большинство программ генерируют не только сшитое результирующее панорамное изображение, но и HTML-код, пригодный для непосредственного размещения на странице сайта и позволяющий воспроизводить панораму с помощью тут же размещаемой программы-вьюера (как правило Java-апплета) или обращения к соответствущему подключаемому модулю (плагину) браузера.

К сожалению мы не можем подробно остановиться на программе QuickTime VR Authoring Studio поскольку она реализуется только на компьютерах Apple. Мы же располагаем только компьютером PC, работающим под управлением Windows. Кое-что, однако сказать можно. О достоинствах программы говорит тот факт, что она не претерпела каких-либо серьезных изменений за годы своего существования (вышла лишь обновленная версия 1.01) и что до сих пор владельцы компьютеров Apple отдают ей безусловное предпочтение. Кроме того корпорация Apple Computers предложила уникальный формат весьма качественного представления панорамных изображений под названием QTVR (о котором уже упомянуто в предыдущей статье) и программу для их просмотра (о чем подробно мы расскажем в соответствующей статье).

Более подробное рассмотрение программ сшивания начнем с Ulead COOL 360 производства компании Ulead Systems. Выпущенная в 1999 году, эта программа до сих пор является примером весьма оригинального построения интерфейса пользователя.

Для работы с этой программой вообще не требуется каких-либо инструкций. Программа позволяет обрабатывать изображения, полученные лишь с использованием нормальных (прямоугольных объективов). Она не плохо справляется с работой по смешиванию изображений, но довольно беспомощна в случае геометрических погрешностей и практически не обрабатывает фантомные элементы изображений. Ulead COOL 360 не обновлялась с момента первого ее появления на рынке. Пользуясь пятибальной шкалой по совокупности качеств ей вряд ли можно присвоить больше, чем 3 с плюсом.

Хотя на памяти автора случай, когда в достаточно трудной геометрической ситуации (наличие на изображении изогнутых поручней практически по всей длине результирующего панорамного изображения) Cool 360 показала наилучшие результаты по сравнению с еще двумя программами, являющимися в то время лидерами в своем классе.

Рассмотрим еще одного 'ветерана' - программу PhotoVista. Изначально эта программа была представлена компанией Livepicture в 1998 г. Однако затем PhotoVista и другие программы, разработанные LivePicture, несколько раз переходили от одного владельца к другому. По мере смены владельцев в основном менялся интерфейс программы и весьма незначительно ее остальные свойства. По состоянию на 2004 г. владельцем программы, а точнее версией PhotoVista 3.0 является компания iSeeMedia. Но если судить по количеству отзывов о программе, наиболее популярной все же осталась версия PhotoVista 2.0, выпущенная компанией MGI в 1999 г.

PhotoVista (мы будем основываться на опыте работы с версиями 1.3.2 и 2.0) обладает простым и понятным интерфейсом и, так же как и уже рассмотренная нами Ulead COOL 360, практически не требует предварительного изучения какой-либо инструкции (хотя таковая и существует). По качеству результатом PhotoVista заметно превосходит большинство известных программ сшивания панорам (хотя имеет и ряд ограничений). По нашим наблюдениям наиболее сильными сторонами программы являются (а) великолепная способность обрабатывать геометрические несответствия смежных изображений, (б) практически устранять фантомные элементы изображений (на одном снимке находится фрагмент идущего человека, а на смежном снимке его нет), (в) довольно неплохо (по крайней мере по сравнению с другими программами) справляться с различием в цветовой тональности смежных снимков. Программа без труда обрабатывает файлы изображений размером в десятки мегабайт и при этом делает это достаточно быстро. Наряду с очень широкими возможностями выбора традиционных объективов существует возможность сшивать изображения, полученные с помощью диагонального объектива fish-eye (с фокусным расстоянием 16 мм). Очень сильной стороной программы является возможность представления результирующей панорамы в любом из 3-х видов проекций: эквидистантной (сферической), цилиндрической или кубической. К недостаткам или, точнее, ограничениям программы можно отнести, пожалуй, только невозможность сшивания многорядных (мозаичных) панорам. По совокупности качества результатов получаемых панорамных изображений и простоты работы с программой ей можно уверенно присвоить 5 баллов с небольшим минусом. По причине отсутствия каких либо элементов ручного манипулирования над исходными изображениями (наклоны, тональность и т.п.) формально эту программу не относят к классу профессиональных. По нашему же глубокому убеждению и на основании опыта работы с программой с 1999 г. PhotoVista (любой версии) имеет все шансы надолго обосноваться в арсенале программных средств 'панорамного' фотографа.

Если вам удалось получить исходные изображения приемлемого качества (однородная яркость и цветовая тональность исходных снимков, отсутствие виньетирования) и вы предпочитаете программы со множеством настроек, то вам скорее всего подойдет программа PanaVue Image Assembler версии 2.7 и старше.

Программа эта несет все признаки 'профессиональности'. Прежде всего она позволяет сшивать как однорядные, так и многорядные панорамы (или мозаичные изображения). В дополнение к основному автоматическому режиму сшивания есть возможность использования расставляемых вручную маркеров. Программа предусматривает сшивание изображений, выполненных с использованием 16-мм объектива fish-eye. Важной (и интересной) особенностью программы является режим самоподстройка параметров объектива, т.е. уточнение фокусного расстояния, угла наклона фотоаппарата и выявление и компенсация геометрических погрежностей (бочко- и подушкообразных искажений). Кроме того регулируется степень смешивания изображений и задается режим (по крайней мере теоретически) подгонки цвета. В целом программа заслуживает оценку в 4 балла. Разработчики программы достаточно регулярно выходят с новыми версиями программы, поэтому хочется надеется, что перспективы качества программы не исчерпаны.

Panorama Factory, пожалуй, является самой известной и популярной в России (и ее ближайших соседях) программой сшивания панорамных изображений.

Факт такой популярности скорее всего обусловлено т.н. 'условной бесплатностью' (shareware) программы. Программа эта - результат труда одного человека - Джона Стрэйта (John Strait). Сейчас, правда, автор программы выступает как компания под названием Smoky City Design. Panorama Factory позиционируется ее автором как программа для фотографов-профессионалов, что подкрепляется довольно объемным руководством по работе с ней. Хотя в целом приемы работы с программой достаточно просты. Автор программы сделал особый упор на обработку изображений с точки зрения выравнивания яркостей, цветности и т.п. и, надо сказать, не без успеха. Существует режим автоматического определения (или уточнения) фокусного расстояния объектива. В то же время не редкость наличие на результирующих изображений фантомных элементов. Наличие в программе режима 'тонкой регулировки' смешивания изображений позволяет до какой-то степени данный недостаток исправить, но в целом по этому критерию она явно уступает программе PhotoVista. Panorama Factory допускает лишь использование традиционных 'прямоугольных' объективов и позволяет получать только однорядные панорамы. Упомянутая выше обработка изображений, осуществляемая программой, не всегда понятна и в ряде случаев совсем нежелательна. Программа в своей работе потребляет значительные ресурсы компьютера и довольно медлительна. По результатам работы с данной программой скадывается впечатление о какой-то своего рода нестабильности в качестве получаемых изображений. Хотя в ряде случаев трудно желать чего-либо лучшего. Общая оценка, которую можно ей присвоить - 4 с плюсом.

Все 4 рассмотренные нами программы находятся в ценовом диапазоне от 35 до 70 долларов США, что делает их весьма доступными для широкой публики. Все они (за исключением, может, Ulead COOL 360) вполне могут быть отнесены не только к любительскому классу, но и к полупрофессиональному. Однако, наряду с программами этой категории на рынке существует и несколько по настоящему профессиональных программных продуктов с ценой, исчисляемой сотнями долларов. К ним, в частности, относится уже упомянутая нами QuickTime VR Authoring Studio. Другими широко известными представителями этого класса программ являются REALVIZ Stitcher компании REALVIZ, Panoweaver компании Easypano, PixMaker Pro компании PixAround.

Остановимся на последней из них.

Прежде всего в программе PixMaker Pro реализована концепция непрерывности технологии 'Снял-Сшил-Опубликовал' (Snap, Stich and Publish), что делает работу с программой простой и понятной. Однако, если обратится к меню программы, то мы обнаружим, довольно богатый набор предварительных регулировок: как ручных, так и автоматических. В первую очередь это касается параметров объектива: по любым 2-м выбранным смежным исходным изображениям можно уточнить фокусное расстояние, скорректировать геометрические искажения и компенсировать наклон объектива. Кроме того существует возможность регулирования глубины смешивания, коррекции цветности и минимизации фантомных элементов. Программа способна работать с диагональными объективами fish-eye. Однако сшивать можно только однорядные панорамы. PixMaker Pro прекрасно справляется с геометрическими погрешностями исходных снимков. Фантомные элементы (даже без участия минимизирующих их регулировок) на результирующей панораме как правило отсутствуют или обработаны таким образом, что на них не сразу обратишь внимание (так, разорванные линейные элементы заменяются ломаными). Иногда замечаются погрешности смешивания участков с градиентным характером окраски (небо). На результирующих изображениях часто проявляются едва заметные вертикальные полосы, разделяющие области различной тональности. Проявляется это в основном на участках изображений типа 'небо' и легко поддается простому ретушированию в Фотошопе. Программа PixMaker Pro вполне заслуживает той же оценки, что и PhotoVista - 5 с минусом.

Здесь, пожалуй, следует остановится. Среди программ, заслуживающих внимания, осталось, пожалуй, только две: iPIX Interactive Studio и пакет программ под названием PanoTools. К ним мы обратимся ниже.

Что касается остальных имеющихся сегодня на рынке 25 (и более) программ сшивания, то краткие их описания и характеристики приведены на сайте www.panoguide.com.

Материал, изложенный выше, не содержит каких-либо пояснений относительно форматов представления исходных изображений и результирующих панорам. Думается, что это не является информацией, принципиально характеризующей качество работы той или иной программы сшивания. Но мы еще вернемся к этому вопросу в разделе, посвященном просмотру панорам.

И еще. Вряд ли следует ожидать создание универсально-идеальной программы сшивания, пригодной для всех типов объективов, сюжетов, выходных форматов и т.п. Чаще всего приходится прибегать к комбинации различных подходов и программ. То, что не удается одной программе, вполне может оказаться под силу другой. И наоборот. Доказательством служит весь наш опыт изготовления многих десятков панорам.

Возраст программы при этом большого значения не имеет. Так, старенькая PhotoVista 1.3.2, которую автор этой статьи приобрел в уже далеком 1999 г. за 59 долларов 95 центов США, в большинстве случаев дает более качественные результаты, чем другие испробованные нами программы более поздних лет выпуска.