編者按：本文是來自小蟻科技的投稿。

VR相機(jī)與VR拍攝是當(dāng)前的前沿?zé)衢T領(lǐng)域，不僅李安、斯皮爾伯格等大導(dǎo)演投身其中，普通用戶也希望能夠拍攝出VR大片。針對(duì)這一需求，小蟻將基于今年推出的4K運(yùn)動(dòng)相機(jī)，為用戶提供構(gòu)建硬件同步的VR相機(jī)的解決方案。

今年的谷歌I/O大會(huì)上，谷歌宣布與小蟻科技使用小蟻4K運(yùn)動(dòng)相機(jī)，共同打造新一代的JUMP VR相機(jī)，主要針對(duì)高端與專業(yè)人群，該款代表當(dāng)前最強(qiáng)VR拍攝實(shí)力的相機(jī)將于不久后推出。不過，普通用戶可以使用同樣的小蟻4K運(yùn)動(dòng)相機(jī)，根據(jù)小蟻提供的解決方案，來DIY搭建屬于自己的VR相機(jī)。

DIY基本步驟：

首先你需要購(gòu)買一定數(shù)量的小蟻4K運(yùn)動(dòng)相機(jī)；

然后使用3D打印，或者在市場(chǎng)上買到小蟻4K相機(jī)兼容的支架，作為全景相機(jī)的支架；

再次需要簡(jiǎn)單DIY一個(gè)多終端的數(shù)據(jù)線；

最后更新小蟻發(fā)布的定制固件；

此外，可以購(gòu)買小蟻藍(lán)牙遙控器進(jìn)行操控。

該VR相機(jī)的工作原理是：多終端數(shù)據(jù)線連接所有相機(jī)。其中一臺(tái)相機(jī)作為主控相機(jī)：用戶控制主控相機(jī)開始和停止錄像，然后主控相機(jī)向所有其他相機(jī)發(fā)送開始和停止錄像命令。每臺(tái)相機(jī)的固件都經(jīng)過優(yōu)化：在接收到開始/停止錄像命令后，相機(jī)會(huì)用固定時(shí)間準(zhǔn)備錄像，然后準(zhǔn)確地同時(shí)開始錄像。

下個(gè)版本中，小蟻將提供移動(dòng)電源支持的新功能，延長(zhǎng)拍攝時(shí)長(zhǎng)，而且可以避免更換相機(jī)內(nèi)置電池，使用戶體驗(yàn)更好。同時(shí)，小蟻將提供自動(dòng)同步所有相機(jī)設(shè)置的新功能。主控相機(jī)中選擇一組拍攝參數(shù)，這些參數(shù)將自動(dòng)被同步到其他相機(jī)。這也將大大簡(jiǎn)化全景相機(jī)的操作體驗(yàn)，并且降低設(shè)置未同步導(dǎo)致拍攝失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

以下為具體教程：

引語

用小蟻4K運(yùn)動(dòng)相機(jī)構(gòu)建VR相機(jī)有多種方式，主要的區(qū)別在于如何控制多臺(tái)小蟻4K運(yùn)動(dòng)相機(jī)開始和停止錄像。眾所周知，在拍攝360度全景視頻的時(shí)候，我們希望所有相機(jī)都能在同一時(shí)間開始和停止錄像。這對(duì)拼接生成高質(zhì)量的360度VR視頻至關(guān)重要。

最簡(jiǎn)單的方法是逐個(gè)手動(dòng)控制它們，但是這個(gè)是原始的，不方便的，并且不能保證相機(jī)間的同步。

一個(gè)更好的方法是使用Wi-Fi。小蟻4K運(yùn)動(dòng)相機(jī)都標(biāo)配了Wi-Fi模塊，所有相機(jī)打開Wi-Fi，設(shè)置為Wi-Fi station模式，并連接到手機(jī)熱點(diǎn)或Wi-Fi路由器。這時(shí)候我們可以用手機(jī)App通過Wi-Fi控制所有的相機(jī)。具體細(xì)節(jié)詳見GitHub上的小蟻開放API.

然而，基于Wi-Fi的解決方案也有局限性。首先，當(dāng)有很多相機(jī)需要控制或使用環(huán)境存在嚴(yán)重的Wi-Fi干擾時(shí)，Wi-Fi控制會(huì)變得不穩(wěn)定。其次，Wi-Fi協(xié)議也不能保證在所有相機(jī)之間良好的視頻拍攝同步，因?yàn)閃i-Fi信道存在著一定的延時(shí)。

另一個(gè)解決方案是使用藍(lán)牙遙控器來控制所有的相機(jī)。這跟基于Wi-Fi解決方案的想法類似，也具有相同的局限性。

另一個(gè)常用的同步解決方案，是在錄像結(jié)束后嘗試離線同步視頻文件。這種方案通過檢測(cè)視頻文件中的相同音頻信號(hào)或物體運(yùn)動(dòng)來對(duì)齊視頻幀。由于這種解決方案不能真正控制錄像開始時(shí)間，所以相機(jī)間的同步誤差至少為1幀。

使用硬件同步錄像

在我們介紹一個(gè)使用硬件解決小蟻4K運(yùn)動(dòng)相機(jī)同步問題的方案。我們使用簡(jiǎn)單的多終端數(shù)據(jù)線連接所有攝像機(jī)的micro USB端口，并通過此線纜發(fā)送錄像開始和停止命令。由于在物理數(shù)據(jù)線上發(fā)送命令是高度實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確的，這可以在所有相機(jī)之間實(shí)現(xiàn)高精度的視頻拍攝同步。后期的拼接也會(huì)變得更容易，質(zhì)量也會(huì)更高。

材料清單

1、從網(wǎng)上購(gòu)買的小蟻4K運(yùn)動(dòng)相機(jī)。

2、全景相機(jī)支架。我們開源了一個(gè)參考設(shè)計(jì)，存在同一個(gè)目錄下。你可以直接用來3D打印，或者在市場(chǎng)上買到小蟻4K相機(jī)兼容的支架。

3、多終端數(shù)據(jù)線。同樣的，我們?cè)谕粋€(gè)文件夾中發(fā)布了它的規(guī)格。每個(gè)終端都是7針Micro USB端口，該數(shù)據(jù)線將所有引腳2和所有引腳7連接在一起。這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，你完全可以DIY。

下圖顯示了一個(gè)6終端線纜：

 

　　（螺紋潤(rùn)濕熱熔膠涂層。最大厚度為8毫米, 最大外徑20毫米。）

當(dāng)然，如果你的設(shè)備需要不同數(shù)量的相機(jī)，你可以用不同數(shù)量的終端制作線纜。

4、定制固件。我們也在同一個(gè)文件夾中發(fā)布了適用于搭建全景相機(jī)系統(tǒng)的定制固件。 我們將定期發(fā)布固件更新，請(qǐng)經(jīng)?；貋頇z查更新。

5、藍(lán)牙遙控器（可選，可在天貓、京東小蟻官方旗艦店購(gòu)買）。

工作原理

為了使所有相機(jī)同步錄像，需要做一些事情：

1、多終端數(shù)據(jù)線連接所有相機(jī)。其中一臺(tái)相機(jī)作為主控相機(jī)：用戶控制主控相機(jī)開始和停止錄像，然后主控相機(jī)向所有其他相機(jī)發(fā)送開始和停止錄像命令。

2、每臺(tái)相機(jī)的固件都經(jīng)過優(yōu)化：在接收到開始/停止錄像命令后，相機(jī)會(huì)用固定時(shí)間準(zhǔn)備錄像，然后準(zhǔn)確地同時(shí)開始錄像。

3、每臺(tái)相機(jī)的晶振是高度準(zhǔn)確的，因此所有相機(jī)之間的時(shí)鐘漂移是最小的。錄像30分鐘后，相機(jī)間的時(shí)鐘漂移小于10ms。 當(dāng)用戶停止并重新啟動(dòng)錄像，漂移重置為0。

所有這些優(yōu)化確保了不僅所有相機(jī)同時(shí)開始錄像，而且在足夠長(zhǎng)的時(shí)間里保持同步，所以用來拍攝一個(gè)典型的視頻也完全沒有問題。

配置

幾個(gè)步驟就可以搭建好一個(gè)全景VR相機(jī)。

1、下載固件：總共有兩個(gè)文件，一個(gè)是firmware_first.bin，另一個(gè)是firmware_others.bin。

a、選擇一個(gè)小蟻4K相機(jī)作為主控相機(jī)：將firmware_first.bin重命名為firmware.bin，并將其復(fù)制到相機(jī)microSD卡的根目錄。將microSD卡插入相機(jī)，打開相機(jī)，然后按照屏幕上的說明更新相機(jī)的固件。

b、其他相機(jī)： 將firmware_others.bin重命名為firmware.bin，并將其復(fù)制到所有非控制相機(jī)的microSD卡的根文件夾。 將microSD卡插入相機(jī)，打開相機(jī)，然后按照屏幕上的說明更新相機(jī)的固件。

c、使用觸摸屏設(shè)置相機(jī)的工作模式。定制過的相機(jī)固件支持三種模式：12MP照片，2.5K普通攝像和2.5K延時(shí)攝像。請(qǐng)確保所有相機(jī)都在相同模式下工作。

2、將藍(lán)牙遙控器與主控相機(jī)配對(duì)（可選）

a、進(jìn)入主控相機(jī)的系統(tǒng)設(shè)置

b、選擇藍(lán)牙配對(duì)

c、一直按藍(lán)牙遙控器上的按鈕，直到藍(lán)牙遙控器上的指示燈變?yōu)樗{(lán)色。

3、將所有相機(jī)安裝在全景相機(jī)支架上。

4、使用多終端USB數(shù)據(jù)線連接所有相機(jī)的USB端口。數(shù)據(jù)線的每個(gè)端口是相同的，因此電纜的哪個(gè)終端與哪個(gè)相機(jī)USB端口連接無關(guān)緊要。

下面的圖片是一個(gè)實(shí)物示例。

如何使用

1、開機(jī)

長(zhǎng)按每個(gè)相機(jī)電源/快門按鈕使相機(jī)開機(jī)。

2、錄制視頻或延時(shí)視頻

a、將所有相機(jī)的模式更改為普通攝像或延時(shí)攝像。

b、按藍(lán)牙遙控器的快門鍵或主控相機(jī)的電源/快門鍵，使所有相機(jī)準(zhǔn)備好進(jìn)行錄像。

c、按藍(lán)牙遙控器的快門鍵或再次按下主控相機(jī)的電源/快門鍵開始錄像。

d、錄制視頻中。

e、按藍(lán)牙遙控器的快門鍵或按下主控相機(jī)的電源/快門鍵停止錄像。 我們建議將每個(gè)視頻時(shí)長(zhǎng)限制在30分鐘內(nèi)，這樣時(shí)鐘漂移會(huì)低于10ms。視頻數(shù)量沒有限制。

3、拍攝照片

a、將所有相機(jī)的模式更改為普通拍照。

b、按藍(lán)牙遙控器快門鍵拍攝照片。

4、關(guān)機(jī)

長(zhǎng)按主控相機(jī)的電源/快門鍵關(guān)閉所有相機(jī)。

5、拼接

只需使用任何你常用的拼接軟件，來處理錄制的視頻文件，以生成全景VR視頻。

后期開發(fā)計(jì)劃

在下個(gè)版本中，我們將提供兩個(gè)新功能：

1、移動(dòng)電源支持：這樣你就可以使用大容量移動(dòng)電源為支架中的所有相機(jī)供電。使用移動(dòng)電源不僅可以延長(zhǎng)拍攝時(shí)長(zhǎng)，而且可以避免更換相機(jī)內(nèi)置電池，使用戶體驗(yàn)更好。

2、自動(dòng)同步所有相機(jī)的設(shè)置：在主控相機(jī)中選擇一組拍攝參數(shù)，這些參數(shù)將自動(dòng)被同步到其他相機(jī)。這也將大大簡(jiǎn)化全景相機(jī)的操作體驗(yàn)，并且降低設(shè)置未同步導(dǎo)致拍攝失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

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