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編者按：本文是來自小蟻科技的投稿。
VR相機與VR拍攝是當前的前沿熱門領域，不僅李安、斯皮爾伯格等大導演投身其中，普通用戶也希望能夠拍攝出VR大片。針對這一需求，小蟻將基于今年推出的4K運動相機，為用戶提供構建硬件同步的VR相機的解決方案。
今年的谷歌I/O大會上，谷歌宣布與小蟻科技使用小蟻4K運動相機，共同打造新一代的JUMP VR相機，主要針對高端與專業(yè)人群，該款代表當前最強VR拍攝實力的相機將于不久后推出。不過，普通用戶可以使用同樣的小蟻4K運動相機，根據(jù)小蟻提供的解決方案，來DIY搭建屬于自己的VR相機。
DIY基本步驟：
首先你需要購買一定數(shù)量的小蟻4K運動相機；
然后使用3D打印，或者在市場上買到小蟻4K相機兼容的支架，作為全景相機的支架；
再次需要簡單DIY一個多終端的數(shù)據(jù)線；
最后更新小蟻發(fā)布的定制固件；
此外，可以購買小蟻藍牙遙控器進行操控。
該VR相機的工作原理是：多終端數(shù)據(jù)線連接所有相機。其中一臺相機作為主控相機：用戶控制主控相機開始和停止錄像，然后主控相機向所有其他相機發(fā)送開始和停止錄像命令。每臺相機的固件都經(jīng)過優(yōu)化：在接收到開始/停止錄像命令后，相機會用固定時間準備錄像，然后準確地同時開始錄像。
下個版本中，小蟻將提供移動電源支持的新功能，延長拍攝時長，而且可以避免更換相機內置電池，使用戶體驗更好。同時，小蟻將提供自動同步所有相機設置的新功能。主控相機中選擇一組拍攝參數(shù)，這些參數(shù)將自動被同步到其他相機。這也將大大簡化全景相機的操作體驗，并且降低設置未同步導致拍攝失敗的風險。
以下為具體教程：
引語
用小蟻4K運動相機構建VR相機有多種方式，主要的區(qū)別在于如何控制多臺小蟻4K運動相機開始和停止錄像。眾所周知，在拍攝360度全景視頻的時候，我們希望所有相機都能在同一時間開始和停止錄像。這對拼接生成高質量的360度VR視頻至關重要。
最簡單的方法是逐個手動控制它們，但是這個是原始的，不方便的，并且不能保證相機間的同步。
一個更好的方法是使用Wi-Fi。小蟻4K運動相機都標配了Wi-Fi模塊，所有相機打開Wi-Fi，設置為Wi-Fi station模式，并連接到手機熱點或Wi-Fi路由器。這時候我們可以用手機App通過Wi-Fi控制所有的相機。具體細節(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，當有很多相機需要控制或使用環(huán)境存在嚴重的Wi-Fi干擾時，Wi-Fi控制會變得不穩(wěn)定。其次，Wi-Fi協(xié)議也不能保證在所有相機之間良好的視頻拍攝同步，因為Wi-Fi信道存在著一定的延時。
另一個解決方案是使用藍牙遙控器來控制所有的相機。這跟基于Wi-Fi解決方案的想法類似，也具有相同的局限性。
另一個常用的同步解決方案，是在錄像結束后嘗試離線同步視頻文件。這種方案通過檢測視頻文件中的相同音頻信號或物體運動來對齊視頻幀。由于這種解決方案不能真正控制錄像開始時間，所以相機間的同步誤差至少為1幀。
使用硬件同步錄像
在我們介紹一個使用硬件解決小蟻4K運動相機同步問題的方案。我們使用簡單的多終端數(shù)據(jù)線連接所有攝像機的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)送命令是高度實時和準確的，這可以在所有相機之間實現(xiàn)高精度的視頻拍攝同步。后期的拼接也會變得更容易，質量也會更高。
1、從網(wǎng)上購買的小蟻4K運動相機。
2、全景相機支架。我們開源了一個參考設計，存在同一個目錄下。你可以直接用來3D打印，或者在市場上買到小蟻4K相機兼容的支架。
3、多終端數(shù)據(jù)線。同樣的，我們在同一個文件夾中發(fā)布了它的規(guī)格。每個終端都是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。這是一個非常簡單的設計，你完全可以DIY。
下圖顯示了一個6終端線纜：
?。菁y潤濕熱熔膠涂層。最大厚度為8毫米, 最大外徑20毫米。）
當然，如果你的設備需要不同數(shù)量的相機，你可以用不同數(shù)量的終端制作線纜。
4、定制固件。我們也在同一個文件夾中發(fā)布了適用于搭建全景相機系統(tǒng)的定制固件。 我們將定期發(fā)布固件更新，請經(jīng)?；貋頇z查更新。
5、藍牙遙控器（可選，可在天貓、京東小蟻官方旗艦店購買）。
工作原理
為了使所有相機同步錄像，需要做一些事情：
1、多終端數(shù)據(jù)線連接所有相機。其中一臺相機作為主控相機：用戶控制主控相機開始和停止錄像，然后主控相機向所有其他相機發(fā)送開始和停止錄像命令。
2、每臺相機的固件都經(jīng)過優(yōu)化：在接收到開始/停止錄像命令后，相機會用固定時間準備錄像，然后準確地同時開始錄像。
3、每臺相機的晶振是高度準確的，因此所有相機之間的時鐘漂移是最小的。錄像30分鐘后，相機間的時鐘漂移小于10ms。 當用戶停止并重新啟動錄像，漂移重置為0。
所有這些優(yōu)化確保了不僅所有相機同時開始錄像，而且在足夠長的時間里保持同步，所以用來拍攝一個典型的視頻也完全沒有問題。
配置
幾個步驟就可以搭建好一個全景VR相機。
1、下載固件：總共有兩個文件，一個是firmware_first.bin，另一個是firmware_others.bin。
a、選擇一個小蟻4K相機作為主控相機：將firmware_first.bin重命名為firmware.bin，并將其復制到相機microSD卡的根目錄。將microSD卡插入相機，打開相機，然后按照屏幕上的說明更新相機的固件。
b、其他相機： 將firmware_others.bin重命名為firmware.bin，并將其復制到所有非控制相機的microSD卡的根文件夾。 將microSD卡插入相機，打開相機，然后按照屏幕上的說明更新相機的固件。
c、使用觸摸屏設置相機的工作模式。定制過的相機固件支持三種模式：12MP照片，2.5K普通攝像和2.5K延時攝像。請確保所有相機都在相同模式下工作。
2、將藍牙遙控器與主控相機配對（可選）
a、進入主控相機的系統(tǒng)設置
b、選擇藍牙配對
c、一直按藍牙遙控器上的按鈕，直到藍牙遙控器上的指示燈變?yōu)樗{色。
3、將所有相機安裝在全景相機支架上。
4、使用多終端USB數(shù)據(jù)線連接所有相機的USB端口。數(shù)據(jù)線的每個端口是相同的，因此電纜的哪個終端與哪個相機USB端口連接無關緊要。
下面的圖片是一個實物示例。
如何使用
1、開機
長按每個相機電源/快門按鈕使相機開機。
2、錄制視頻或延時視頻
a、將所有相機的模式更改為普通攝像或延時攝像。
b、按藍牙遙控器的快門鍵或主控相機的電源/快門鍵，使所有相機準備好進行錄像。
c、按藍牙遙控器的快門鍵或再次按下主控相機的電源/快門鍵開始錄像。
d、錄制視頻中。
e、按藍牙遙控器的快門鍵或按下主控相機的電源/快門鍵停止錄像。 我們建議將每個視頻時長限制在30分鐘內，這樣時鐘漂移會低于10ms。視頻數(shù)量沒有限制。
3、拍攝照片
a、將所有相機的模式更改為普通拍照。
b、按藍牙遙控器快門鍵拍攝照片。
4、關機
長按主控相機的電源/快門鍵關閉所有相機。
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)計劃
在下個版本中，我們將提供兩個新功能：
1、移動電源支持：這樣你就可以使用大容量移動電源為支架中的所有相機供電。使用移動電源不僅可以延長拍攝時長，而且可以避免更換相機內置電池，使用戶體驗更好。
2、自動同步所有相機的設置：在主控相機中選擇一組拍攝參數(shù)，這些參數(shù)將自動被同步到其他相機。這也將大大簡化全景相機的操作體驗，并且降低設置未同步導致拍攝失敗的風險。
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