(Kugel-)Panoramas – Leichter als gedacht

Panorama-Bilder setzen sich optisch und vom Informationsgehalt von den üblichen Bildern positiv ab. Interessierte erhalten eine andere „Perspektive“ auf ein Objekt oder Landschaft.
Seitdem ich verschiedene Drohnen besitze, erstelle ich auch regelmäßig Panoramabilder von Landschaften aus der Vogelperspektive.

Aber auch mit dem Handy oder Fotoapparat lassen sich natürlich Bilder erstellen, welche später zu einem Panorama „zusammengebaut“ werden können. Einzige Voraussetzung: Es muss bei jedem gemachten Bild eine Ausschnittsüberlappung zum nächsten Bild vorhanden sein. Die Überlappung sollte etwa 30% betragen (zumindest nicht weniger als 15% und nicht mehr als 40%).
Je nach Brennweite des genutzten Objektives bedeutet dies, das für ein (einfaches) 360° Rundum-Panorama zwischen 8 und 12 Bilder benötigt werden. Zudem muss sich ein Teil des letzten Bildes mit einem Teil des ersten Bildes überlappen. Möchte man später im Panorama auch noch nach oben und nach unten „blicken“ können, erhöht sich die Anzahl der Bilder natürlich entsprechend.

Ich habe mich vor Jahren für die Panorama-Software „PanoramaStudio Pro“ entschieden, um all meine Panoramas zu erstellen. Dazu weiter unten in diesem Blogbeitrag mehr, incl. einer kompletten Schritt für Schritt Anleitung und einigen Tipps zur Software …

Panorama-Typen

Hier nur Kurz eine Auflistung der verschiedenen Panoramatypen, die es (grob) gibt:

Einfaches Panorama:
Auch Flächenpanorama genannt; besteht (i.d.R.) aus 2 oder mehr Bildern auf einer horizontalen Ebene, die zu einem „breiteren“ Bild zusammengesetzt (engl: gestitched) werden.

180° Panorama:
Besteht aus mehrern Bildern (oder bei einem Fischauge aus nur einem Bild),
ermöglicht den Blick von „links“ bis „rechts“

360° Flach-Panorama:
Diese ermöglichen den Blick in alle Richtungen (auf einer Ebene), auch nach „hinten“;
am wirkungsvollsten wenn das Bild „interaktiv“ ist und nicht nur „flach“ angezeigt wird.

Little Planet / Tiny World:
Das ist eine Spezialform eines 360° Panoramas oder Einzelbildes.
Hier wird durch die Software die komplette Bildebene auf eine Kugelfläche stereographisch projiziert.
Das Ergebnis ist ein rundes Bild, welches alle Bildinformationen enthält.
Umgeben ist das Bild ringsherum dann vom Himmel.
Weitere Infos bei Wikipedia.

(Echtes) 360° Panorama:
Wie die 360° Flach-Panoramen, nur das man hier den (horizontalen) Blickwinkel interaktiv verändern kann und einen kompletten Rundum-Blick erhält.
Diese Interaktion funktioniert natürlich nur an einem elektronischen Anzeigegerät, also Handy oder Computer.

Interaktives 360° Panorama: Zoomen, schwenken; mit interaktiven Hotspots, …

Kugel-Panoramen:

Die „Königsdisziplin“, eine spezialform der 360° Panoramen, wobei hier aber der freie Blick in alle Richtungen ermöglicht wird. Sowohl senkrecht nach unten und auch nach oben.
Kugelpanoramen benötigen „Interaktion“, schliesslich möchte man sich ja „umblicken“ können; daher müssen diese an einem Computer oder Handy angezeigt werden.
Früher benötigte man noch Zusatzprogramme oder Browser-Plugins zum anzeigen solcher Panoramen; heutzutage lassen sich diese Panoramen (meistens) auch ohne Zusatztools direkt in Webseiten einbinden und mit jedem Browser anschauen (Stichwort: Java, HTML5-Standard).

Interaktives Kugelpanorama: Freier Blick in alle Richtungen, Hotspots, Karte mit Blicksanzeige (Icon links unten) , sogar Satelliten sind sichtbar 😉
( Klicke hier um dieses Kugelpanorama (mit einigen Demo-Spielereien) im Vollbildmodus zu sehen )

Neben der notwendigen Überlappung der Einzelbilder ist es auch wichtig, das die Kamera (speziell beim erstellen von 360° oder Kugelpanoramen) möglichst um den sogenannten Nadal-Punkt gedreht oder bewegt wird. Dieser Punkt befindet sich in der Mitte der optischen Linsen des Objektivs; bei einem Handy also die (einfache) Linse.
Vereinfacht gesagt: Die Kamera sollte beim erstellen von Panoramabilder möglichst „um sich selbst gedreht“ werden. Also nicht mit ausgestreckten Armen fotografieren und dann nur mit den Füssen sich drehen; die Kamera sollte der Drehpunkt sein!

Panorama-Software

Wenn nun entsprechende Bilder zum erstellen eines Panoramas zur Verfügung stehen, benötigt man noch das entsprechende Programm.
Das übergangslose und (im besten Fall) nicht erkennbare zusammensetzen der Einzelbilder zu einem, großen Bild wird „stitchen „genannt.
Auch für mobile Endgeräte gibt es verschiedene solcher Programme, aber PC-Programme bieten doch mehr Möglichkeiten und Bedienkomfort. Auch hier gibt es einige Programme, von kostenlosen bis hin zu 200 Euro Produkten.

Eine kurze Liste mit einigen der PC-Programme, erhebt kein Anspruch auf Vollständigkeit etc. :

• PTGui: Nicht so intuitiv zu bedienen, auch für professionelle Anwender, Preis ca. 150 Euro (Infos)
• Hugin: OpenSource, erzeugt nicht immer fehlerfrei Panoramas. Kostenlos (Infos)
• AutoStitch: Kostenloses Programm, für einfache Panoramas, verzerrt die Ansicht aber (Infos)
• ICE (Image Composite Editor): Von Microsoft, auch mächtig, kostenlos. Ich kam damit aber nicht zurecht (Infos)
• PanoramaStudio (Pro): Intuitives Programm, schnell und (sehr) gute Ergebnisse, Preis 35€/70€ Pro (Infos)

Vor etwa 3 Jahren hatte ich wirklich einige Panorama-Programme getestet und ausprobiert, mich in einige eingearbeitet und viel versucht.
Ich habe mich dann letztlich für PanoramaStudio entschieden, und dies bis heute auch nicht bereut. Alle meine Panoramen hier und auf meinen anderen Seiten sind damit entstanden.
Meine (persönlichen) Gründe, ausschliesslich PanoramaStudio (Pro) zu nutzen:

• Das Programm ist nahezu selbsterklärend und man wird durch die notwendigen Arbeitsschritte geführt
• Auch ohne jede Nachbearbeitung oder Einzelkorrekur zu 98% sofort fehlerfreie Panoramas
• Schnelles stitchen (zusammenfügen) der übergebenen Bilder
• Läuft absolut stabil auf meinem PC, kein einziger Programmabsturz oder „hänger“ bislang
• Integrierte Bildoptimierung bezüglich Farben, Helligkeit, Farbausgleich, Schärfe
• Falls notwendig: Tools zum korrigieren von Stitchingfehlern sind vorhanden (Kontrollpunkt-Editor, Masken, manuelle Ausrichtung der Einzelbilder, …)
• Setzen von anklickbaren Hotspots um Detailinformationen zur Verfügung zu stellen
• Integration von Google Maps Karten in das interaktive Panorama
• PanoramaStudio / Pro gibt es neben einer Windows Version auch als MAC Version

Arbeitsablauf
bei PanoramaStudio (Pro):

In der oberen Leiste des Programms sind die einzelnen Schritte der Reihenfolge nach hinterlegt, zu Beginn ist (bei einem neuen Panaroma) ist alles bis auf den ersten Schritt „Importieren ..“ ausgegraut. Man arbeitet sich also einfach von links nach rechts durch. Mittlerweile benötige ich zum erstellen eines Panoramas mit allen Schritten keine 3 Minuten mehr.

1. Importieren:
Zu Beginn werden natürlich Ausgangsbilder benötigt, welche zu einem Panorama zusammengefügt (engl.: „gestitched“) werden sollen. Dies erfolgt im ersten Startbildschirm nach Programmstart oder im Programm oben links über „Importieren“.
Hierbei spielt es keine Rolle, in welcher Reihenfolge die Bilder in das Programm geladen bzw. markiert werden: Es ist für mich immer wieder erstaunlich, wie das Programm innerhalb von 15 Sekunden aus meinen einzelnen 25 Luftbildern (ohne Himmel) ein fehlerfreies Panorama zusammenfügt.

2. Einzelbilder:
Dies Option habe ich noch nie genutzt; hier lassen sich zuvor importierte Bilder einzeln nochmal löschen, ersetzen oder drehen. Importiert man direkt alle notwendigen Einzelbilder und sind diese in der richtigen (waagerechten) Ausrichtung, kann dieser Schritt übersprungen werden.

3. Vorgaben:
Vor dem eigentlichen Stitchen fragt das Programm unter „Vorgaben“ noch nach der Brennweite des genutzen Kamera. Wenn der Wert unbekannt ist, empfiehlt sich die Option „Exif-Brenweite verwenden“.
Das Programm verfügt über eine intere Kamera-Datenbank, in der zur Zeit über 2100 Kamera hinterlegt sind. So alle DJI Drohnen, viele Handyhersteller, Kompaktkamera und Systemkameras. Die hinterlegten Daten lassen sich ggf. anpassen und auch die eigene Kamera/Handy läßt sich hinzufügen.

4. Ausrichten:
Als nächstes kommt der Arbeitsschritt „Ausrichten“ (engl: stitchen). Hier zeigt es sich, ob das Programm mit den zur Verfügung gestellten Bilder gut zurecht kam oder direkt sichtbare Stitchingfehler (inkorrekte Übergänge zwischen zwei Bildern bzw. Bildübergängen) auffallen. Diese offensichtlichen Fehler treten gerne bei Stromleitungen, Straßen und bei Objekten auf, welche sich bewegen (Autos, Fußgänger).
Kann PanoramaStudio ein Bild komplett nicht zuordnen, bietet es automatisch an, die Erkennung mit einer höheren Genauigkeit zu wiederholen oder direkt zu „Kontrollpunkte bearbeiten“ zu gehen, um das Bild manuell den richtigen „Bild-Nachbarn“ zuzuordnen. Dazu gleich mehr.

5. Bearbeiten:
Unter „Bearbeiten“ => „Bildausrichtung ändern“ wäre es möglich, ein Bild, welches komplett falsch im Panorama positioniert wurde, an die korrekte Stelle zu verschieben.
Und für Kameras, welche auch eine Lage-Information (Ausrichtung, Neigung) in die Exif-Informationen der Bilder schreiben (wie z.B. DJI Drohnen), gibt es unter „Vorgaben“ => „Erweiterte Einstellungen“ die Option „Nicht zugeordnete Bilder anhand Metadaten platzieren“.

Falls das Programm Probleme hatte, bei einzelnen Bilder die korrekten Überlappungsbereiche zu finden, läßt sich dies ebenfalls unter „Bearbeiten“ => Kontrollpunkte bearbeiten“ fast selbsterklärend beseitigen: Man entfernt falsche Zuordnungspunkte und setzt manuell neue, korrekte Punkte.

6. Berechnen/Zuschneiden:
Wenn das Panorama an einem wolkenlosen Himmel aufgenommen wurde und kein Bild vom Himmel zur Verfügung steht, um den Himmel „richtig“ einzubauen, gibt es unter „Berechnen und zuschneiden“ => „Lücken füllen: Umgebung interpolieren“. Damit erreicht man dann einen blauen „Himmel“ innerhalb des Kugelpanoramas.
Hier läßt sich auch die Größe des Panoramas festlegen, entweder in Pixel oder in Prozent zur max. möglichen Auflösung (je höher die Auflösung, je größer die spätere Ausgabedatei(en); meine 360° Panoramen haben im Schnitt etwa 30 MB bei 90% der max. Auflösung).

7. Optimieren:
Nach dem „Berechnen/Zuschneiden“ -Arbeitsschritt geht es weiter zu „optimieren“:
Hier gibt es eine Reihe von Filtern für die Bildoptimierung. Am einfachsten einzusetzen sind die Filter für Helligkeit, Farben und schärfe. Ein Vorschaubild (schwenk- und zoombar) zeigt detailliert die Auswirkung des eingesetzten Filters.
Details zu den Filtern findet man im Handbuch in Kapitel 5.5.10

8. Hotspots:
Eine besonders nützliche, praktische und einfach zu nutzende Funktion ist die „Hotspots“ Funktion.
Ein Hotspot ist ein im Panorama eingefügter „Marker“, welcher beim anklicken eine Aktion ausführt. Diese kann eine Detailinformation sein, ein Popup-Bild, eine Weiterleitung zu einem anderen Panorama oder ein Link zu einer anderen Webseite sein.
Es existieren statische Marker („Icons“) und auch animierte Marker (Pfeile, Kreise). (siehe Kapitel 4.9 und 6.12).
Es lassen sich auch eigene Marker (z.B. Logos) verwenden, diese sollten am besten im png Format sein mit transparentem Hintergrund: Im Beispiel-Kugelpanorama sind dies das Logo von Wikipedia, ein Kopter, ein Satellit und auf dem Boden ein eigenes Logo.
Toll ist auch die Option, eine Popup-Bild (mit Link) beim anklicken einzublenden, so wie bei „Eppstein“ und dem „Kaisertempel“ demonstriert.
Hier läßt sich viel Zeit investieren, um die interaktive Panoramen für Besucher interessant und noch informativer zu gestalten.

9. Speichern:
Hier gibt es mehr als nur „speichern“ …
Neben dem speichern (sichern) des aktuellen Projektes (was sich immer empfiehlt, am besten mit verschiedenen Versionsständen), gibt es hier auch den Export des Panoramas als einfaches „Bild“ oder als Bildschirmschoner bzw. als eine ausführbare exe-Datei.
Der Auswahlpunkt „Als interaktives HTML5 Panorama/Zoom-Bild speichern“ ist zugleich für Panoramen der wichtigste Punkt, hier wird das Erscheinungsbild des Panoramas maßgeblich „definiert“:
„Erweiterte Einstellungen“ bietet z.B. die Option, die Positionierung und Aussehen der Steuerelemente zu konfigurieren.
Auch läßt sich einstellen, ob das (Kugel) Panorama selbstständig den Blickwinkel ändert und in welchem Umfang und Geschwindigkeit („Autoplay“).

Aber besonders praktisch und nützlich finde ich die relativ neue Option „Karte“:
Zuerst erfolgt dort die Eingabe der Standortdaten (manuell oder bereits aus Exif-Informationen der Bilder autom. übernommen) sowie (manuell) die Blickrichtung Bildmitte.
Dann wählt man den gewünschten (Google) Kartentyp aus und ob die Karte zu beginn bereits „ausgeklappt“ (also sichtbar) sein soll.
Um diese (Google) Kartenfunktion nutzen zu können, muss jedoch zuvor ein (für die meisten Anwender) kostenlosen „Google Maps API-Key“ generiert werden.
Ist dies erfolgreich erledigt, läßt sich in das erstellte Panorama die Karte mit Blickrichtung (!) einblenden und es wird genau angezeigt, in welche Richtung das Panorama zeigt. Sehr nützlich z.B., um weit entfernte Berge zu identifizieren …

Letztlich kann unter „Sichtfeldeinstellungen“ ausgewählt werden, welcher Bereich des Panoramas der Besucher zu Beginn zu sehen bekommt. Dies läßt sich durch Eingeben der (Richtung, Höhe, Blickwinkel) oder (wesentlich komfortabler) durch „In Vorschau erstellen“ schnell und effektiv erledigen.

Hat man dies erledigt, fehlt nur noch das eigentliche „speichern“. Im ausgewählten Ordner werden nun alle für das Panorama notwendigen Dateien abgelegt. Für jedes Panorama sollte auf jeden Fall ein extra Ordner genutzt werden! In dem Ausgabeordner werden pro Panorama vier Dateien (plus Dateien für evtl. erstellte Hotspots) und ein Unterordner (<Name>_tiles) mit den eigentlichen Bildinformationen erzeugt. Der Gesamtordner muss nun auf einen (einfachen) Webspace hochgeladen werden oder man nutzt ihn lokal auf dem eigenen PC. Als „Startdatei“ dient die erzeugte HTML-Datei mit den Namen: <NAMEN>.html.
Tipp: Ich benenne diese <NAME>.html-Datei immer nach „index.html“ um, denn dies vereinfacht den Aufruf im Web-Browser (Vhrome, IE, …): Man muss dann den Dateinamen nicht mehr mit angeben, sondern nur den Ordnernamen als solches, weil jeder Browser automatisch eine vorhandene index.html (oder index.php) in einem Ordner nutzt und auswertet.

Und auch wichtig zu wissen: Es genügt einfacher „Webspace“ (oder lokale Festplatte oder auch Speicher auf dem Handy); es muss keine Datenbank oder PHP dort laufen bzw. unterstützt werden um das interaktive Panorama betrachten zu können!

Fazit

Für mich bietet Panorama Studio Pro alles, was ich zum einfachen erstellen von Panoramen benötige.
Das ganze Programm ist nahezu selbsterklärend, ich habe das umfangreiche Handbuch fast nie zu rate ziehen müssen (wobei man dort immer wieder neue und auch interessante Features und Tricks findet …).
Schnelles und zuverlässiges zusammenfügen der Einzelbilder, einfaches einfügen von anklickbaren „Hotspots“, Ausgabe in verschiedenen Größen und Qualitätsstufen sowie sehr gute Programmstabilität.
Und dadurch, dass es in jedem Browser und dank HTML5 ohne zu installierende Erweiterungen läuft (Vollbild oder in einem iFrame), ist es universell in jede Webseite sehr gut integrierbar.

Das ganze Programm wird seit 2004 von einem Entwickler programmiert und stetig weiterentwickelt.

Links & Download

Und wer mich unterstützen will, kann hier über den Link die Vollversion von PanoramaStudio / PanoramaStudio Pro zum regulären Preis käuflich erwerben (*):

(* WERBUNG)

Vergleich von PanoramaStudio und PanoramStudio-Pro: klick
(Mehrreihige- und Kugelpanoramas benötigen die Pro-Version, daher empfehle ich direkt die Pro Version)

Hier zum download zwei aus PanoramaStudio exportierte Beispiel-Panoramas, gespeichert als „normale“ Bilder (jpg’s) und aus Gründen der Dateigröße in der Breite auf 8196 Pixel reduziert (etwa halbiert):

Tipp:
Um diese Bilder auf einem Android-Handy interaktiv steuern zu können (zoomen, drehen), empfehle ich z.B. den kostenlosen Viewer „DV Gallerie„