薛山
随着手机摄影的不断发展，几乎每个人每天都在产出新的照片，全球用户每年拍摄的照片量早在2015年就已经达到了惊人的8800亿张。而在这么多的照片中，其实有相当大的部分都是平平无奇的生活随拍，这些看似无趣的照片通过Blender建模，就能摇身变为“任意门”，以3D的形式重演当时拍摄的场景。
比如这张照片，是我数年前外派工作时拍摄的办公室楼梯间，显然我不可能特意回到这个地方看一看，所以，利用软件将场景重新建模，就能一定程度上进行复原，跟当时一起奋战的同仁分享照片时也能更加有趣。
第一步：建立三维透视
具体来说怎样实现呢？首先我们要借由照片来重新构造三维透视，这时候需要用到一个叫做fspy的开源小软件，注意我们需要下载软件本体和Blender插件这两个文件。如图1，将照片直接拖入软件中，此时可以看到有2条红色的X轴和2条绿色的Y轴，将它们分别与照片中的参照物进行对齐，这个操作就定义了三维模型的X/Y轴方向，在对齐X/Y轴之后再点击右侧的“3D Guide”选择xy grid floor，就能显示地平面网格图，这一步一定要仔细地对原照片进行对齐，否则会影响最终的效果。
在完成对齐工作之后保存为.fspy格式文件，然后打开Blender，如图2，在编辑-Preference-插件-install中找到fspy文件导入插件进行安装，并通过文件-导入-fspy来选取之前我们保存的文件。系统会自动创建一个摄影机，并把照片设置为摄影机背景，如图3，而且此时的XY轴就是以.fspy文件为基准对齐，这时候原点也正好就在地面上。
从这一步开始我们就能以照片为参考系，从正确的透视角度进行3D建模了，因为我们手里的照片很简单，基本只有5个面，但天花板有一部分凸出，天花板前侧有监控摄像头，右侧也有配电房门锁等，追求细节的话单说建模可能就会花费不少的时间。
第二步：三维空间模型、添加材质和修改器
具体的操作上，我们先从地面入手，按Shift+A新建一个平面，按Tab键进入编辑模式，点击横排数字键“2”切换为边选择模式，再逐边将平面拉伸至与地面相同的大小，然后按住Shift选择左右两边，再按E键挤出、Z键沿Z轴向上移动到天花板的位置。
注意，因为天花板中间的位置是凸出的，因此我们需要使用Ctrl+R切出两条线并移动到凸出部位的两端，然后再将应该挤出的位置向上挤出，完成后再按住Alt键点选最远端位置的任意一条边，这时会全选整个远端位置的边框，选中后按F就能填充一个全新的面，如图4，最基本的通道模型就建立完成了，而上述操作也可以挤出门、摄像头等位置，增加细节。
建模完成后，我们首先点击右侧的属性面板选中渲染标签，如图5，将渲染引擎切换为支持光线追踪的Cycles并选择GPU计算，当然，如果你的CPU性能很强，也可以使用CPU进行计算，并开启OptiX降噪（NVIDIA显卡）。然后在3D场景视图内按住Z呼出着色方式的饼图并选择“渲染”。
不过这时候的场景中因为没有灯光所以一片漆黑，而且我们的通道模型也只是单纯的白色，所以接下来的工作就是将照片材质投影到3D模型上并增加灯光。
材质投影的第一步是给模型建立一个新材质，在着色器编辑器里按Shift+A新建一个图像纹理，并选择fspy文件作为源，具体设置如图6所示，这样一来我们的照片就变成了纹理材质被运用到3D模型上。
不过此时的图像纹理存在明显的问题，并不能直接使用，解决方法就是使用两个修改器（Modifier），在属性界面的修改器标签（一个蓝色的小扳手）中，首先选择UV投射（UV Project），如何选择表面细分（Subdivision），参数设置如图7所示。需要注意的是修改器的顺序会影响最终效果，因此一定不能弄错，优先级排序是从上到下，如果排错了就需要将修改器拖动到正确的顺序上，大家以后在自行设计时如果出现了问题，这可能就是潜在的原因之一。
UV投射里的高宽比也必须按照照片比例正确设置，我们的教程照片为3：4，所以Y轴需要设置为1.333（4除以3）才能正确显示，否则会出现投影拉伸现象。
第三步：添加场景灯光和第二摄影机
在材质设置完成后就可以加入灯光了，建议以照片中的灯光分布为基础进行布局，这样才能获得最大程度的真实还原。以我们的照片来看，场景中有3个白光LED灯，这时候只需要在3D场景中新建3个150W的点光源并放到对应的位置，就能获得基本与照片相同的光照效果了。
这时候转动视角就已经能预览我们由照片生成的3D模型，你甚至能欣赏从照片里面朝外看的视角（图8），不过，如果要输出图像或者视频，建议新建一个摄影机，选中后按Ctrl+0设置为主相机，将其放置在你想要的位置并调整好朝向和焦距，这时候的渲染结果就取自该相机视角了。
本章小结：理解思路比工具应用更重要
從整个工作流程来看，2D照片转换为3D视频的思路就是利用2D照片建立透视，并基于此透视生成3D模型，再将照片作为材质投影到模型上，通过修改器、光照和摄影机来重新构建世界。这个思路贯彻后，剩下就是基本属于“体力劳动”的建模工作而已，本期内容的制作流程我们也有延时视频的版本，大家可以扫描上方二维码查看相关内容。
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