專利名稱：專業(yè)圖像服務(wù)器系統(tǒng)的制作方法
專業(yè)圖像服務(wù)器系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于圖像系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種專業(yè)圖像服務(wù)器系統(tǒng)。
技術(shù)背景
現(xiàn)有虛擬演播室技術(shù)，都是采用二維的背景，即背景信號僅僅是一張貼圖，或者是一段視頻，立體感不強，比較“假”。同時需要借助測算外部真實攝像機的移動軌跡來實現(xiàn)在虛擬場景中的同步移動。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種操作簡單、具有三維效果的專業(yè)圖像服務(wù)器系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是所述的專業(yè)圖像服務(wù)器系統(tǒng)，包括計算機、攝像機、調(diào)音臺、 藍箱、錄像機和監(jiān)視器，所述的攝像機的鏡頭對著藍箱設(shè)置，其特征在于所述的攝像機、調(diào)音臺和錄像機分別與計算機連接，藍箱與調(diào)音臺連接，錄像機連接有監(jiān)視器。
所述的專業(yè)圖像服務(wù)器系統(tǒng)的專業(yè)圖像、視頻制作方法，包括如下步驟1)在計算機的屏幕中間選定一點作為參考點，并以此點作為原點建立虛擬立體三維空間；2)將立體三維模型按比例進行拆分成不同的部件和模塊；3)將不同的三維模型的部件和模塊按要求導(dǎo)入虛擬立體三維空間中，并賦予不同空間位置標(biāo)示；4)根據(jù)需求，然后各自定義不同的三維物件在這個虛擬立體三維空間中的移動軌跡，5)最終合成輸出。
所述的專業(yè)圖像服務(wù)器系統(tǒng)的專業(yè)圖像、視頻制作方法，其特征在于所述的部件和模塊構(gòu)成獨立層，各獨立層按要求導(dǎo)入虛擬立體三維空間中，并賦予三維坐標(biāo)；根據(jù)需求，然后各自定義上述立體三維模型的各部件和模塊所形成的獨立層在這個虛擬立體三維空間中的各自移動軌跡，并進行總合成輸出，達到在同一時間內(nèi)立體三維模型的相對運動。
本發(fā)明的特點為1)、通過計算機軟件處理就可不需要移動真實攝像機，在虛擬場景中便可實現(xiàn)推，拉， 搖，移等攝像機動作效果；2)、可實時內(nèi)嵌動態(tài)視頻；3)、分多層導(dǎo)入虛擬場景，能夠生成，并控制虛擬場景中虛擬物體的運動及動畫效果；4)、能夠進行實時摳像；5)、虛擬場景具有三維屬性及景象，以及三維場景中物件的透視關(guān)系；6)、可以進行多個機位的實時切換。
本發(fā)明可應(yīng)用于廣電行業(yè)(新聞節(jié)目，訪談節(jié)目，娛樂節(jié)目等各類節(jié)目的制作)，教育行業(yè)(遠程教育，課件制作等)，婚慶寫真制作，廣告制作等。
本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明利用系統(tǒng)生成的虛擬攝像機及多層虛擬三維物件自動合成實時的真三維動態(tài)虛擬現(xiàn)實特效，因此不移動外置的攝像機即可借助三維場景及物件， 在虛擬場景中實現(xiàn)真實攝像機推，拉，搖，移等立體動作，給觀眾帶來真實的感受。能使虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)更便捷，高效。使得虛擬場景更加逼真，生動，給予使用更多創(chuàng)意空間，將會極大3程度上推動虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品在文化創(chuàng)意領(lǐng)域的發(fā)展，同時將此類產(chǎn)品逐漸推廣覆蓋到網(wǎng)絡(luò)教育，個人博客，網(wǎng)站視頻，婚慶表演，個人多媒體演繹等民生生活各個方面。


圖1為本發(fā)明的原理框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。如圖1所示，本發(fā)明所述的一種專業(yè)圖像服務(wù)器系統(tǒng)，包括計算機、攝像機、調(diào)音臺、藍箱、錄像機和監(jiān)視器，所述的攝像機的鏡頭對著藍箱設(shè)置，計算機、攝像機、調(diào)音臺、藍箱、錄像機和監(jiān)視器為現(xiàn)有技術(shù)，其特征在于所述的攝像機、調(diào)音臺和錄像機分別與計算機連接，藍箱與調(diào)音臺連接，錄像機連接有監(jiān)視器。這些設(shè)備或部件的連接為一般技術(shù)人員能實現(xiàn)的，本發(fā)明主要的創(chuàng)新點是想出這幾個設(shè)備或部件的組合，以及這些設(shè)備或部件如何通過本發(fā)明內(nèi)置的軟件實現(xiàn)專業(yè)圖像處理，獲得逼真的三維效果。所述的軟件為一般技術(shù)人員能實現(xiàn)的技術(shù)。利用系統(tǒng)生成的虛擬攝像機及多層虛擬三維物件自動合成實時的真三維動態(tài)虛擬現(xiàn)實特效，因此不移動外置的攝像機即可借助三維場景及物件，在虛擬場景中實現(xiàn)真實攝像機推，拉，搖，移等立體動作，給觀眾帶來真實的感受。這些操作為系統(tǒng)自動生成，僅需1-2個技術(shù)員便能實現(xiàn)的，本發(fā)明主要的創(chuàng)新點是將三維虛擬場景拆分成多個層或者三維物件，再到入到虛擬系統(tǒng)中，各自定義其運動軌跡，實現(xiàn)虛擬場景的動態(tài)特效。本發(fā)明應(yīng)用時，1)在計算機的屏幕中間選定一點作為參考點，并以此點作為原點或原定建立虛擬立體三維空間；2)將立體三維模型按比例進行拆分成不同的部件和模塊；
3)將不同的三維部件和模塊按要求導(dǎo)入虛擬立體三維空間中，并賦予不同空間位置標(biāo)示；
4)根據(jù)需求，然后各自定義不同的三維物件在這個虛擬立體三維空間中的移動軌跡，5)最終合成輸出。本發(fā)明所依據(jù)的技術(shù)原理在系統(tǒng)采用創(chuàng)新性的設(shè)計思路，在虛擬空間按規(guī)則建立一個三維坐標(biāo)，將立體三維模型分解成獨立層，采用分層模式在三維坐標(biāo)中導(dǎo)入真三維的圖像及物件，每一層可以實時的分別進行設(shè)定運用軌跡，可以使得在同一時間內(nèi)三維物體的相對運動。根據(jù)人眼視覺誤差，各個物件或?qū)踊驁D像之間的相對運動，每層可以是動漫，三維物件，視頻等按照根據(jù)需要設(shè)定軌跡，利用人眼的視覺誤差，獲得實時的完美的動態(tài)合成畫面。例如將計算機制作的虛擬三維場景與電視攝像機現(xiàn)場拍攝的人物活動圖像進行數(shù)字化的實時合成，使人物與虛擬背景能夠同步變化，從而實現(xiàn)兩者天衣無縫的融合，已獲得完美的合成畫面。并且根據(jù)實時視頻與虛擬場景、虛擬攝像機，三者之間的相對位置關(guān)系的變化，通過對3D場景的移動變化進行跟蹤定位，從而實現(xiàn)攝像機的推拉、搖移、搖臂乃至航拍的運動效果。本發(fā)明技術(shù)路線
1、開發(fā)高指標(biāo)的色鍵系統(tǒng)，能滿足實時摳像功能。2、開發(fā)純二維的影視動漫特效制作系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用分層技術(shù)對二維影視動漫素材分層導(dǎo)入、分層非線性編輯和合成，生成特效。本系統(tǒng)不涉及三維場景的渲染，目的是為了降低系統(tǒng)的開發(fā)難度，使項目組能致力于分成導(dǎo)入、分層編輯和合成技術(shù)的研究，并調(diào)通系統(tǒng)；
3、開發(fā)純軟件的三維影視動漫特效制作系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用軟件實現(xiàn)三維場景的渲染， 雖然會占用系統(tǒng)CPU資源，降低系統(tǒng)的效率，但可以免去項目組為嵌入硬件三維渲染引擎而分散經(jīng)歷，盡快調(diào)通三維影視動漫特效制作系統(tǒng)。本發(fā)明技術(shù)路線先易后難，先軟后硬、先按模塊開發(fā)再集成調(diào)試，即先按模塊開發(fā)，先開發(fā)二維系統(tǒng)，得到純軟件的二維影視動漫特效制作系統(tǒng)，再過渡到純軟件的三維系統(tǒng)。本發(fā)明的流程為摳像系統(tǒng)一二維多層圖像疊加系統(tǒng)一三維多層圖像疊加系統(tǒng)。本發(fā)明創(chuàng)新點
根據(jù)主持人與虛擬場景、虛擬攝像機的三者之間的相對關(guān)系的變化通過對3D場景的移動變化進行跟蹤定位，從而實現(xiàn)攝像機的推拉、搖移、擺臂乃至航拍的運動效果。無需使用傳感器對攝像機的位置及其運用進行跟蹤、運算。采用虛擬場景定位技術(shù)來實現(xiàn)虛擬攝像機的運動與3D場景實時無縫結(jié)合。本發(fā)明設(shè)備的便攜性，易于操作，及高性價比，不僅僅應(yīng)用電視臺的專業(yè)領(lǐng)域，還可以擴展到廣告，MV，婚慶寫真，教育培訓(xùn)，個人博客，電子簡歷等民用視音頻節(jié)目包裝。本發(fā)明技術(shù)創(chuàng)新
1. 本發(fā)明系統(tǒng)采用創(chuàng)新性的設(shè)計思路，與傳統(tǒng)模式反向設(shè)計，采用分層模式導(dǎo)入真三維的圖像及物件，每一層可以實時的分別進行設(shè)定運動軌跡，可以使得在同一時間內(nèi)三維物體的相對運動，利用人眼的視覺上的錯覺，實現(xiàn)動漫等效果。2. 將節(jié)目拍攝過程中拍攝，攝像機虛擬運行，合成錄制等功能以ALL IN ONE的形式集成在一臺設(shè)備上，以軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬件設(shè)備，使得設(shè)備更便捷，易操作，在狹小空間即可快速搭建一個演播室系統(tǒng)。3. 系統(tǒng)可自動模擬真人在虛擬環(huán)境中的不同角度的和鏡像，并實時的根據(jù)真實表演者的動作而變化，在真三維環(huán)境中，采用實時的虛擬的攝像機鏡頭模擬出的運動軌跡代替真實攝像機的運動。4. 多層三維虛擬場景自動遮擋技術(shù)，多層的虛擬物體遮擋關(guān)系完全靠他們在三維空間的位置關(guān)系自動實現(xiàn)，不需任何其他操作。本發(fā)明上述所用的軟件和數(shù)據(jù)庫為一般人員能實現(xiàn)的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種專業(yè)圖像服務(wù)器系統(tǒng)，包括計算機、攝像機、調(diào)音臺、藍箱、錄像機和監(jiān)視器，所述的攝像機的鏡頭對著藍箱設(shè)置，其特征在于所述的攝像機、調(diào)音臺和錄像機分別與計算機連接，藍箱與調(diào)音臺連接，錄像機連接有監(jiān)視器。
2.權(quán)利要求1所述的專業(yè)圖像服務(wù)器系統(tǒng)的專業(yè)圖像、視頻制作方法，包括如下步驟1)在計算機的屏幕中間選定一點作為參考點，并以此點作為原點建立虛擬立體三維空間；2)將立體三維模型按比例進行拆分成不同的部件和模塊；3)將不同的三維模型的部件和模塊按要求導(dǎo)入虛擬立體三維空間中，并賦予不同空間位置標(biāo)示；4)根據(jù)需求，然后各自定義不同的三維物件在這個虛擬立體三維空間中的移動軌跡，5)最終合成輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的專業(yè)圖像服務(wù)器系統(tǒng)的專業(yè)圖像、視頻制作方法，其特征在于所述的部件和模塊構(gòu)成獨立層，各獨立層按要求導(dǎo)入虛擬立體三維空間中，并賦予三維坐標(biāo)；根據(jù)需求，然后各自定義上述立體三維模型的各部件和模塊所形成的獨立層在這個虛擬立體三維空間中的各自移動軌跡，并進行總合成輸出，達到在同一時間內(nèi)立體三維模型的相對運動。
全文摘要
本發(fā)明公開一種專業(yè)圖像服務(wù)器系統(tǒng)，包括計算機、攝像機、調(diào)音臺、藍箱、錄像機和監(jiān)視器，所述的攝像機的鏡頭對著藍箱設(shè)置，其特征在于所述的攝像機、調(diào)音臺和錄像機分別與計算機連接，藍箱與調(diào)音臺連接，錄像機連接有監(jiān)視器。利用系統(tǒng)生成的虛擬攝像機及多層虛擬三維物件自動合成實時的真三維動態(tài)虛擬特效，因此不移動外置的攝像機即可借助三維場景及物件，在虛擬場景中實現(xiàn)真實攝像機推，拉，搖，移等立體動作，給觀眾帶來真實的感受。
文檔編號H04N5/262GK102510440SQ20111033753
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者夏侯建兵, 孫莉, 楊希 申請人:福州英世信息技術(shù)有限公司