一種虛擬球幕的創(chuàng)建方法和裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術提供一種虛擬球幕的創(chuàng)建方法和裝置，其中，該方法包括以下步驟：創(chuàng)建一個正方形平面，將所述正方形平面均勻分成多個小正方形，所述小正方形的每個頂角點為正方形平面的頂點，頂點的UV坐標均勻分布；根據角魚眼球面映射算法，計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標；根據預設的虛擬球幕半徑，和所述正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標，將正方形平面模型轉換為虛擬球幕模型。采用本發(fā)明專利技術方法創(chuàng)建的虛擬球幕在常規(guī)環(huán)境下就可以直接展示球幕電影或圖像，無需建立專門的球幕劇場環(huán)境，成本低。

【技術實現步驟摘要】
一種虛擬球幕的創(chuàng)建方法和裝置
本專利技術涉及虛擬仿真
，特別涉及一種虛擬球幕的創(chuàng)建方法和裝置。
技術介紹
球幕電影的播放方式是利用魚眼投影機將全景圖像投影到實體球幕上去，使觀眾獲得全視域、沉浸式的觀影體驗。通常魚眼投影分為等距投影(EquidistanceProjection)、等立體角投影(EquisolidAngleProjection)和正交投影(OrthogonalProjection)等方式，而球幕電影的圖像格式必須是等距球面投影，在球幕電影行業(yè)簡稱角魚眼(AngularFisheye)，即投影圖像上的點到圖像中心的距離和球面上對應點與球心連線到照相機的光軸的方向角成比例。角魚眼球面映射算法具體如下：設魚眼圖像邊緣半徑為1，每個像素的徑向距離均符合以下公式：radius＝1-Angle/Fov；其中，radius是像素到圖像中心的距離，Angle是該像素投影到球幕上的高度角，Fov為球幕頂部中心到底部邊緣的角度(通常為90度，少數球幕能夠達到100多度)。當觀眾在球幕中觀影時，該算法可保證投影到球面上的魚眼圖像精確還原為符合正常視覺的圖像而不失真。圖1是球幕魚眼圖像的角度分布圖。目前球幕電影都是通過實體球幕來播放，要建立專門的球幕劇場環(huán)境，配置高分辨率的投影儀，通過多個投影通道的拼接融合，或者利用單個角魚眼鏡頭直接投影的方式，將全景魚眼圖像呈現到球幕上去。但實體球幕成本很高，需要專門的設備和技術方案，且在常規(guī)環(huán)境下無法直接展示球幕電影或圖像。
技術實現思路
本專利技術實施例提供了一種虛擬球幕的創(chuàng)建方法，采用三維仿真的方式，利用創(chuàng)建的虛擬球幕在常規(guī)環(huán)境下就可以直接展示球幕電影或圖像，無需建立專門的球幕劇場環(huán)境，成本低。該方法包括：創(chuàng)建一個正方形平面，將所述正方形平面均勻分成多個小正方形，所述小正方形的每個頂角點為正方形平面的頂點，頂點的UV坐標均勻分布；根據角魚眼球面映射算法，計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標；根據預設的虛擬球幕半徑，和所述正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標，將正方形平面模型轉換為虛擬球幕模型；所述根據角魚眼球面映射算法，計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標，具體按照如下方式計算：計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的方位角；計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的高度角；根據所述方位角、所述高度角和預設的虛擬球幕半徑，計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標。在一個實施例中，所述計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的方位角，具體按照如下方式計算：設正方形平面的中心點為原點，每個頂點在正方形平面上的坐標為(X，Y)，則正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的方位角計算公式為：Azimuth＝atan2(Y，X)；其中，Azimuth為正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的方位角。在一個實施例中，所述計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的高度角，具體按照如下公式計算：Altitude＝Fov×(1-radius/(Length/2))；其中，Altitude為正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的高度角；radius為正方形平面上每個頂點到中心點的距離；Length為正方形平面的邊長；Fov為虛擬球幕的頂部中心到底部邊緣的角度。在一個實施例中，所述根據所述方位角、所述高度角和預設的虛擬球幕半徑，計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標，具體按照如下公式計算：x＝R×sin(Altitude)×cos(Azimuth)；y＝R×cos(Altitude)；z＝R×sin(Altitude)×sin(Azimuth)；其中，正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的三維坐標為(x，y，z)；R為預設的虛擬球幕半徑。在一個實施例中，所述正方形平面中的頂點數至少為64×64個。本專利技術實施例還提供了一種虛擬球幕的創(chuàng)建裝置，采用該裝置創(chuàng)建的虛擬球幕在常規(guī)環(huán)境下就可以直接展示球幕電影或圖像，無需建立專門的球幕劇場環(huán)境，成本低。該裝置包括：正方形平面創(chuàng)建模塊，用于創(chuàng)建一個正方形平面，將所述正方形平面均勻分成多個小正方形，所述小正方形的每個頂角點為正方形平面的頂點，頂點的UV坐標均勻分布；球幕坐標確定模塊，用于根據角魚眼球面映射算法，計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標；虛擬球幕確定模塊，用于根據預設的虛擬球幕半徑，和所述正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標，將正方形平面模型轉換為虛擬球幕模型；所述球面坐標確定模塊具體按照如下方式計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標：計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的方位角；計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的高度角；根據所述方位角、所述高度角和預設的虛擬球幕半徑，計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標。在一個實施例中，所述計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的方位角，具體按照如下方式計算：設正方形平面的中心點為原點，每個頂點在正方形平面上的坐標為(X、Y)，則正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的方位角計算公式為：Azimuth＝atan2(Y，X)；其中，Azimuth為正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的方位角。在一個實施例中，所述計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的高度角，具體按照如下公式計算：Altitude＝Fov×(1-radius/(Length/2))；其中，Altitude為正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的高度角；radius為正方形平面上每個頂點到中心點的距離；Length為正方形平面的邊長；Fov為虛擬球幕的頂部中心到底部邊緣的角度。在一個實施例中，所述根據所述方位角、所述高度角和預設的虛擬球幕半徑，計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標，具體按照如下公式計算：x＝R×sin(Altitude)×cos(Azimuth)；y＝R×cos(Altitude)；z＝R×sin(Altitude)×sin(Azimuth)；其中，正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的三維坐標為(x，y，z)；R為預設的虛擬球幕半徑。在一個實施例中，所述正方形平面中的頂點數至少為64×64個。在本專利技術實施例中，通過創(chuàng)建一個正方形平面，然后計算出正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標，作為虛擬球幕上的頂點坐標，再根據預設的虛擬球幕半徑，創(chuàng)建虛擬球幕，采用該虛擬球幕在常規(guī)環(huán)境下就可以直接展示球幕電影或圖像，無需建立專門的球幕劇場環(huán)境，成本低。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本專利技術的限定。在附圖中：圖1是本專利技術實施例提供的一種球幕魚眼圖像的角度分布圖；圖2是本專利技術實施例提供的一種虛擬球幕的創(chuàng)建方法流程圖；圖3是本專利技術實施例提供的一種普通球面貼圖示意圖；圖4是本專利技術實施例提供的一種標準正方形平面示意圖；圖5是本專利技術實施例提供的一種虛擬球幕的頂視圖；圖6是本專利技術實施例提供的一種虛擬球幕的透視圖；圖7是本專利技術實施例提供的一種虛擬球幕的前視圖；圖8是本專利技術實施例提供的一種虛擬球幕的側視圖；圖9是本專利技術實施例提供的一種虛擬球幕的創(chuàng)建裝置的結本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種虛擬球幕的創(chuàng)建方法，其特征在于，包括：創(chuàng)建一個正方形平面，將所述正方形平面均勻分成多個小正方形，所述小正方形的每個頂角點為正方形平面的頂點，頂點的UV坐標均勻分布；根據角魚眼球面映射算法，計算正方形平面的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標；根據預設的虛擬球幕半徑，和所述正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標，將正方形平面模型轉換為虛擬球幕模型。

【技術特征摘要】
1.一種虛擬球幕的創(chuàng)建方法，其特征在于，包括：創(chuàng)建一個正方形平面，將所述正方形平面均勻分成多個小正方形，所述小正方形的每個頂角點為正方形平面的頂點，頂點的UV坐標均勻分布；根據角魚眼球面映射算法，計算正方形平面的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標；根據預設的虛擬球幕半徑，和所述正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標，將正方形平面模型轉換為虛擬球幕模型；所述根據角魚眼球面映射算法，計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標，具體按照如下方式計算：計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的方位角；計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的高度角；根據所述方位角、所述高度角和預設的虛擬球幕半徑，計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標。2.如權利要求1所述的虛擬球幕的創(chuàng)建方法，其特征在于，所述計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的方位角，具體按照如下方式計算：設正方形平面的中心點為原點，每個頂點在正方形平面上的坐標為(X，Y)，則正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的方位角計算公式為：Azimuth＝atan2(Y，X)；其中，Azimuth為正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的方位角。3.如權利要求2所述的虛擬球幕的創(chuàng)建方法，其特征在于，所述計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的高度角，具體按照如下公式計算：Altitude＝Fov*(1-radius/(Length/2))；其中，Altitude為正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的高度角；radius為正方形平面上每個頂點到中心點的距離；Length為正方形平面的邊長；Fov為虛擬球幕的頂部中心到底部邊緣的角度。4.如權利要求3所述的虛擬球幕的創(chuàng)建方法，其特征在于，所述根據所述方位角、所述高度角和預設的虛擬球幕半徑，計算正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的坐標，具體按照如下公式計算：x＝R*sin(Altitude)*cos(Azimuth)；y＝R*cos(Altitude)；z＝R*sin(Altitude)*sin(Azimuth)；其中，正方形平面上的每個頂點映射到虛擬球幕上的三維坐標為(x，y，z)；R為預設的虛擬球幕半徑。5.如權利要求1所述的虛擬球幕的創(chuàng)建方法，其特征在于，所述正方形平面中的頂點數至少為64×64個。6.一種虛擬球幕的創(chuàng)建裝置，...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：席萌，韓敘，李鵬，宋宇瑩，劉茜，王燕平，喬伊娜，王銑鶴，
申請(專利權)人：太微圖影北京數碼科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11