一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法技術

本發明專利技術公開了一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法，該方法包括：在有軌虛擬跟蹤攝像機鏡頭點位和無軌虛擬攝像機鏡頭點位之間設置切換鏡頭點位；檢測并記錄虛擬攝像機和實體攝像機的初始工作模式；實時檢測虛擬攝像機的位置，判斷虛擬攝像機的位置；在虛擬攝像機的位置到達切換鏡頭點位之前，根據虛擬攝像機的初始工作模式，提前改變虛擬攝像機的動作，避開所述切換鏡頭點位，避免在切換鏡頭點位停滯，從而使虛擬攝像機從有軌動態切換到無軌或從無軌動態切換到有軌；以改變虛擬攝像機的動作時的瞬時速度，使虛擬攝像機向有軌虛擬跟蹤攝像機鏡頭點位或無軌虛擬攝像機鏡頭點位運動，完成虛擬攝像機在有軌和無軌之間的動態切換。

【技術實現步驟摘要】
一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法
本專利技術涉及廣電虛擬演播室
，具體涉及一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法。
技術介紹
目前隨著虛擬及增強現實技術的發展，單純的無軌虛擬演播室或者簡單的有軌虛擬演播室，已經不能滿足廣電虛擬演播室節目制作的需求，為了追求更加真實的場景渲染效果，更加絢麗的鏡頭藝術效果，同時更加簡化的操作流程，有軌/無軌混合虛擬演播以及虛擬/實景混合環境中的互動演播場景，完美地融合虛擬和現實世界，已經成為技術發展的主流方向。現有的技術解決方案中，使用自動機器人傳感器可以精準控制實體攝像機的鏡頭點位運動，通過存儲一系列有軌虛擬跟蹤攝像機的運動鏡頭點位，以及無軌虛擬攝像機的運動鏡頭點位，可以由程序控制來切換虛擬攝像機的鏡頭點位，虛擬攝像機在鏡頭點位之間跟蹤實體攝像機運動或者做無軌線性插值運動。該解決方案，可以實現有軌鏡頭點位和無軌鏡頭點位之間的有效運動切換，完成類似從演播室外超級遠處飛到演播室內再推到主持人面前的鏡頭運動效果，或者反向效果等。但是在有軌鏡頭點位和無軌鏡頭點位的運動過程中，都是在到達切換鏡頭點位且實體攝像機和虛擬攝像機位置及姿態重合后，才進行切換后運動。由于自動機器人傳感器動作的局限性，它的運動過程是一個從零加速到勻速再減速到零的過程，等待到達切換位置后，攝像機運動速度為零。切換后，虛擬攝像機運動相當于又是一個從零開始的運動過程。因此，在切換的過程中，會出現停頓一下的現象，造成鏡頭運動效果的不夠真實甚至穿幫。
技術實現思路
針對上面提到的現有技術中存在的技術問題，本專利技術提出了一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法，以解決現有技術中存在的在切換的過程中，出現的停頓現象以及因此而造成鏡頭運動效果的不夠真實，甚至穿幫的技術問題。本專利技術的一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法，包括：根據拍攝需要，在有軌虛擬跟蹤攝像機鏡頭點位和無軌虛擬攝像機鏡頭點位之間設置切換鏡頭點位；檢測并記錄虛擬攝像機和實體攝像機的初始工作模式；在拍攝過程中實時檢測虛擬攝像機的位置，判斷虛擬攝像機的位置；在虛擬攝像機的位置到達切換鏡頭點位之前，根據虛擬攝像機的初始工作模式，提前改變虛擬攝像機的動作，避開所述切換鏡頭點位，避免在切換鏡頭點位停滯，從而使虛擬攝像機從有軌動態切換到無軌或從無軌動態切換到有軌；以改變虛擬攝像機的動作時的瞬時速度，使虛擬攝像機向有軌虛擬跟蹤攝像機鏡頭點位或無軌虛擬攝像機鏡頭點位運動，完成虛擬攝像機在有軌和無軌之間的動態切換。在可選的實施方式中，所述虛擬攝像機從有軌動態切換到無軌的具體步驟為：a)實體攝像機減速，使虛擬攝像機提前脫離跟蹤實體攝像機；b)在虛擬攝像機脫離跟蹤實體攝像機之后，實體攝像機繼續減速，運動到所述切換鏡頭點位；c)使虛擬攝像機以脫離跟蹤實體攝像機時的瞬時速度開始勻速地向預先計算的初始路徑中的一個鏡頭點位運動，然后繼續向無軌虛擬攝像機鏡頭點位運動，完成虛擬攝像機從有軌向無軌的動態切換。可選地，使虛擬攝像機提前脫離跟蹤實體攝像機的時機是實體攝像機開始減速時或者是虛擬攝像機到達切換鏡頭點位前1秒。另一可選的實施方式中，虛擬攝像機從無軌動態切換到有軌的具體步驟為：a’)獲取虛擬攝像機和實體攝像機當前位置信息；b’)根據虛擬攝像機和實體攝像機的當前位置信息，在虛擬攝像機到達切換鏡頭點位之前，動態調整實體攝像機的移動方向以及虛擬攝像機的位置和姿態；c’)在切換鏡頭點位上或者實體攝像機開始從切換鏡頭點位向有軌虛擬跟蹤攝像機鏡頭點位運動的位置上，動態地將虛擬攝像機與實體攝像機的位置及姿態重合或者高度近似匹配后，進行虛擬攝像機從無軌到有軌的動態切換；d’)虛擬攝像機跟蹤實體攝像機并一起向有軌虛擬跟蹤攝像機鏡頭點位運動。在上述實施方式中，動態調整實體攝像機的移動方向以及虛擬攝像機的位置和姿態包括下面兩種情況下的操作：i)如果實體攝像機當前位置不位于切換鏡頭點位上，則無軌虛擬攝像機繼續向切換鏡頭點位運動以等待實體攝像機移動至所述切換鏡頭點位上，直到當實體攝像機和虛擬攝像機都到達切換鏡頭點位并且位置和姿態重合后，以實現虛擬攝像機從無軌到有軌的動態切換；ii)如果實體攝像機當前位置位于切換鏡頭點位上，則在無軌虛擬攝像機運動到切換鏡頭點位之前，實體攝像機開始從切換鏡頭點位向有軌虛擬跟蹤攝像機鏡頭點位運動，并且無軌虛擬攝像機向實體攝像機的當前位置及姿態處運動，同時無軌虛擬攝像機不斷調整自己要移動到的位置及姿態，當與實體攝像機位置及姿態重合或者高度近似匹配后，以實現虛擬攝像機從無軌到有軌的動態切換。此外，所述虛擬攝像機開始跟蹤實體攝像機的時機為虛擬攝像機與實體攝像機位置及姿態重合或者高度近似匹配時。當實體攝像機當前位置位于切換鏡頭點位上時，實體攝像機開始運動的時機為虛擬攝像機達到切換鏡頭點位前1秒。通過本專利技術的上述方法，使虛擬攝像機在有軌虛擬跟蹤鏡頭點位和無軌虛擬鏡頭點位之間的運動過程中，進行有軌無軌或者無軌有軌切換時，實體攝像機和虛擬攝像機位置和姿態重合或者高度近似匹配，且實體攝像機的瞬時運動速度不為零，從而整個鏡頭運動及切換過程，不會出現虛擬攝像機的停止后再啟動的停頓現象，保證了整個運動切換過程的動態自然。這樣做出來的鏡頭運動效果，不管是從無軌鏡頭畫面過渡到有軌鏡頭畫面，還是從有軌鏡頭畫面過渡到無軌鏡頭畫面，都可以做到自然流暢，實現更加藝術化的鏡頭效果，使得虛擬和現實世界完美的融合到一起。附圖說明圖1為本專利技術的一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法的流程圖；圖2為本專利技術實施例的一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法中，虛擬攝像機和實體攝像機從有軌虛擬跟蹤鏡頭點位到無軌虛擬鏡頭點位運動的示意圖；圖3為本專利技術實施例的一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法中，虛擬攝像機和實體攝像機從無軌虛擬鏡頭點位到有軌虛擬跟蹤鏡頭點位運動的示意圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術作進一步地詳細描述，下面所描述的實施例僅是本專利技術的實施例，其僅用于更加清楚地對本專利技術進行解釋和說明，并不能以此來限定本專利技術的保護范圍。其中，實心圓圈及箭頭表示實際運動的鏡頭走位，虛線圓圈及箭頭表示未真正運動的鏡頭走位。對于圖中圓圈，“有”表示有軌虛擬跟蹤鏡頭點位，“無”表示無軌虛擬鏡頭點位，“有/無”表示有軌到無軌的切換鏡頭點位，“無/有”表示無軌到有軌的切換鏡頭點位；“脫離跟蹤”表示在該鏡頭點位，虛擬攝像機脫離跟蹤實體攝像機，“跟蹤”表示在該鏡頭點位，虛擬攝像機開始跟蹤實體攝像機。本專利技術提供了一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法，用以解決虛擬攝像機在有軌鏡頭點位和無軌鏡頭點位之間運動，在進行有軌無軌跟蹤切換時，因為攝像機速度為零而出現停頓現象的問題，實現動態自然的平滑切換效果。參考圖1，本專利技術提供了一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法。如圖1所示，該方法包括：S1，根據拍攝需要，在有軌虛擬跟蹤攝像機鏡頭點位和無軌虛擬攝像機鏡頭點位之間設置切換鏡頭點位；S2，檢測并記錄虛擬攝像機和實體攝像機的初始工作模式；S3，在拍攝過程中實時檢測虛擬攝像機的位置，判斷虛擬攝像機的位置；S4，在虛擬攝像機的位置到達切換鏡頭點位之前，根據虛擬攝像機的初始工作模本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法，其特征在于，該方法包括：根據拍攝需要，在有軌虛擬跟蹤攝像機鏡頭點位和無軌虛擬攝像機鏡頭點位之間設置切換鏡頭點位；檢測并記錄虛擬攝像機和實體攝像機的初始工作模式；在拍攝過程中實時檢測虛擬攝像機的位置，判斷虛擬攝像機的位置；在虛擬攝像機的位置到達切換鏡頭點位之前，根據虛擬攝像機的初始工作模式，提前改變虛擬攝像機的動作，避開所述切換鏡頭點位，避免在切換鏡頭點位停滯，從而使虛擬攝像機從有軌動態切換到無軌或從無軌動態切換到有軌；以改變虛擬攝像機的動作時的瞬時速度，使虛擬攝像機向有軌虛擬跟蹤攝像機鏡頭點位或無軌虛擬攝像機鏡頭點位運動，完成虛擬攝像機在有軌和無軌之間的動態切換。

【技術特征摘要】
1.一種虛擬場景中攝像機軌跡動態變換的切換方法，其特征在于，該方法包括：根據拍攝需要，在有軌虛擬跟蹤攝像機鏡頭點位和無軌虛擬攝像機鏡頭點位之間設置切換鏡頭點位；檢測并記錄虛擬攝像機和實體攝像機的初始工作模式；在拍攝過程中實時檢測虛擬攝像機的位置，判斷虛擬攝像機的位置；在虛擬攝像機的位置到達切換鏡頭點位之前，根據虛擬攝像機的初始工作模式，提前改變虛擬攝像機的動作，避開所述切換鏡頭點位，避免在切換鏡頭點位停滯，從而使虛擬攝像機從有軌動態切換到無軌或從無軌動態切換到有軌；以改變虛擬攝像機的動作時的瞬時速度，使虛擬攝像機向有軌虛擬跟蹤攝像機鏡頭點位或無軌虛擬攝像機鏡頭點位運動，完成虛擬攝像機在有軌和無軌之間的動態切換。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，虛擬攝像機從有軌動態切換到無軌的具體步驟為：a)實體攝像機減速，使虛擬攝像機提前脫離跟蹤實體攝像機；b)在虛擬攝像機脫離跟蹤實體攝像機之后，實體攝像機繼續減速，運動到所述切換鏡頭點位；c)使虛擬攝像機以脫離跟蹤實體攝像機時的瞬時速度開始勻速地向預先計算的初始路徑中的一個鏡頭點位運動，然后繼續向無軌虛擬攝像機鏡頭點位運動，完成虛擬攝像機從有軌向無軌的動態切換。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，使虛擬攝像機提前脫離跟蹤實體攝像機的時機是實體攝像機開始減速時或者是虛擬攝像機到達切換鏡頭點位前1秒。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，虛擬攝像機從無軌動態切換到有軌的具體步驟為：a’)獲取虛擬攝像機和實體攝像機當前位置信息；b’)根據虛擬攝像機和實體攝像機的當前位置信息...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬成龍，
申請(專利權)人：艾迪普北京文化科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11