CN101989076A - 一种三维软件控制拍摄的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种三维软件控制拍摄的方法，其包括以下步骤：在三维软件中制作与待拍摄物体结构完全一致的虚拟模型；将所述虚拟模型上的关节点与待拍摄物体的关节点对应；按照待拍摄物体所要做出的动作和运动轨迹，在三维软件中用虚拟模型制作动画；对比动画中当前帧与前一帧中关节点的角度变化，并提取变化的角度；播放所述动画，将所述变化的角度发送给待拍摄物体，用于同步控制待拍摄物体的动作和运动轨迹。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械控制方法，特别是一种利用三维软件控制机械的方法。
技术背景
计算机图形制作产业虽然产生时间并不长，但是由于其能实现诸多真是场景所不能实现的画面，因此发展速度相当迅猛。
一部影视作品甚至可能80％的内容都是由电脑制作完成的。而这其中为了让画面看上去更加真实，很多东西都是虚实结合处理的。越来越多的机器人出现在了电影的拍摄中。因此在高质量影视特效制作中，常常需要将数字特效与机械模型相结合，实现完美的效果。然而，在机械模型控制方面，往往是由人工遥控操作表演，需要和电脑生成的三维动画匹配。这往往需要一个小组反复练习，多次拍摄才可能成功。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三维软件控制拍摄的方法，用于解决上述问题。
为了达到上述目的，本发明提供一种三维软件控制拍摄的方法，其包括以下步骤：在三维软件中制作与待拍摄物体结构完全一致的虚拟模型；将所述虚拟模型上的关节点与待拍摄物体的关节点对应；按照待拍摄物体所要做出的动作和运动轨迹，在三维软件中用虚拟模型制作动画；对比动画中当前帧与前一帧中关节点的角度变化，并提取变化的角度；播放所述动画，将所述变化的角度发送给待拍摄物体，用于同步控制待拍摄物体的动作和运动轨迹。
优选地，所述三维软件为Maya。
优选地，所述虚拟模型为骨骼模型。
优选地，所述待拍摄物体为伺服电机控制的机械，其机械结构中的活动关节点与所述虚拟模型的关节点对应。
优选地，所述伺服电机接收到三维模型发送的变化的角度信息后，控制对应的关节点旋转对应的角度。
本发明采用maya同步控制机械装置的系统可以直接通过在maya里制作动画，然后同步驱动外部机械装置，摒弃了原来的RC遥控系统，使电控机械模型的控制变得非常容易，实现机械与数字特校的完美结合。本发明还可以扩展用于远程医疗，虚拟现实，等远程控制，机器人控制等领域。
附图说明
图1是本发明一种三维软件控制拍摄的方法一个具体实施例的流程图。
具体实施方式
请参看图1所示，本发明提供了一种三维软件控制拍摄的方法，其包括以下步骤。
步骤101，在三维软件中制作与待拍摄物体结构完全一致的虚拟模型。
在一个具体的实施例中，所述虚拟模型为骨骼模型。因为要利用三维软件控制待拍摄的实体物体并不需要让虚拟模型跟实体物体完全一致。只需要虚拟模型具有跟实体物体一致的结构即可。一致的结构包括一致的关节位置、等比例的关节点之间的距离等。在虚拟模型制作的过程中，应尽可能与实体模型成等比例，这样控制起来会比较方便，不至于出现错误。
步骤102，将所述虚拟模型上的关节点与待拍摄物体的关节点对应。
待拍摄物体所有关节点和虚拟模型关节点对应可以采用映射表或者寄存器的方式对应。虚拟模型与实体物体的关节点对应避免了控制信号发出错误的控制指令。
步骤103，按照待拍摄物体所要做出的动作和运动轨迹，在三维软件中用虚拟模型制作动画。
传统的方式为人为远程控制待拍摄实体物体的动作和移动，难免出现控制不好操作速度，把握不好操作时机，容易操作过当等情况。而将待拍摄物体的动作和运动轨迹做成动画，保证了其动作的规范性，同时有能很好地与画面中的其他内容融合在一起。
步骤104，对比动画中当前帧与前一帧中关节点的角度变化，并提取变化的角度。
在一个具体的实施例中，待拍摄物体并不是每时每刻都有动作，也不是每次动作的时候所有关节点都有动作变化。因此只需要记录那些有动作变化的操作点的变化角度就可以复现整个动作过程。
步骤105，播放所述动画，将所述变化的角度发送给待拍摄物体，用于同步控制待拍摄物体的动作和运动轨迹。
在一个具体的实施例中，所述三维软件为Maya，其包括一个可供调用的通讯端口。所述待拍摄物体为伺服电机控制的机械，其机械结构中的活动关节点与所述虚拟模型的关节点对应。所述伺服电机受微控制单元控制，微控制单元接收到三维模型发送的变化的角度信息后，控制伺服电机对待拍摄物体对应的关节点旋转对应的角度。
具体过程如下。首先通过函数CapTcpOpen(server_name)打开通讯端口，与maya建立通讯。然后通过此端口以一定时间间隔向maya发送mel命令(20ms)“getAttr objName.rx”，maya收到此命令后，随即执行此命令，并通过端口以字符串的形式返回结果至微控制单元，微控制单元记录此结果，并对其进行相应的数据转换与处理，得到虚拟的关节角度值。最后，微控制单元通过com端口将数据传送至伺服电机。其格式为#00AXXX！#01AXXX！……
其中#为起始标记，00A为通道数，XXX代表关节角度制，！为结束符。
同理，采用本发明的方法可以扩展用于远程医疗，虚拟现实，等远程控制，机器人控制等领域。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种三维软件控制拍摄的方法，其包括以下步骤：
在三维软件中制作与待拍摄物体结构完全一致的虚拟模型；
将所述虚拟模型上的关节点与待拍摄物体的关节点对应；
按照待拍摄物体所要做出的动作和运动轨迹，在三维软件中用虚拟模型制作动画；
对比动画中当前帧与前一帧中关节点的角度变化，并提取变化的角度；
播放所述动画，将所述变化的角度发送给待拍摄物体，用于同步控制待拍摄物体的动作和运动轨迹。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三维软件为Maya。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟模型为骨骼模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待拍摄物体为伺服电机控制的机械，其机械结构中的活动关节点与所述虚拟模型的关节点对应。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述伺服电机接收到三维模型发送的变化的角度信息后，控制对应的关节点旋转对应的角度。
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