CN101990346A - 一种三维软件控制灯光的系统 - Google Patents

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许亚敏
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Abstract

本发明提供一种三维软件控制灯光的系统，其包括：实拍物体，所述实拍物体具有多个采样点；虚拟模型，所述虚拟模型建立在计算机三维软件中，具有与所述实拍物体关联的采样点；计算机，根据三维软件获取所述虚拟模型采样点的光强度数据；光阵，由一系列灯光组合而成；控制电路，连接在所述光阵上，用于根据指令控制光阵的灯光亮度和颜色；微控制单元，链接所述控制电路和计算机，用于将从所述计算机获得的光强度数据发送给控制电路。

Description

一种三维软件控制灯光的系统
技术领域
本发明涉及一种灯光控制系统，特别是一种利用三维软件控制灯光的系统。
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。影视制作中常常需要将实际拍摄的场景与三维物体匹配，其中光线匹配是一种复杂耗时的过程。为了使三维制作的部分和实际拍摄的人物完全结合，在光线的方向，色彩，亮度等方面则要保持一致。这需要凭借艺术家的感觉反复调整，而动态变化的复杂灯光效果几乎无法匹配。
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灯光的系统，用于解决上述问题。
为了达到上述目的，本发明提供实拍物体，所述实拍物体具有多个采样点；虚拟模型，所述虚拟模型建立在计算机三维软件中，具有与所述实拍物体关联的采样点；计算机，根据三维软件获取所述虚拟模型采样点的光强度数据；光阵，由一系列灯光组合而成；控制电路，连接在所述光阵上，用于根据指令控制光阵的灯光亮度；微控制单元，链接所述控制电路和计算机，用于将从所述计算机获得的光强度数据发送给控制电路。
优选地，所述三维软件为Maya。
优选地，所述虚拟模型与实拍物体等比例，且所述采样点等比例分布。
优选地，所述微控制单元接收到所述三维软件给出的光强度数据后计算，得到光阵上灯光的亮度和颜色，微控制单元驱动控制电路改变光阵上灯光的亮度和颜色。
优选地，所述光强度数据为RGB光强度分量。
优选地，所述微控制单元驱动控制电路改变光阵上灯光的亮度和颜色采用脉宽调制，通过调制脉冲占空比控制灯光亮度。
优选地，所述光阵上的灯光为LED灯。
优选地，所述光阵为球形结构，所述LED灯均匀分布于球形结构的表面上。
优选地，所述实拍物体处于球心的位置。
本发明采用Maya同步灯光系统，可以直接通过在Maya里制作动画，然后同步驱动外部光阵，摒弃了原来估计灯光的系统，使得灯光控制变得非常容易，实现虚实灯光的完美结合。本发明还可以扩展用于舞台灯光，虚拟现实等灯光控制领域。
附图说明
图1是本发明一种三维软件控制灯光的系统一个具体实施例的结构框图；
图2是本发明一个具体实施例光阵的示意图。
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灯光的系统，其包括以下部分。
实拍物体，所述实拍物体具有多个采样点；
虚拟模型，所述虚拟模型建立在计算机三维软件中，具有与所述实拍物体关联的采样点；
在一个具体的实施例中，所述虚拟模型与实拍物体具有相同的尺寸或者等比例。这样控制起来会比较方便，不至于出现错误。
关联虚拟模型和实拍物体的采样点可以让测光更加准确。采样点越密集相对结果更加精确，但是必然计算量会增加很多，实时性变差。
计算机，根据三维软件获取所述虚拟模型采样点的光强度数据；
光阵，由一系列灯光组合而成；
控制电路，连接在所述光阵上，用于根据指令控制光阵的灯光亮度和颜色；
微控制单元，链接所述控制电路和计算机，用于将从所述计算机获得的光强度数据发送给控制电路。
传统的方式为人为控制灯光，难免出现控制不好光照强度角度，把握不好灯光变化时的操作时机，非常容易出现操作过当的情况。而将待拍摄物体的灯光效果做成动画，保证了动作的规范性，同时有能很好地与画面中的其他内容融合在一起。
在一个具体的实施例中，所述三维软件为Maya。所述光阵由微控制单元控制的控制电路控制，所述微控制接收到所述三维软件给出的光强度数据后计算，得到光阵上灯光的亮度和颜色，微控制单元驱动控制电路改变光阵上灯光的亮度和颜色。
具体步骤包括，微控制单元通过类似soket的方式与Maya通讯，向Maya发送获取每个采样点位置的RGB光强度分量的mel命令。当接收到Maya计算完毕的返回值后，微控制单元将其转化为特定编码通过接口发送到控制电路上。
在一个具体的实施例中，所述Maya计算完采样点光强度分量后，通过USB口发送到微控制单元上。
在一个具体的实施例中参看图2所示，所述光阵为球形结构，所述光阵上的灯光为LED灯，所述LED灯均匀分布于球形结构的表面上。所述实拍物体处于球心的位置。微控制单元采用脉宽调制编码，通过调制脉冲占空比控制LED亮度和颜色，将Maya发送的RGB光强度分量转换成开关亮度控制信号，控制控制电路。
同理，采用本发明的系统可以扩展用于舞台灯光，虚拟现实等灯光控制领域。
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 (9)

1.一种三维软件控制灯光的系统，其包括：
实拍物体，所述实拍物体具有多个采样点；
虚拟模型，所述虚拟模型建立在计算机三维软件中，具有与所述实拍物体关联的采样点；
计算机，根据三维软件获取所述虚拟模型采样点的光强度数据；
光阵，由一系列灯光组合而成；
控制电路，连接在所述光阵上，用于根据指令控制光阵的灯光亮度和颜色；
微控制单元，链接所述控制电路和计算机，用于将从所述计算机获得的光强度数据发送给控制电路。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述三维软件为Maya。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述虚拟模型与实拍物体等比例，且所述采样点等比例分布。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微控制单元接收到所述三维软件给出的光强度数据后计算，得到光阵上灯光的亮度和颜色，微控制单元驱动控制电路改变光阵上灯光的亮度和颜色。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述光强度数据为RGB光强度分量。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述微控制单元驱动控制电路改变光阵上灯光的亮度和颜色采用脉宽调制，通过调制脉冲占空比控制灯光亮度。
7.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于，所述光阵上的灯光为LED灯。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述光阵为球形结构，所述LED灯均匀分布于球形结构的表面上。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述实拍物体处于球心的位置。
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