CN105005320A - 一种通过摄像机导出路径的动感座椅控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于摄像机导出路径的动感座椅控制方法，具有如下步骤：记录选定时长影片播放过程中镜头的旋转角度变化参数；获取动感座椅伸缩缸的伸缩范围和伸缩缸的最大长度；根据所述的角度变化参数、伸缩缸最大长度和伸长范围利用勾股定理计算伸缩缸在所述选定时长中每一时刻的伸缩长度的变化量，设定座椅动作的时间轴，计算时间轴上每一时刻伸缩长度的变化量，完成座椅的控制。通过直接获取影片镜头的动作，将该动作经过勾股定理的简单运算转换成动感座椅伸缩缸的伸缩动作和转动动作。动作捕捉的准确性大幅度提高，而且整个过程避免了现有技术中需要人工设置动感座椅动作，大幅度提高了动感座椅的调节效率，节省了人工成本。

Description

一种通过摄像机导出路径的动感座椅控制方法

技术领域

本发明涉及一种动感座椅的控制方法，尤其涉及一种通过摄像机导出路径的动感座椅控制方法。主要涉及专利分类号，G05控制；调节G05D非电变量的控制或调节系统G05D3/00位置或方向的控制。

背景技术

现有的动感座椅的控制，尤其是座椅与影片的配合，通常都是使用Flash编辑器进行匹配控制，操作时需要手动调节座椅运动轨迹，在调节过程中需要设计人员手动拉伸虚拟的座椅运动轨迹，整个过程操作繁琐，制作周期长，而且精确性很低，需要后续复杂的校正过程。

发明内容

本发明针对以上问题，提出的一种基于摄像机导出路径的动感座椅控制方法，具有如下步骤：

S100.记录选定时长影片播放过程中镜头的旋转角度变化参数；获取动感座椅伸缩缸的伸缩范围和伸缩缸的最大长度；

S200.根据所述的角度变化参数、伸缩缸最大长度和伸长范围利用勾股定理计算伸缩缸在所述选定时长中每一时刻的伸缩长度的变化量，设定座椅动作的时间轴，计算时间轴上每一时刻伸缩长度的变化量，完成座椅的控制。

作为优选的实施方式，还在于具有步骤：

S300.设定所述伸缩缸伸缩范围的阈值，当通过计算，由所述当前镜头旋转角度变化参数转换的伸缩缸伸缩长度超过阈值时，忽略超过阈值的伸缩长度。

作为优选的实施方式，还在于包括步骤S400.根据影片设置帧频延迟时间，动态增加动感座椅的动作时间轴的时间。

更进一步的，所述步骤S200针对三伸缩缸呈等腰三角形设置的动感座椅，具体包括如下步骤：

—对于镜头/座椅的左右摆动，设定完成动作时动感座椅所在平面与水平线的夹角为β₁、处在底角位置的两伸缩缸之间的距离为L，处于底角的两伸缩缸的的伸缩量为x₁，按如下公式即可求出；

$x_1=\sin {\mathrm{\β}}_1\·\frac{L}{2}$

—对于镜头/座椅的前后俯仰动作，如图5所示，此时座椅按影片相机动作，完成纵向俯/仰动作，动感座椅所在等腰三角形的中心对称线与水平线出的夹角β₂，三个的伸缩缸的伸缩量x₂为所求；

此时，

$x_2=\sin {\mathrm{\β}}_2\·\frac{\frac{L}{2}}{\cos \mathrm{\α}}$

其中为等腰三角形中心点到顶角伸缩缸的距离，L为底角两伸缩缸的直线距离，α为底角角度。

一种基于摄像机导出路径的动感座椅控制系统，用于控制动感座椅伸缩缸运动，包括：

镜头参数获取单元，获取选定时长中影片中镜头的旋转角度变化参数；

存储单元，记录伸缩缸的伸长范围和完全伸长时的最大长度；

控制单元，调取所述伸长范围、最大长度和镜头的旋转角度变化参数，利用勾股定理计算伸缩缸伸缩长度的变化量；设定座椅动作的时间轴，计算时间轴上每一时刻伸缩长度的变化量控制伸缩缸按伸缩长度变化量和角度变换量动作，完成动感座椅控制。

作为优选的实施方式，还包括动作幅度控制单元，该单元根据设定伸缩缸的伸缩缸伸缩范围的阈值，忽略由所述镜头角度运算得到的伸缩缸伸缩范围超过阈值的部分。

作为优选的实施方式，其特征还在于包括：与控制单元通信的延迟分析单元，该单元分析影片特殊内容所占时长，动态的为座椅动作的时间轴增加时间。

由于采用了上述技术方案，本发明提出的一种通过摄像机导出路径的动感座椅控制方法，通过直接获取影片镜头的动作，将该动作经过勾股定理的简单运算转换成动感座椅伸缩缸的伸缩动作和转动动作。相对于现有技术，动作捕捉的准确性大幅度提高，而且整个过程避免了现有技术中需要人工设置动感座椅动作，大幅度提高了动感座椅的调节效率，节省了人工成本，十分适于在相关领域进行大幅度的推广和使用。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中flash软件利用手动拉伸曲线方式设置座椅动作的示意图

图2为本发明的流程图

图3为本发明的系统模块图

图4为本发明实施例中座椅设置的示意图

图5为本发明的勾股定理计算左右倾斜动作的示意图

图6为本发明的勾股定理计算前后倾斜动作的示意图

具体实施方式

为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

如图1所述一种动感座椅控制方法，主要包括如下步骤，本实施例以3ds Max软件为例进行说明，同样的，本发明的技术方案还可适用于诸如Mesh动画中。同时考虑到双伸缩缸座椅运动控制较为简单，在本实施例中仅就3电动缸动感座椅进行说明。

对于3ds Max中播放的立体多维视频，3ds MAX中可设定摄像头的角度，比如在特定场景内，摄像头的角度随时间轴，也就是影片的播放或者根据现场使用者的控制，会产生变化，即代表使用者视野的变化。

为了能够增加临场感，首先获取视频中摄像头的旋转角度变化参数，以变化参数结合时间轴，即可作为后续的调节参数(镜头的前进和后退不需要考虑)。

然后获取动感座椅伸缩缸的伸长范围和伸缩缸的最大长度。在本实施例中伸缩缸的伸长范围为0‐255mm。

得到上述信息后，根据镜头的旋转变化参数、伸缩缸最大长度和伸长长度，利用勾股定理即可计算出电动缸在时间轴长度区间内每一时刻的伸缩长度变化量、、，将这些参数输入电动缸，即可完成电动缸的动作控制。

如图3所示：设定座椅共包括1号电动缸、2号电动缸和3电动缸，三个气缸呈等边三角形设置，缸直线距离为L，连线夹角为α。

如图4所示：此时座椅按影片相机动作，完成向左倾斜30°动作，此时，1号缸作只作为支撑缸不升降，只需要计算2、3号缸的伸缩量，图中动感座椅与水平线的夹角β1为30°，所求为x1，即为2、3号缸的伸缩量，按如下公式即可求出。

如图5所示，此时座椅按影片相机动作，完成纵向俯(仰)30°动作(正三角或倒三角设置)，动感座椅与水平线出的夹角β2为30°，此时1号缸的伸出量x2为所求。

此时，

其中为3电动缸所成等边三角形中心点到1号缸的距离。

然后采用上述的方法计算出座椅电动缸在选定影片时间内的伸缩缸的伸长动作，即完成动感座椅的控制。

更进一步的，考虑到影片中镜头的角度变化远比座椅的角度变化剧烈，为了保证乘员的安全，电动缸的伸缩长度比镜头的整体角度变化量更小。同时为了减少电动缸的事故率，增加电动缸安全运行市场，作为优选的实施方式，在步骤S200之后还包括步骤：为伸缩缸的伸长范围设定阈值，在本实施例中阈值为0-150mm，放弃经运算得出的超过本阈值，即伸长量超过150mm的部分的数值。

更进一步的，考虑到影片在播放过程可能出现片头、片尾片段，导致影片时间轴和动感座椅的时间轴不匹配，造成座椅动作的滞后或提前。故作为优选的实施方式，还设有步骤S400.根据影片设置帧频延迟时间，动态增加座椅的动作时间。

一种动感座椅控制系统，主要包括：

用于镜头参数获取单元，获取选定时长中影片中镜头角度的变化参数，在实施过程中，可指定获取镜头的俯仰角度、旋转角度等信息。

存储单元，记录或者获取伸缩缸的伸长范围和完全伸长时的最大长度。

控制单元，调取所述伸长范围、最大长度和变化参数，利用勾股定理计算伸缩缸所在选定时长中每一时刻的伸缩长度的变化量和角度变换量，控制伸缩缸按伸缩长度变化量和角度变换量动作，完成动感座椅控制。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种通过摄像机导出路径的动感座椅控制方法，其特征在于具有如下步骤：

S100.记录选定时长影片播放过程中镜头的旋转角度变化参数；获取动感座椅伸缩缸的伸缩范围和伸缩缸的最大长度；

S200.根据所述的角度变化参数、伸缩缸最大长度和伸长范围利用勾股定理计算伸缩缸在所述选定时长中每一时刻的伸缩长度的变化量，设定座椅动作的时间轴，计算时间轴上每一时刻伸缩长度的变化量，完成座椅的控制。

2.根据权利要求1所述的一种通过摄像机导出路径的动感座椅控制方法，其特征还在于具有步骤：

S300.设定所述伸缩缸伸缩范围的阈值，当通过计算，由所述当前镜头旋转角度变化参数转换的伸缩缸伸缩长度超过阈值时，忽略超过阈值的伸缩长度。

3.根据权利要求1所述的一种通过摄像机导出路径的动感座椅控制方法，其特征还在于包括步骤S400.根据影片设置帧频延迟时间，动态增加动感座椅的动作时间轴的时间。

4.根据权利要求1所述的一种通过摄像机导出路径的动感座椅控制方法，其特征还在于：所述步骤S200针对三伸缩缸呈等腰三角形设置的动感座椅，具体包括如下步骤：

—对于镜头/座椅的左右摆动，设定完成动作时动感座椅所在平面与水平线的夹角为β₁、处在底角位置的两伸缩缸之间的距离为L，处于底角的两伸缩缸的的伸缩量为x₁，按如下公式即可求出；

$x_1=\sin {\mathrm{\β}}_1\·\frac{L}{2}$

—对于镜头/座椅的前后俯仰动作，如图5所示，此时座椅按影片相机动作，完成纵向俯/仰动作，动感座椅所在等腰三角形的中心对称线与水平线出的夹角β₂，三个的伸缩缸的伸缩量x₂为所求；

此时，

$x_2={\sin \mathrm{\β}}_2\·\frac{\frac{L}{2}}{\cos \mathrm{\α}}$

其中为等腰三角形中心点到顶角伸缩缸的距离，L为底角两伸缩缸的直线距离，α为底角角度。

5.一种基于摄像机导出路径的动感座椅控制系统，用于控制动感座椅伸缩缸运动，其特征在于包括：

镜头参数获取单元，获取选定时长中影片中镜头的旋转角度变化参数；

存储单元，记录伸缩缸的伸长范围和完全伸长时的最大长度；

控制单元，调取所述伸长范围、最大长度和镜头的旋转角度变化参数，利用勾股定理计算伸缩缸伸缩长度的变化量；设定座椅动作的时间轴，计算时间轴上每一时刻伸缩长度的变化量控制伸缩缸按伸缩长度变化量和角度变换量动作，完成动感座椅控制。

6.根据权利要求5所述的基于摄像机导出路径的动感座椅控制系统，其特征还在于包括动作幅度控制单元，该单元根据设定伸缩缸的伸缩缸伸缩范围的阈值，忽略由所述镜头角度运算得到的伸缩缸伸缩范围超过阈值的部分。

7.根据权利要求5所述的基于摄像机导出路径的动感座椅控制系统，其特征还在于包括：与控制单元通信的延迟分析单元，该单元分析影片特殊内容所占时长，动态的为座椅动作的时间轴增加时间。