CN105323576A - 用于3d内容创建的系统和方法 - Google Patents
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- H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
- H04N13/106—Processing image signals
Abstract
一种用于3D内容创建的系统包括：主题准备模块，其经配置以为用户准备3D主题；以及3D渲染模块，其经配置以加载所述3D主题且将所述3D主题应用到由所述用户提供的2D内容。所述主题准备模块包括：用于准备不同渲染通道的装置；用于将所述渲染通道填充到3D主题的装置；以及用于将所述3D主题输入到所述系统中的装置。所述3D渲染模块包括：用于选择3D主题的装置；用于用所述2D内容定制所述3D主题的装置；用于以3D格式将具有所述3D主题的所述2D内容渲染成多个帧的装置；以及用于将所述帧组合成3D视频且输出所述3D视频的装置。一种用于3D内容创建的方法也被提供。
Description
技术领域
本专利申请案大体上涉及信息技术，且更确切地说涉及用于3D内容创建的系统和方法。
背景技术
3D电视/显示器(3DTV)是通过采用立体显示器或自动立体显示器等技术向观察者传送深度感的电视/显示器。立体TV/显示器也被称为眼镜式3DTV/显示器，其需要专门的眼镜和立体内容以显示3D效果。自动立体TV/显示器也被称为无眼镜式3DTV/显示器，其需要多视图以显示3D效果。3D内容是3DTV/显示器解决方案的必不可少的部分。
当前，2D内容仍是我们的社会的主流。一些技术可以帮助现有2D内容在3DTV/显示器中显示3D效果。具体来说，最常见的方法是将2D内容转换成3D内容。利用此方法，为了实现高质量2D到3D转换，通常需要专业人士来操作高端软件以产生所述转换。且所述转换通常采用非常长的时间。此外，所得3D效果非常依赖于原始2D内容。
另一方法是制造具有3D效果的2D内容。3D计算机产生的对象可以插入到原始2D内容中。利用此方法，操作人员需要操作高端3D系统以将3D计算机图形添加到2D场景中。与前一方法相同，此方法需要专业人士来控制所述系统且是耗时的过程。
发明内容
本发明涉及一种用于3D内容创建的系统和方法。在一个方面，所述系统包括：主题准备模块，其经配置以为用户准备3D主题；以及3D渲染模块，其经配置以加载所述3D主题且将所述3D主题应用到由所述用户提供的2D内容。所述主题准备模块包括：用于准备不同渲染通道的装置；用于将所述渲染通道填充到3D主题的装置；以及用于将所述3D主题输入到所述系统中的装置。所述3D渲染模块包括：用于选择3D主题的装置；用于用所述2D内容定制所述3D主题的装置；用于以3D格式将具有所述3D主题的所述2D内容渲染成多个帧的装置；以及用于将所述帧组合成3D视频且输出所述3D视频的装置。
所述用于渲染具有所述3D主题的所述2D内容的装置包括用于从所述3D主题和所述2D内容加载数据且将所述3D主题的恰当的帧与所述2D内容匹配的装置；以及用于逐帧组合所述渲染通道与所述2D内容的装置。
所述不同渲染通道由除所述用户之外的某人准备。所述用于用所述2D内容定制所述3D主题的装置包括用于允许所述用户导入所述2D内容且用所述2D内容定制所述3D主题的装置。所述渲染通道包括经定制对象的透明度、色彩、全局光照、灯光和阴影、反射和镜面、UVW和ZDepth类型的渲染通道。所述渲染通道以序列图像格式存储。
所述的系统进一步包括用于将所述渲染通道加载到所述系统中的装置；以及用于逐个地处理每一渲染通道的装置。所述的系统进一步包括用于将定制图像合成到色彩通道的装置；用于将所述图像与灯光和阴影通道相乘的装置；用于将所述图像与全局光照通道相乘的装置；以及用于将所述经相乘图像相加的装置。
所述的系统进一步包括用于加上反射和镜面通道的装置；用于更新预览窗口以允许所述用户检查所述渲染过程的进程的装置；以及用于将最终图像输出到存储磁盘的装置。所述的系统进一步包括用于将所输出的图像序列编码成视频文件的装置，以及用于显示所述视频文件的装置。
所述的系统进一步包括用于设定所述渲染输出格式的装置，所述渲染输出格式是2D格式、2D加深度格式、8视图多路复用格式、8视图格式、立体声格式或9视图格式。
在另一方面，所述用于3D内容创建的方法包括：通过主题准备模块为用户准备3D主题；以及通过3D渲染模块加载所述3D主题且将所述3D主题应用到由所述用户提供的2D内容。准备所述3D主题的步骤包括：准备不同渲染通道；将所述渲染通道填充到3D主题；以及将所述3D主题输入到系统中。加载所述3D主题且将所述3D主题应用到所述2D内容的步骤包括：选择3D主题；用所述2D内容定制所述3D主题；以3D格式将具有所述3D主题的所述2D内容渲染成多个帧；以及将所述帧组合成3D视频且输出所述3D视频。
所述渲染具有所述3D主题的所述2D内容的步骤包括从所述3D主题和所述2D内容加载数据，且将所述3D主题的恰当的帧与所述2D内容匹配；以及逐帧组合所述渲染通道与所述2D内容。
所述渲染通道包括经定制对象的透明度、色彩、全局光照、灯光和阴影、反射和镜面、UVW和ZDepth类型的渲染通道。所述的方法进一步包括将所述渲染通道加载到所述系统中，且逐个地处理每一渲染通道。所述的方法进一步包括将定制图像合成到色彩通道；将所述图像与灯光和阴影通道相乘；将所述图像与全局光照通道相乘；以及将所述经相乘的图像相加。所述的方法进一步包括加上反射和镜面通道；更新预览窗口以允许所述用户检查所述渲染过程的进程；以及将最终图像输出到存储磁盘。
在又一方面，本发明提供了一种用于3D内容创建的系统，所述系统包括：主题准备模块，其经配置以为用户准备3D主题；以及3D渲染模块，其经配置以加载所述3D主题且将所述3D主题应用到由所述用户提供的2D内容。所述主题准备模块包括：用于准备不同渲染通道的装置，所述不同渲染通道由除所述用户之外的某人准备；用于将所述渲染通道填充到3D主题的装置；以及用于将所述3D主题输入到所述系统中的装置。所述3D渲染模块包括：用于选择3D主题的装置；用于用所述2D内容定制所述3D主题的装置；用于以3D格式将具有所述3D主题的所述2D内容渲染成多个帧的装置，所述装置包括：用于从所述3D主题和所述2D内容加载数据且将所述3D主题的恰当的帧与所述2D内容匹配的装置；以及用于逐帧组合所述渲染通道与所述2D内容的装置；以及用于将所述帧组合成3D视频且输出所述3D视频的装置。
所述的系统进一步包括用于将所述渲染通道加载到所述系统中的装置；用于逐个地处理每一渲染通道的装置；用于将定制图像合成到色彩通道的装置；用于将所述图像与灯光和阴影通道相乘的装置；用于将所述图像与全局光照通道相乘的装置；以及用于将所述经相乘图像相加的装置。
所述的系统进一步包括用于加上反射和镜面通道的装置；用于更新预览窗口以允许所述用户检查所述渲染过程的进程的装置；以及用于将最终图像输出到存储磁盘的装置。
附图说明
图1是图示根据本专利申请案的实施例的用于3D内容创建的系统的框图。
图2是图示在图1中所描绘的用于3D内容创建的系统中的主题准备模块的操作的流程图。
图3是图示在图1中所描绘的用于3D内容创建的系统中的3D渲染模块的操作的流程图。
图4是图示通过图1中所描绘的用于3D内容创建的系统执行的渲染某一区段的步骤的流程图。
图5示出渲染准备的步骤的详细工作流。
图6示出渲染处理的步骤的详细工作流。
图7示出图1中所描绘的系统的图形用户界面工作流的实例。
图8示出图1中所描绘的系统的输出格式的实例。
图9示出渲染通道的一组实例。
图10示出一个帧的渲染过程。
具体实施方式
现将详细参考在本专利申请案中所揭示的用于3D内容创建的系统和方法的优选实施例，其实例也在以下描述中提供。在本专利申请案中所揭示的系统和方法的示例性实施例得到详细的描述，但所属领域的技术人员将显而易见，为清楚起见，可以不示出对所述系统和所述方法的理解并非特别地重要的一些特征。
此外，应理解，在本专利申请案中所揭示的系统和方法不限于下文描述的确切实施例，且在不脱离保护的精神或范围的情况下可以由所述领域的技术人员实现所述系统和方法的各种变化和修改。例如，在本发明的范围内，不同说明性实施例的元件和/或特征可以与彼此组合和/或替代彼此。
图1是图示根据本专利申请案的实施例的用于3D内容创建的系统的框图。参考图1，用于3D内容创建的系统包含主题准备模块1以及3D渲染模块2。具体来说，主题准备模块经配置以为最终用户准备3D主题。专业的3D设计者或创建者可以通过此模块为最终用户创建3D主题。3D渲染模块2经配置以加载3D主题且将由主题准备模块1准备的3D主题应用到由最终用户提供的2D内容。最终用户可以使用此模块来定制其2D内容且将其渲染到3D内容。
图2是图示在图1中所描绘的用于3D内容创建的系统中的主题准备模块的操作的流程图。参考图2，主题准备模块1经配置以执行以下步骤：准备不同的渲染通道(步骤11)、将渲染通道填充到3D主题(步骤12)以及将3D主题输入到系统中(步骤13)。具体来说，在准备不同渲染通道(步骤11)时，主题准备模块1经配置以收集用于3D主题的必需的渲染通道。在此部分中，专业人士可以使用不同的高端软件来产生必需的渲染通道。在填充渲染通道(步骤12)时，主题准备模块1经配置以填充所有所准备的渲染通道且形成3D主题。在将所述主题输入到系统中(步骤13)时，主题准备模块1经配置以导入准备好进入用于3D内容创建的系统中的主题，且随后最终用户可以用选定3D主题定制其2D内容。
图3是图示在图1中所描绘的用于3D内容创建的系统中的3D渲染模块的操作的流程图。参考图3，3D渲染模块2经配置以执行以下步骤：选择3D主题(步骤21)、定制3D主题(步骤22)、渲染某一区段(步骤23)以及输出3D视频(步骤24)。具体来说，在步骤21中，3D渲染模块2经配置以允许最终用户选择优选的3D主题。在步骤22中，3D渲染模块2经配置以允许最终用户导入2D内容且用2D内容定制3D主题。在步骤23中，3D渲染模块2经配置以选定3D输出格式将具有3D主题的2D内容渲染到多个帧。在步骤24中，3D渲染模块2经配置以将所有3D输出帧组合成3D视频且输出3D视频。
图4是图示通过图1中所描绘的用于3D内容创建的系统执行的渲染某一区段的步骤的流程图。参考图4，渲染某一区段的步骤(步骤23)包含：渲染准备(步骤231)和渲染处理(步骤232)。具体来说，在步骤231中，3D渲染模块经配置以从3D主题和2D源图像/视频加载数据，且将3D主题的恰当的帧与输入2D源匹配。最终用户可以用3D主题定制2D内容。还允许最终用户设定输出格式。当完成所有设定时，准备完成。步骤232包含3D渲染的详细过程，例如逐帧组合渲染通道与2D源内容。
上文介绍此实施例的用于3D内容创建的系统的形成。下文是结合具体实例对所述系统的工作概念的描述。如前文所述，在此用于3D内容创建的系统中存在两个主要模块。主题准备模块1经配置以设定用于3D渲染模块2的3D主题。主题准备模块1对所有专业的3D设计者开放。在准备不同渲染通道(步骤11)时，通过一组渲染通道创建3D主题。图9示出渲染通道的一组实例。参考图9，渲染通道可以划分成经定制对象的透明度、色彩、全局光照、灯光和阴影、反射和镜面、UVW和ZDepth类型的渲染通道。渲染通道可以序列图像格式存储。3D设计者可以通过不同封入高端软件产生渲染通道。他们自由地通过其创意想法创建3D主题。在3D主题中，它们可以设计2D内容的位置。在输出所有这些渲染通道之后，下一步骤是填充所有这些渲染通道以形成3D主题(步骤12)。在步骤12中，主题准备模块1经配置以将渲染通道存储成3D主题格式。当3D主题准备好时，可以将其加载到用于3D内容创建的系统(步骤13)。
用于3D内容创建的系统接受任何2D内容(例如2D静态图像、2D序列图像或2D视频)作为输入源。且所述系统可以输出用于眼镜式和无眼镜式3DTV/显示器的内容。所述系统允许将不同的3D主题存储在其中。这些3D主题在主题准备模块1中预创建。最终用户将主要使用3D渲染模块2来创建3D视频。图7示出系统的图形用户界面工作流的实例。参考图7，最终用户首先选择主题(步骤21，在图7中示出为721)，随后用户可以用所述主题定制2D内容(步骤22，在图7中示出为722)，随后主题将被渲染(步骤23，在图7中示出为723)，且最终系统将输出3D视频结果(步骤24，在图7中示出为724)。
在此实施例中，渲染区段的步骤23进一步包含渲染准备(步骤231)和渲染处理(步骤232)。步骤231用于准备渲染材料。图5示出步骤231的详细工作流。参考图5，当开始准备过程(步骤501)时，3D内容创建系统将把3D主题文件加载到系统中(步骤503)。随后所述系统将把定制图像或视频加载到系统中(505)。在那之后，所述系统需要设定渲染输出格式(步骤507)。图8示出输出格式的实例。输出格式可以是2D格式、2D加深度格式、8视图多路复用格式、8视图格式、立体声格式、9视图格式或任何其它多视图格式。在那之后，所述系统将寻找序列图像的起始帧(步骤509)。随后预览窗口将切换到第一帧(步骤511)且准备过程完成(步骤513)。
在此实施例中，在渲染处理的步骤232中，处理渲染材料且输出3D视频文件。图10示出通过系统执行的一个帧的渲染过程。图6示出步骤232的详细工作流。参考图6和图10，当开始渲染(步骤601)时，所述系统将渲染通道加载到系统中(步骤603)，随后所述系统逐个地处理每一渲染通道。首先，系统将定制图像合成到色彩通道(步骤605)。UVW通道引导系统将定制图像放置在恰当的位置中且透明度通道指示主题的透明部分。随后将图像与灯光和阴影通道相乘(步骤607)。同时，所述图像还与全局光照通道相乘(步骤609)。在相乘之后，将图像加在一起(步骤611)。在那之后，加上反射和镜面通道(步骤613)。所述系统随后更新预览窗口以允许用户检查渲染过程的进程(步骤615)。随后所述系统将所得最终图像输出到存储磁盘(步骤617)。所述系统支持多视图渲染，且在它处理下一帧之前处理某一帧的所有视图。在渲染了所有视图(步骤619)之后，所述系统处理下一帧(步骤623)。当处理了所有序列图像时，所述系统将所输出的图像序列编码成视频文件(步骤625)。此视频文件可以恰当显示装置显示3D。
通过上述实施例提供的用于3D内容创建的系统和方法大大简化了3D内容创建的过程且保证所述内容的3D效果质量。所述系统是允许3D创造性人才为最终用户产生3D主题的平台。另一方面，最终用户可以按照三个简单步骤来产生具有高质量3D效果的内容。所述系统将任何2D内容用作其输入源。所述系统可以输出极好的3D效果且以任何3D格式输出。输出格式可以支持不同的3DTV/显示器(眼镜式或无眼镜式)。所述系统和方法解决3D内容创建的主要问题。
尽管本专利申请案已经特定参考其多个实施例而示出且描述，但应注意在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种其它变化或修改。
Claims (20)
1.一种用于3D内容创建的系统，所述系统包括：
主题准备模块，其经配置以为用户准备3D主题；以及
3D渲染模块，其经配置以加载所述3D主题且将所述3D主题应用到由所述用户提供的2D内容；其中：
所述主题准备模块包括：
用于准备不同渲染通道的装置；
用于将所述渲染通道填充到3D主题的装置；以及
用于将所述3D主题输入到所述系统中的装置；以及
所述3D渲染模块包括：
用于选择3D主题的装置；
用于用所述2D内容定制所述3D主题的装置；
用于以3D格式将具有所述3D主题的所述2D内容渲染成多个帧的装置；以及
用于将所述帧组合成3D视频且输出所述3D视频的装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述用于渲染具有所述3D主题的所述2D内容的装置包括用于从所述3D主题和所述2D内容加载数据且将所述3D主题的恰当的帧与所述2D内容匹配的装置；以及用于逐帧组合所述渲染通道与所述2D内容的装置。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述不同渲染通道由除所述用户之外的某人准备。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述用于用所述2D内容定制所述3D主题的装置包括用于允许所述用户导入所述2D内容且用所述2D内容定制所述3D主题的装置。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述渲染通道包括经定制对象的透明度、色彩、全局光照、灯光和阴影、反射和镜面、UVW和ZDepth类型的渲染通道。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述渲染通道以序列图像格式存储。
7.根据权利要求2所述的系统，其进一步包括用于将所述渲染通道加载到所述系统中的装置；以及用于逐个地处理每一渲染通道的装置。
8.根据权利要求7所述的系统，其进一步包括用于将定制图像合成到色彩通道的装置；用于将所述图像与灯光和阴影通道相乘的装置；用于将所述图像与全局光照通道相乘的装置；以及用于将所述经相乘图像相加的装置。
9.根据权利要求8所述的系统，其进一步包括用于加上反射和镜面通道的装置；用于更新预览窗口以允许所述用户检查所述渲染过程的进程的装置；以及用于将最终图像输出到存储磁盘的装置。
10.根据权利要求9所述的系统，其进一步包括用于将所输出的图像序列编码成视频文件的装置，以及用于显示所述视频文件的装置。
11.根据权利要求2所述的系统，其进一步包括用于设定所述渲染输出格式的装置，所述渲染输出格式是2D格式、2D加深度格式、8视图多路复用格式、8视图格式、立体声格式或9视图格式。
12.一种用于3D内容创建的方法，所述方法包括：
通过主题准备模块为用户准备3D主题；以及
通过3D渲染模块加载所述3D主题且将所述3D主题应用到由所述用户提供的2D内容；其中：
准备所述3D主题的步骤包括：
准备不同渲染通道；
将所述渲染通道填充到3D主题；以及
将所述3D主题输入到系统中；以及
加载所述3D主题且将所述3D主题应用到所述2D内容的步骤包括：
选择3D主题；
用所述2D内容定制所述3D主题；
以3D格式将具有所述3D主题的所述2D内容渲染成多个帧；以及
将所述帧组合成3D视频且输出所述3D视频。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述渲染具有所述3D主题的所述2D内容的步骤包括从所述3D主题和所述2D内容加载数据，且将所述3D主题的恰当的帧与所述2D内容匹配；以及逐帧组合所述渲染通道与所述2D内容。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述渲染通道包括经定制对象的透明度、色彩、全局光照、灯光和阴影、反射和镜面、UVW和ZDepth类型的渲染通道。
15.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括将所述渲染通道加载到所述系统中，且逐个地处理每一渲染通道。
16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括将定制图像合成到色彩通道；将所述图像与灯光和阴影通道相乘；将所述图像与全局光照通道相乘；以及将所述经相乘的图像相加。
17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括加上反射和镜面通道；更新预览窗口以允许所述用户检查所述渲染过程的进程；以及将最终图像输出到存储磁盘。
18.一种用于3D内容创建的系统，所述系统包括：
主题准备模块，其经配置以为用户准备3D主题；以及
3D渲染模块，其经配置以加载所述3D主题且将所述3D主题应用到由所述用户提供的2D内容；其中：
所述主题准备模块包括：
用于准备不同渲染通道的装置，所述不同渲染通道由除所述用户之外的某人准备；
用于将所述渲染通道填充到3D主题的装置；以及
用于将所述3D主题输入到所述系统中的装置；以及
所述3D渲染模块包括：
用于选择3D主题的装置；
用于用所述2D内容定制所述3D主题的装置；
用于以3D格式将具有所述3D主题的所述2D内容渲染成多个帧的装置，所述装置包括：
用于从所述3D主题和所述2D内容加载数据且将所述3D主题的恰当的帧与所述2D内容匹配的装置；以及
用于逐帧组合所述渲染通道与所述2D内容的装置；以及
用于将所述帧组合成3D视频且输出所述3D视频的装置。
19.根据权利要求18所述的系统，其进一步包括用于将所述渲染通道加载到所述系统中的装置；用于逐个地处理每一渲染通道的装置；用于将定制图像合成到色彩通道的装置；用于将所述图像与灯光和阴影通道相乘的装置；用于将所述图像与全局光照通道相乘的装置；以及用于将所述经相乘图像相加的装置。
20.根据权利要求19所述的系统，其进一步包括用于加上反射和镜面通道的装置；用于更新预览窗口以允许所述用户检查所述渲染过程的进程的装置；以及用于将最终图像输出到存储磁盘的装置。
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