CN107371008A - 基于多制式裸眼3d片源的制作方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于多制式裸眼3D片源的制作方法和系统，包括：摄像机设置步骤：在场景中设置多个摄像机；出屏物体设置步骤：在场景中设置出屏物体，并设置出屏物体的动画；视觉调整步骤：通过调整参数，改变裸眼3D视频的视觉效果。本发明采用计算机视觉技术对裸眼3D成像进行数据分析，提取出视频中特定的信息，并在数据收集时分析信息，计算出成像效果最佳区域关系，并提升裸眼3D视频在出屏视觉上的效果，并大大减少视频直观上的叠影现象。
Description
技术领域
本发明涉及裸眼3D技术领域，具体地，涉及基于多制式裸眼3D片源的制作方法和系统。
背景技术
裸眼3D显示器是利用人两眼具有视差的特性，在不需要任何辅助设备(如3D眼镜、头盔等)的情况下，即可获得具有空间、深度的逼真立体影像。
近几年，裸眼3D技术日渐成熟，软硬件的设备都不断完善，目前的裸眼3D观看效果也比过去有了很大的提高。裸眼3D显示有着真实感、立体感、无需佩戴专用眼镜等优势，所以在用途方面也不仅仅局限于家庭娱乐，广告应用方面也取得极为出色的宣传效果。3D是未来电设设备发展的必然趋势，而裸眼3D将成为最闪亮的魅力新秀，裸眼3D显示设备在未来将会更加普及。
全球3D技术经历了从助视3D到裸眼3D的发展过程，并将走向裸眼3D的高级阶段—全息3D。目前3D产业已经经历了自2010年3D电影《阿凡达》大获成功的眼镜式3D消费迅猛普及的阶段，以“进一步提升用户体验”为核心的裸眼3D产品服务正在不断迭代上市。眼镜式的3D智能电视、3D投影机、3D手机、3D Pad、3D笔记本、3D显示器、3D影视、3D游戏等第一代3D产品已经普及消费，为中国信息科技文化产业发展做出了重要的贡献；同时，裸眼3D电视、裸眼3D投影、裸眼3D手机、裸眼3D Pad、裸眼3D笔记本、裸眼3D广告机、裸眼3D广告影视等第二代3D产品服务的研发及产业化正在“以用户体验为核心”加速迭代上市，整个3D产业至今仍保持良好的产业链及市场竞争力。
长远眼光来看，不仅要重视3D和互联网本身的对接，同时裸眼3D技术本身的研发也是非常重要的。只有在本身的技术上出现了突破，才能够让更多的人去接受裸眼3D技术。从将来的发展格局来看，裸眼3D技术会是一个大的趋势，但是如何快速的抢占市场成为了一个关键。这也决定着裸眼3D能够走的多远。同时，裸眼3D本身需要有大量的渲染需求量，特别是多视点格式效果更佳、技术更趋于成熟的同时，单画面渲染量将成几何倍数增长。
目前常见裸眼3D视频格式主要分为两类：双屏格式及多视图格式：双屏格式分为左右格式，左右加景深格式，多视点格式基本分为6图、7图、8图、9图格式。
-多视点的特点
需戴眼镜的3D显示器仅能做到2视点的3D视角范围，而无法做到3个视点以上。目前显示器厂商所推出的裸视多视点3D显示器不少，小至便携式产品，大至大型公用显示设备等，在引入上述的3D显示技术后，其视点数已由过去常见的2视点最大可做到30视点，多视点可看到3D影像的视角范围更广。
以人脸影像为例，在以2视点形成3D画面中，事先用双镜头拍摄人脸中间偏左及偏右的影像，当用户在屏幕正前方时，可看到人脸正面3D影像，但如果用户向显示器两旁移动，则看不到人脸的3D效果，原因是当初影像来源并没有多角度拍摄，而且LCD面板本身也无法区分出多角度影像，当用户走到屏幕侧边时，所看到人脸影像只剩下2D画面。相对的，多视点3D显示器所呈现出的3D影像视角范围广，其原因是由于单一物体是从多重角度拍摄，而且3D显示器本身能将多重画面分割出来。原始画面拍摄到人脸前方鼻子、侧边脸颊以及后方耳朵等部分，且3D显示器也将原多角度画面分别显示出来，因此当用户走到显示器侧边时，也能看到人脸颊及耳朵部分的3D影像。
-多视点应用范围
目前多视点3D显示技术的真实性更强，但它也存在一些缺点。当一个显示器同时播放多个影像，分辨率则呈比例下降，以30视点3D显示器为例，单一影像所分配到的分辨率仅为原面板分辨率的1/30，而为解决此问题需要提高LCD面板精细度。如果是30视点的3D内容，则需拍摄30个不同的角度，多视点3D内容制作成本将随之增高。另外，多视点3D显示器会因用户所站立位置不对，出现叠影现象。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于多制式裸眼3D片源的制作方法和系统。
根据本发明提供的一种基于多制式裸眼3D片源的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
摄像机设置步骤：在场景中设置多个摄像机，其中，所述多个摄像机依次排列，相邻摄像机之间的夹角度数均一致；
出屏物体设置步骤：在场景中设置出屏物体，并设置出屏物体的动画；
视觉调整步骤：通过调整参数，改变裸眼3D视频的视觉效果。
优选地，设置出屏物体的动画为由远至近形成出屏效果。
优选地，场景中的背景采用无缝贴图的制作方式。
优选地，所述步骤3，包括如下任一个或任多个步骤：
增大出屏物体与摄像机的距离，使空间感增强；
增大夹角度数，使视区位移时叠影感变得明显；
增大出屏物体到摄像机的距离，使叠影的可能性变小；
增大夹角度数，使出屏感增强；
提高动画帧率，使动画的清晰度增大。
优选地，所述步骤3，包括如下任一个或任多个步骤：
减小出屏物体与摄像机的距离，使空间感减弱；
减小夹角度数，使视区位移时叠影感得到减弱；
拉近出屏物体到摄像机的距离，使叠影的可能性变大；
减小夹角度数，使出屏感减弱；
降低动画帧率，使动画的清晰度减小。
优选地，所述步骤1中：在场景中设置背景，其中，背景的复杂度不超过前景出屏物体的复杂度。
优选地，在步骤1中：使依次排列的所述多个摄像机中的头部摄像机和尾部摄像机的出图保持一致或者基本保持一致。
优选地，在所述步骤2中：在场景中设置多个出屏物体，其中，在所述多个出屏物体中，具有独立突出出屏物体，且至少有一个出屏物体的占比大于其它出屏物体。
根据本发明提供的一种基于多制式裸眼3D片源的制作系统，包括如下装置：
摄像机设置装置：用于在场景中设置多个摄像机，其中，所述多个摄像机依次排列，相邻摄像机之间的夹角度数均一致；
出屏物体设置装置：用于在场景中设置出屏物体，并设置出屏物体的动画；
视觉调整装置：用于通过调整参数，改变裸眼3D视频的视觉效果。
优选地，所述视觉调整装置包括如下任一个或任多个装置：
第一调整装置：用于增大出屏物体与摄像机的距离，使空间感增强；
第二调整装置：用于增大夹角度数，使视区位移时叠影感变得明显；
第三调整装置：用于增大出屏物体到摄像机的距离，使叠影的可能性变小；
第四调整装置：用于增大夹角度数，使出屏感增强；
第五调整装置：用于提高动画帧率，使动画的清晰度增大。
优选地，设置出屏物体的动画为由远至近形成出屏效果。
优选地，场景中的背景采用无缝贴图的制作方式。
优选地，所述视觉调整装置包括如下任一个或任多个装置：
第六调整装置：用于减小出屏物体与摄像机的距离，使空间感减弱；
第七调整装置：用于减小夹角度数，使视区位移时叠影感得到减弱；
第八调整装置：用于拉近出屏物体到摄像机的距离，使叠影的可能性变大；
第九调整装置：用于减小夹角度数，使出屏感减弱；
第十调整装置：用于降低动画帧率，使动画的清晰度减小。
优选地，所述摄像机设置装置用于在场景中设置背景，其中，背景的复杂度不超过前景出屏物体的复杂度。
优选地，所述摄像机设置装置用于使依次排列的所述多个摄像机中的头部摄像机和尾部摄像机的出图保持一致或者基本保持一致。
优选地，所述出屏物体设置装置用于在场景中设置多个出屏物体，其中，在所述多个出屏物体中，具有独立突出出屏物体，且至少有一个出屏物体的占比大于其它出屏物体。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明采用计算机视觉技术对裸眼3D成像进行数据分析，提取出视频中特定的信息，并在数据收集时分析信息，计算出成像效果最佳区域关系，并提升裸眼3D视频在出屏视觉上的效果，并大大减少视频直观上的叠影现象。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的基于多制式裸眼3D片源的制作方法的步骤流程图。
图2为本发明提供的基于多制式裸眼3D片源的制作系统的模块结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
裸眼3D原理如下：
1、光屏障式裸眼3D技术中的界面原理
光屏障式的裸眼3D技术，在现有的电子类产品中应用比较广泛，因为现有的工艺与LCD液晶工艺相兼容，因此在量产性和成本上具有很大优势.
从阿凡达公映以后，3D频繁推出，我们知道3D是利用左右两个摄像机来模拟人类的左右眼拍摄出来的。在观看的过程中，我们身临其境的感受到物体飞出屏幕冲到我们的出屏效果；感受到距离屏幕很遥远的入屏效果。
1.1、平面效果：
当我们在看物体时，左眼和右眼视线一定是相交在这个物体上才能成像的。如果物体与显示屏同一个平面，左眼和右眼两条视线与显示屏相交的成像点刚好为同一个点。这个时候我们只能看到平面效果，没有出屏，也没有入屏.
1.2、入屏效果：
物体在显示屏的景深中。当左眼和右眼相关到物体时，在屏上各自出现了两个不同的成像点，分别记为Li、Ri。由于我们只能在显示屏上做视觉效果，那么这两个点很重要。们要分别做好Li的效果和Ri的效果，放在相应的Li和Ri的位置上，从而给观者一种错觉，物体是深入下去了。
1.3、出屏效果：
物体飘浮在显示屏的前端。当左眼和右眼的视线相交物体后，延伸至显示屏.左眼和右眼的成像点，刚好相反。制作的流程中和入屏是一样的，不同的是：左眼的图像要放右边，右眼的图像要放左边。
2、柱状透镜式式裸眼3D技术中的界面原理
目前展览广告市面上使用最为广泛的是柱状透镜技术。柱状透镜(Lenticular Lens)技术也被称为双凸透镜或微柱透镜3D技术，其最大的优势便是其亮度不会受到影响。柱状透镜3D技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素。不过像素间的间隙也会被放大，因此不能简单地叠加子像素。让柱透镜与像素列不是平行的，而是成一定的角度。这样就可以使每一组子像素重复投射视区，而不是只投射一组视差图像。之所以它的亮度不会受到影响，是因为柱状透镜不会阻挡背光，因此画面亮度能够得到很好地保障。
根据本发明提供的一种基于多制式裸眼3D片源的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
摄像机设置步骤：在场景中设置多个摄像机，其中，所述多个摄像机依次排列，相邻摄像机之间的夹角度数均一致；
出屏物体设置步骤：在场景中设置出屏物体，并设置出屏物体的动画；
视觉调整步骤：通过调整参数，改变裸眼3D视频的视觉效果。
设置出屏物体的动画为由远至近形成出屏效果。场景中的背景采用无缝贴图的制作方式。
所述步骤3，包括如下任一个或任多个步骤：
增大出屏物体与摄像机的距离，使空间感增强；
增大夹角度数，使视区位移时叠影感变得明显；
增大出屏物体到摄像机的距离，使叠影的可能性变小；
增大夹角度数，使出屏感增强；
提高动画帧率，使动画的清晰度增大。
优选地，所述步骤3，包括如下任一个或任多个步骤：
减小出屏物体与摄像机的距离，使空间感减弱；
减小夹角度数，使视区位移时叠影感得到减弱；
拉近出屏物体到摄像机的距离，使叠影的可能性变大；
减小夹角度数，使出屏感减弱；
降低动画帧率，使动画的清晰度减小。
所述步骤1中：在场景中设置背景，其中，背景的复杂度不超过前景出屏物体的复杂度。在步骤1中：使依次排列的所述多个摄像机中的头部摄像机和尾部摄像机的出图保持一致或者基本保持一致。在所述步骤2中：在场景中设置多个出屏物体，其中，在所述多个出屏物体中，具有独立突出出屏物体，且至少有一个出屏物体的占比大于其它出屏物体。
根据本发明提供的一种基于多制式裸眼3D片源的制作系统，包括如下装置：
摄像机设置装置：用于在场景中设置多个摄像机，其中，所述多个摄像机依次排列，相邻摄像机之间的夹角度数均一致；
出屏物体设置装置：用于在场景中设置出屏物体，并设置出屏物体的动画；
视觉调整装置：用于通过调整参数，改变裸眼3D视频的视觉效果。
优选地，所述视觉调整装置包括如下任一个或任多个装置：
第一调整装置：用于增大出屏物体与摄像机的距离，使空间感增强；
第二调整装置：用于增大夹角度数，使视区位移时叠影感变得明显；
第三调整装置：用于增大出屏物体到摄像机的距离，使叠影的可能性变小；
第四调整装置：用于增大夹角度数，使出屏感增强；
第五调整装置：用于提高动画帧率，使动画的清晰度增大。
优选地，设置出屏物体的动画为由远至近形成出屏效果。场景中的背景采用无缝贴图的制作方式。所述视觉调整装置包括如下任一个或任多个装置：
第六调整装置：用于减小出屏物体与摄像机的距离，使空间感减弱；
第七调整装置：用于减小夹角度数，使视区位移时叠影感得到减弱；
第八调整装置：用于拉近出屏物体到摄像机的距离，使叠影的可能性变大；
第九调整装置：用于减小夹角度数，使出屏感减弱；
第十调整装置：用于降低动画帧率，使动画的清晰度减小。
所述摄像机设置装置用于在场景中设置背景，其中，背景的复杂度不超过前景出屏物体的复杂度。所述摄像机设置装置用于使依次排列的所述多个摄像机中的头部摄像机和尾部摄像机的出图保持一致或者基本保持一致。所述出屏物体设置装置用于在场景中设置多个出屏物体，其中，在所述多个出屏物体中，具有独立突出出屏物体，且至少有一个出屏物体的占比大于其它出屏物体。
在优选例中，裸眼3D制作流程如下：
1、场景摄像机
场景中放置同一目标点9个摄像机(可以由1个相机旋转复制出)并列排列，并将这9个摄像机从1号到9号顺序编号命名，即摄像机编号顺序从左到右分别为camera1至camera9。
2、场景物体
调整场景中物体，并设置动画(可由远至近形成出屏效果)。
其中，所展现的视频需要有独立突出物体，物体与物体之间的层次越多，效果越佳，且主体出屏物体占比大于次要出屏物体；根据数据分析，调整摄像机对焦，和物体距离，使得画面清晰，物体出屏效果明显；背景效果尽量复杂性不超过前景出屏物体，避免视觉注意力被背景效果分散，降低了裸眼3D效果。
3、测量距离
渲染并得出裸眼3d效果最好的位置，在场景中做参考线，测量距离。
4、数据分析
具体地，具体裸眼3d参考研究数据：
3.1、裸眼3D背景空间感研究：
其中：
(1)固定以研发软件中摄像机(cam)到摄像机夹角交点(tag)距离1300mm为测试标准，以移动测试物体(obj)至摄像机距离为测试目的进行测试。
(2)以距离倍数(即：背景到摄像机、交点到摄像机的距离倍数)作为研究对象，以实际屏幕效果作为打分依据，进行比对。
(3)出屏感、清晰度、叠影感为裸眼3D效果上3个主要视觉效果因素，故以此三项作为评分项，对研究测试版本进行评测，满分为10分，每项由15名人员对各版本随机进行鉴定打分，得出以上评分。
3.2、裸眼3D摄像机研究
其中：
(1)本次实验以9图摄像机之间的夹角作为测试对象(因硬件设备规定，9图摄像机之间的夹角度数需一致)。
(2)摄像机foc为摄像机广角参数，度数越小，画面视觉感越广。
5、九图格式合成顺序：
根据每个播放设备的不同，图像最后生成最终画面的方法也会各有差别，例如画面摆放顺序、画面分割等，例如，可按以下编号顺序将渲染出的9套摄像机序列一一放入
| 9 | 8 | 7 |
| 6 | 5 | 4 |
| 3 | 2 | 1 |
具体地，按照目前最新机型支持率4K尺寸(3840*2160像素)制作，单一相机渲染出序列帧(1280*720像素)后，按9图格式模板将1号至9号相机的序列帧摆放成上表形式输出成片。为凸显中间物体的出屏感，对色彩搭配和明暗关系进行调整，让出屏物体在画面中更加凸显。
本发明可以应用于：
(1)增强动画视觉效果，通过丰富的场景层次，场景中物体多样化，更能够表现出裸眼3D画面的立体效果。
(2)汽车发动机内部展示动画，介绍发动机的内部结构及简单工作原理。
(3)汽车钢架构硬度展示及碰撞动画，从汽车的安全性角度去进行相关的说明，涉及到汽车的钢强度说明及碰撞演示动画。
(4)汽车拆分分解动画，进行车体的三维分解展示。
(5)核电厂的四道防护展示，介绍核电厂中关键的4个安全性防护设施，通过从到外的层层防护进行说明。
(6)展览品展示，以广告形式表现主要产品进行突出展示。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种基于多制式裸眼3D片源的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
摄像机设置步骤：在场景中设置多个摄像机，其中，所述多个摄像机依次排列，相邻摄像机之间的夹角度数均一致；
出屏物体设置步骤：在场景中设置出屏物体，并设置出屏物体的动画；
视觉调整步骤：通过调整参数，改变裸眼3D视频的视觉效果。
2.根据权利要求1所述的基于多制式裸眼3D片源的制作方法，其特征在于，设置出屏物体的动画为由远至近形成出屏效果。
3.根据权利要求1所述的基于多制式裸眼3D片源的制作方法，其特征在于，场景中的背景采用无缝贴图的制作方式。
4.根据权利要求1所述的基于多制式裸眼3D片源的制作方法，其特征在于，所述步骤3，包括如下任一个或任多个步骤：
增大出屏物体与摄像机的距离，使空间感增强；
增大夹角度数，使视区位移时叠影感变得明显；
增大出屏物体到摄像机的距离，使叠影的可能性变小；
增大夹角度数，使出屏感增强；
提高动画帧率，使动画的清晰度增大。
5.根据权利要求1所述的基于多制式裸眼3D片源的制作方法，其特征在于，所述步骤3，包括如下任一个或任多个步骤：
减小出屏物体与摄像机的距离，使空间感减弱；
减小夹角度数，使视区位移时叠影感得到减弱；
拉近出屏物体到摄像机的距离，使叠影的可能性变大；
减小夹角度数，使出屏感减弱；
降低动画帧率，使动画的清晰度减小。
6.根据权利要求1所述的基于多制式裸眼3D片源的制作方法，其特征在于，所述步骤1中：在场景中设置背景，其中，背景的复杂度不超过前景出屏物体的复杂度。
7.根据权利要求1所述的基于多制式裸眼3D片源的制作方法，其特征在于，在步骤1中：使依次排列的所述多个摄像机中的头部摄像机和尾部摄像机的出图保持一致或者基本保持一致。
8.根据权利要求1所述的基于多制式裸眼3D片源的制作方法，其特征在于，在所述步骤2中：在场景中设置多个出屏物体，其中，在所述多个出屏物体中，具有独立突出出屏物体，且至少有一个出屏物体的占比大于其它出屏物体。
9.一种基于多制式裸眼3D片源的制作系统，其特征在于，包括如下装置：
摄像机设置装置：用于在场景中设置多个摄像机，其中，所述多个摄像机依次排列，相邻摄像机之间的夹角度数均一致；
出屏物体设置装置：用于在场景中设置出屏物体，并设置出屏物体的动画；
视觉调整装置：用于通过调整参数，改变裸眼3D视频的视觉效果。
10.根据权利要求9所述的基于多制式裸眼3D片源的制作系统，其特征在于，所述视觉调整装置包括如下任一个或任多个装置：
第一调整装置：用于增大出屏物体与摄像机的距离，使空间感增强；
第二调整装置：用于增大夹角度数，使视区位移时叠影感变得明显；
第三调整装置：用于增大出屏物体到摄像机的距离，使叠影的可能性变小；
第四调整装置：用于增大夹角度数，使出屏感增强；
第五调整装置：用于提高动画帧率，使动画的清晰度增大。
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|---|---|---|---|
| CN201610321190.6A CN107371008A (zh) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | 基于多制式裸眼3d片源的制作方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610321190.6A CN107371008A (zh) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | 基于多制式裸眼3d片源的制作方法和系统 |
Publications (1)
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| CN107371008A true CN107371008A (zh) | 2017-11-21 |
Family
ID=60304514
Family Applications (1)
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| CN201610321190.6A Pending CN107371008A (zh) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | 基于多制式裸眼3d片源的制作方法和系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN107371008A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103186028A (zh) * | 2011-12-27 | 2013-07-03 | 上海迈辉信息技术有限公司 | 裸眼立体影片的制作方法 |
| CN103714566A (zh) * | 2012-10-09 | 2014-04-09 | 深圳丝路数字视觉股份有限公司 | 裸眼三维图片、动画、跳动图片制作方法及图片合成装置 |
| CN104715468A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-06-17 | 王子强 | 一种基于Unity3D的裸眼3D内容制作的改进方法 |
| CN104796684A (zh) * | 2015-03-24 | 2015-07-22 | 深圳市广之爱文化传播有限公司 | 裸眼3d视频处理方法 |
| CN105007477A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-10-28 | 四川长虹电器股份有限公司 | 基于Unity3D引擎实现裸眼3D显示的方法 |
-
2016
- 2016-05-13 CN CN201610321190.6A patent/CN107371008A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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