CN108055479A - 一种动物行为视频的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动物行为视频的制作方法，包括下述步骤：S1、获取动物运动视频，并获得动物运动过程中身体各点的空间动态数据；S2、解剖动物得到完整骨骼，对照单帧的姿势图片摆设骨骼拍摄照片，具体包括全副骨骼拍摄和各骨头分开拍摄；S3、将骨骼照片对准位置叠加到单帧的姿势图片上；S4、将有叠加效果的组合照片还原为视频，即得到有骨骼运动透视效果的目标视频。本发明使用真实的动物骨骼，根据视频中水生动物的动作姿势来设定动物骨骼的形变与位置拍摄后成照片，再叠加到真实拍摄视频中，透视感很逼真，而且透视动作视频中骨骼的连续形变等信息对生物学、医学研究很有参考价值。

Description

一种动物行为视频的制作方法
技术领域
本发明涉及水生动物行为骨骼透视视频的技术，更具体地说，涉及一种动物行为视频的制作方法。
背景技术
基于科学研究、技术应用、影视制作的需要，有时要显示动物行为过程中的骨骼连续变化。显示效果较简单的是用一些模型来模拟动物行为。针对像蛇和鱼这类身体具有较大的自由度且有大量肌肉控制单元的动物，有学者使用“弹簧-质点”模型。利用“弹簧-质点”模型来建立起鱼类身体的骨架，在模型中利用弹簧模拟出肌肉的伸缩效果，综合动力学信息列出方程组，运动的模拟就是通过求解方程得到。也有学者利用改进的骨骼动画来对鱼类建模。鱼的基本骨骼模型可以用几个首尾相接的刚性骨骼动画描述，通过建立流体力学模型，得到鱼在水中的运动效果。Kim(2007)等人将这种方法进一步改进，骨骼动画不再是简单的形状，而是按鱼类本身骨架特征来画，在鱼鳍和鱼嘴处添加附属骨骼，增加运动细节，骨骼的运动方式通过总结鱼本身的运动特征，使用数学函数控制每个骨骼的变化。还有是在真实的动物视频中加入二维或三维模拟骨骼动画模型来增强逼真感。但上述的水生动物行为骨骼透视视频的技术主要是动画制作或将动画骨骼加在真实拍摄视频中，缺乏逼真感，对生物学、医学研究而言，透视信息太粗略。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种动物行为视频的制作方法，使用真实的动物骨骼，根据视频中水生动物的动作姿势来设定动物骨骼的形变与位置拍摄后成照片，再叠加到真实拍摄视频中，透视感很逼真，而且透视动作视频中骨骼的连续形变等信息对生物学、医学研究很有参考价值。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明公开了一种动物行为视频的制作方法，包括下述步骤：
S1、获取动物运动视频，并获得动物运动过程中身体各点的空间动态数据；
S2、解剖动物得到完整骨骼，对照单帧的姿势图片摆设骨骼拍摄照片，具体包括全副骨骼拍摄和各骨头分开拍摄，摆设过程获得骨骼各点的空间位置数据；
S3、将骨骼照片对准位置叠加到单帧的姿势图片上；
S4、将有叠加效果的组合照片还原为视频，即得到有骨骼运动透视效果的目标视频以及运动过程骨骼各点的空间动态数据。
作为优选的技术方案，步骤S1具体采用以下方法：
采用若干台摄像机从不用的角度拍摄一个动物的行为视频，因视频是由连续的照片连续显示而成，现将拍摄到的动物行为视频分解为一张张单帧的姿势图片，供拍骨头照片及叠加骨头照片参考使用。
作为优选的技术方案，步骤S2中，取至少2个与被拍动物外形相似的同种动物，分别记为动物A和动物B，并做如下进一步的处理：
S21、采用若干照相机按照拍摄动物行为视频时各摄像机相同的位置及角度拍摄照片；
S22、根据动物行为视频中各摄像机在同一时刻点的视频分解照片，取动物A按视频中动物的运动情况在一样的位置摆设相同的姿势；
S23、将动物B除去其他生物组织，只剩下骨骼，将有活动关节的骨头分开来，不能活动的骨头连接可分开也可按整块保留；
S24、按视频中动物的运动情况，参照动物A摆设的姿势，对照骨头在动物身体的实际位置，在对应的位置摆设每一块骨头或紧密连接的骨头组合，用按位置放好的若干照相机进行拍照；如骨头照片中看到有支撑物，就用Photoshop将支撑物从照片中去除，背景作镂空处理。
作为优选的技术方案，步骤S3中，将骨头照片叠加到行为视频分解照片中，将所有的骨头照片按照其在身体的位置有层次顺序地叠加到相对应行为视频分解照片中；因为骨头照片是根据视频分解照片来摆设拍照的，故能与视频分解照片的相对应位置吻合地叠加，但也有动物B的某些骨头可能与视频拍摄动物的有点差异，这时可适当微调以使骨头间的连接更自然。
作为优选的技术方案，步骤S4中，所述适当微调以使骨头间的连接更自然具体为：
当动物B的某块骨头比视频拍摄动物的小时，此时对骨头照片倍数放大一点以与其他部位能接得上。
作为优选的技术方案，步骤S4中，所述将有叠加效果的组合照片还原为视频具体为：
根据实际需要将有骨头照片叠加效果的行为视频分解照片用视频合成软件连在一起，使之成为视频。
作为优选的技术方案，在合成视频时，可剔除原来视频的照片只用骨头照片，这样不仅可做出只有骨骼的行为运动的视频，也可只叠加某些骨头的照片从而做出只透视某些骨头运动的动物行为视频，获得运动过程骨骼各点的空间动态数据。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明使用真实的动物骨骼，根据视频中水生动物的动作姿势来设定动物骨骼的形变与位置拍摄后成照片，再叠加到真实拍摄视频中，透视感很逼真，而且透视动作视频中骨骼的连续形变等信息对生物学、医学研究很有参考价值。
附图说明
图1是本发明动物行为视频制作方法的流程图；
图2是本实施例对行为视频分解后的单帧照片图；
图3是图2是骨骼行为透视视频的图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本实施例是罗非鱼游泳过程各关节活动数据采集的研究，了解罗非鱼游泳过程各骨骼关节活动范围，为养殖、动画制作、鱼类动物力学研究作参照。
如图1所示，本实施例采用下述的技术方案：
1)使用软件(如edius)将拍摄到的宏观的动物行为视频拆分成简单动作视频片段，接着使用软件(如Photoshop)将动作视频分解为单帧的姿势图片；
2)解剖动物得到完整骨骼，对照单帧的姿势图片摆设骨骼拍摄照片(全副骨骼拍摄、各骨头分开拍摄)；
3)将骨骼照片对准位置叠加到单帧的姿势图片上；
4)将有叠加效果的组合照片还原为视频，即得到有骨骼运动透视效果的目标视频。
本实施例具体的工艺过程如下：
先用若干台摄像机从不用的角度拍罗非鱼的行为视频，以罗非鱼向右转的视频为例，将罗非鱼在2秒的时间内完成向右转的动作分解，得到60张罗非鱼向右转动作的分解图片。图2中包括为第1帧、第5帧、第9帧、第13帧、第17帧、第21帧、第25帧、第29帧、第60帧的图片。
取两尾(记为A与B)与被拍罗非鱼外形很相似的罗非鱼做进一步处理：
1)用若干照相机按之前拍摄视频时放各拍摄像机相同的位置放置固定；
2)根据各摄像机在同一时刻点的视频分解照片，取A(如不听话可作死亡处理，但要保证身体能摆出与视频中罗非鱼一样的动作)按视频中罗非鱼的运动情况在一样的位置摆设一样的姿势；
3)将B除去其他生物组织，只剩下骨骼，有活动关节的骨头要分开来，不能活动的骨头连接可分开也可按整块保留；
4)按视频中罗非鱼的运动情况，参照A摆设的姿势，对照骨头在罗非鱼身体的实际位置，在对应的位置摆设每一块骨头(或紧密连接的骨头组合)，用按位置放好的若干照相机进行拍照。如骨头照片中看到有支撑物，就用Photoshop将支撑物从照片中去除，背景作镂空处理。将骨骼照片对准位置叠加到单帧的姿势图片上，将有叠加效果的组合照片还原为视频。与图2对应的骨骼行为透视视频的图片如图3所示。
根据骨骼行为透视视频，可以得到多种骨骼活动数据，如鳃盖开合0°～14°、胸鳍转动0°～270°、脊椎摆动0°～6°等。
本实施例使用真实的动物骨骼，根据视频中水生动物的动作姿势来设定动物骨骼的形变与位置拍摄后成照片，再叠加到真实拍摄视频中，透视感很逼真，而且透视动作视频中骨骼的连续形变等信息对生物学、医学研究很有参考价值。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种动物行为视频的制作方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1、获取动物运动视频，并获得动物运动过程中身体各点的空间动态数据；
S2、解剖动物得到完整骨骼，对照单帧的姿势图片摆设骨骼拍摄照片，具体包括全副骨骼拍摄和各骨头分开拍摄，摆设过程获得骨骼各点的空间位置数据；
S3、将骨骼照片对准位置叠加到单帧的姿势图片上；
S4、将有叠加效果的组合照片还原为视频，即得到有骨骼运动透视效果的目标视频以及运动过程骨骼各点的空间动态数据。
2.根据权利要求1所述的动物行为视频的制作方法，其特征在于，步骤S1具体采用以下方法：
采用若干台摄像机从不用的角度拍摄一个动物的行为视频，因视频是由连续的照片连续显示而成，现将拍摄到的动物行为视频分解为一张张单帧的姿势图片，供拍骨头照片及叠加骨头照片参考使用。
3.根据权利要求1所述的动物行为视频的制作方法，其特征在于，步骤S2中，取至少2个与被拍动物外形相似的同种动物，分别记为动物A和动物B，并做如下进一步的处理：
S21、采用若干照相机按照拍摄动物行为视频时各摄像机相同的位置及角度拍摄照片；
S22、根据动物行为视频中各摄像机在同一时刻点的视频分解照片，取动物A按视频中动物的运动情况在一样的位置摆设相同的姿势；
S23、将动物B除去其他生物组织，只剩下骨骼，将有活动关节的骨头分开来，不能活动的骨头连接可分开也可按整块保留；
S24、按视频中动物的运动情况，参照动物A摆设的姿势，对照骨头在动物身体的实际位置，在对应的位置摆设每一块骨头或紧密连接的骨头组合，用按位置放好的若干照相机进行拍照；如骨头照片中看到有支撑物，就用Photoshop将支撑物从照片中去除，背景作镂空处理。
4.根据权利要求1所述的动物行为视频的制作方法，其特征在于，步骤S3中，将骨头照片叠加到行为视频分解照片中，将所有的骨头照片按照其在身体的位置有层次顺序地叠加到相对应行为视频分解照片中；因为骨头照片是根据视频分解照片来摆设拍照的，故能与视频分解照片的相对应位置吻合地叠加，但也有动物B的某些骨头可能与视频拍摄动物的有点差异，这时可适当微调以使骨头间的连接更自然。
5.根据权利要求4所述的动物行为视频的制作方法，其特征在于，步骤S4中，所述适当微调以使骨头间的连接更自然具体为：
当动物B的某块骨头比视频拍摄动物的小时，此时对骨头照片倍数放大一点以与其他部位能接得上。
6.根据权利要求1所述的动物行为视频的制作方法，其特征在于，步骤S4中，所述将有叠加效果的组合照片还原为视频具体为：
根据实际需要将有骨头照片叠加效果的行为视频分解照片用视频合成软件连在一起，使之成为视频。
7.根据权利要求1所述的动物行为视频的制作方法，其特征在于，在合成视频时，可剔除原来视频的照片只用骨头照片，这样不仅可做出只有骨骼的行为运动的视频，也可只叠加某些骨头的照片从而做出只透视某些骨头运动的动物行为视频，获得运动过程骨骼各点的空间动态数据。
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