CN108540731A - 实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法 - Google Patents

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国福
赖积明
戴小辰
张睿
陈鹏飞
孟海光
张高鸣
陈超
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Abstract

本发明公开了一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法，具体步骤如下：实拍摄影机与虚拟摄影机空间同步标定；实拍摄影机与虚拟摄影机焦段及焦距匹配；将实拍视频传输到引擎服务器中，并将实拍视频以设定的焦距投影到虚拟场景中；对影像数据在引擎服务器中进行实时抠像，并通过引擎服务器进行抠像与虚拟场景视频合成；通过频率同步器和时间码发生器实现数据同步；硬盘录机将实时合成视频发送到监视器中进行显示。本发明采用上述结构的一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法，在确保拍摄现场与导演预监流畅并且同步，缩短制片周期，保证虚拟场景也随着实拍摄影机的改变而改变，使得特效合成更加逼真，给用户带来更优的视觉感受。

Description

实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法
技术领域
本发明涉及影视领域，尤其是涉及一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法。
背景技术
目前，电影工业走过百年，艺术的创造越来越依赖于技术的发展。影视工业的传统生产过程中，制片人和主创团队要面对制作成本、生产周期、成品质量三者的平衡问题，与此同时，传统的制片过程中存在许多问题，例如：创意设计与技术实现之间的低效沟通、创新风险和反复修改的问题，也时刻困扰着每一个电影人。传统的制片过程为前期筹备——资产开发——中期拍摄——后期制作，无法实现前期拍摄与特效制作在现场实时同步，从而导致后期制作过程中产生很大麻烦，有时还会进行补拍，制作周期长，费事费财。现有技术中，拍摄与特效处理分开进行，沟通效率低、制作周期长、制作成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法，在确保拍摄现场与导演预监流畅并且同步，缩短制片周期，保证虚拟场景也随着实拍摄影机的运动同步改变，使得特效更加逼真，给用户带来更优的视觉感受。
为实现上述目的，本发明提供了一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法，具体步骤如下，
S1：实拍摄影机与虚拟摄影机空间同步标定；
S2：实拍摄影机与虚拟摄影机焦段及焦距匹配；
S3：将实拍视频传输到引擎服务器中，并将实拍视频以设定的焦距投影到虚拟场景中；
S4：对影像数据在引擎服务器中进行实时抠像，并通过引擎服务器进行抠像与虚拟场景视频合成；
S5：通过频率同步器实现实拍摄影机、光学定位交换机、引擎服务器及存储显示装置中的硬盘录机同步锁频，时间码发生器将统一的时间码发送给实拍摄影机、空间定位装置以及硬盘录机，实现数据同步；
S6：硬盘录机将实时合成视频器中进行显示。
进一步的，步骤S1具体过程为，将片场内空间原点和地面中心点还原到虚拟场景中，在实拍摄影集上加载空间定位装置，在片场内放置贴有光学标记点的校正体，获取实拍摄影机与校正体质心的绝对位置数据，后台监视器显示虚拟摄影机所拍摄的校正体的虚像影像，将虚拟影像与实时影像信号叠加为合成视频，通过移动实拍摄影机，直至合成视频中的实时影像与虚拟影像在实拍摄影机的任何运动下均能实现完全重合，实拍摄影机与虚拟摄影机标定完成。
进一步的，实拍摄影机和虚拟摄影机焦段匹配公式如下：
Fov＝aTan(36/f*2*k)*2，
其中，Fov为虚拟摄影机焦段，f为实拍摄影机焦段，k为比例系数，实现实拍摄影机移动或焦段及焦距改变时，虚拟摄影机也随之改变，从而存储显示装置所显示虚拟场景也随之改变。
进一步的，实拍摄影机将视频数据接入引擎服务器，实现视频数据以设定的空间比例投影到虚拟场景中，实拍摄影机投影到虚拟场景的计算公式如下：
ScaleX＝Tan(Fov/2)*L*2；
ScaleY＝ScaleX/P；
其中ScaleX为X方向比例，L为引擎服务器中虚拟摄影机与成像平面的距离，ScaleY为Y方向比例，P为实拍摄影机的分辨率。
进一步的，引擎服务器获取空间定位装置和实拍摄影机的时间码，并且进行实时比较校正，当时间码一致时，引擎服务器将虚拟摄影机的位置数据刷新为空间定位装置的位置数据，引擎服务器将刷新的同步数据传输到虚拟摄影机，并将合成视频输出到硬盘录机中进行存储。
进一步的，硬盘录机将实时合成视频传输到监视器中，监视器包括现场监视器、后台监视器以及机载监视器，实现实拍摄影机与虚拟摄影机、现场监视器、后台监视器以及机载监视器数据同步。
因此，本发明采用上述结构的一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法，在确保拍摄现场与导演预监流畅并且同步，缩短制片周期，保证虚拟场景也随着实拍摄影机的改变而改变，使得特效合成更加逼真，给用户带来更优的视觉感受。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法的流程图；
图2为本发明一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法结构示意图。
具体实施方式
实施例
图1为本发明一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法的流程图，图2为本发明一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法结构示意图，如图1-2所示，一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法，具体步骤如下，
S1：实拍摄影机与虚拟摄影机空间同步标定。
将片场内空间原点和地面中心点还原到虚拟场景中，在实拍摄影机上加载空间定位装置，在片场内放置贴有光学标记点的校正体，获取实拍摄影机与校正体质心的绝对位置数据，后台监视器显示虚拟摄影机所拍摄的校正体的虚像影像，将虚拟影像与实时影像信号叠加为合成视频，通过移动实拍摄影机，直至合成视频中的实时影像与虚拟影像在实拍摄影机的任何运动下均能实现完全重合，实拍摄影机与虚拟摄影机标定完成。
S2：实拍摄影机与虚拟摄影机焦段及焦距匹配。
实拍摄影机和虚拟摄影机焦段匹配公式如下：
Fov＝aTan(36/f*2*k)*2，
其中，Fov为虚拟摄影机焦段，f为实拍摄影机焦段，k为比例系数。通过上述公式实现实拍摄影机与虚拟摄影机的焦段与焦距匹配，实拍摄影机移动或焦段及焦距改变时，虚拟摄影机也随之改变，从而存储显示装置所显示虚拟场景也随之改变。使得虚拟场景与实拍视频很好的相适配。
S3：将实拍视频传输到引擎服务器中，并将实拍视频以设定的焦距投影到虚拟场景中。实拍摄影机将视频数据接入引擎服务器，实现视频数据以设定的焦距投影到虚拟场景中，实拍摄影机投影到虚拟场景的空间比例计算公式如下：ScaleX＝Tan(Fov/2)*L*2，
ScaleY＝ScaleX/P，
其中ScaleX为X方向比例，L为引擎服务器中虚拟摄影机与成像平面的距离，ScaleY为Y方向比例，P为实拍摄影机的分辨率。
S4：对影像数据在引擎服务器中进行实时抠像，通过实时的GLSL着色器实现预演级别的抠像。并通过引擎服务器进行抠像与虚拟场景视频合成。
S5：通过频率同步器实现实拍摄影机、光学定位交换机以及引擎服务器同步锁频，时间码发生器将统一的时间码发送给实拍摄影机、空间定位装置、硬盘录机以及引擎服务器实现数据同步。引擎服务器获取空间定位装置和实拍摄影机的时间码，并且进行实时比较校正，当时间码一致时，引擎服务器将虚拟摄影机的位置数据刷新为空间定位装置的位置数据，引擎服务器将刷新的同步数据传输刷新的同步数据传输到虚拟摄影机，并将合成视频输出到硬盘录机中进行存储。
S6：硬盘录机将实时合成视频发送到监视器中进行显示。硬盘录机将同步数据传输到监视器中，监视器包括现场监视器、后台监视器以及机载监视器，实现实拍摄影机与虚拟摄影机、现场监视器、后台监视器以及机载监视器数据同步
因此，通过上述方法使得实拍摄影机对片场内拍摄，利用高速的数据传输配合实时视频数据合成，达到现场监视器与拍摄现场实现流畅同步，并且实拍摄影机与虚拟摄影机精确匹配，给工作人员更好的视觉反馈，达到发现问题及时纠正和补拍，缩短制片周期，降低制片成本。
以上是本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不应局限于此。任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此本发明的保护范围应以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法，其特征在于：具体步骤如下，
S1：实拍摄影机与虚拟摄影机空间同步标定；
S2：实拍摄影机与虚拟摄影机焦段及焦距匹配；
S3：将实拍视频传输到引擎服务器中，并将实拍视频以设定的焦距投影到虚拟场景中；
S4：对影像数据在引擎服务器中进行实时抠像，并通过引擎服务器进行抠像与虚拟场景视频合成；
S5：通过频率同步器实现实拍摄影机、空间定位装置以及引擎服务器同步锁频，时间码发生器将统一的时间码发送给实拍摄影机、空间定位装置以及硬盘录机器实现数据同步；
S6：硬盘录机将实时合成的视频输出至进行显示。
2.根据权利要求1的一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法，其特征在于：步骤S1具体过程为，将片场内空间原点和地面中心点还原到虚拟场景中，在实拍摄影机上加载空间定位装置，在片场内放置贴有光学标记点的校正体，获取实拍摄影机与校正体质心的绝对位置数据，后台监视器显示虚拟摄影机所拍摄的校正体的虚拟影像，将虚拟影像与实时影像信号叠加为合成视频，通过移动实拍摄影机，直至合成视频中的实时影像与虚拟影像在实拍摄影机的任何运动下均能实现完全重合，实拍摄影机与虚拟摄影机标定完成。
3.根据权利要求1的一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法，其特征在于：实拍摄影机和虚拟摄影机焦段匹配公式如下：
Fov＝aTan(36/f*2*k)*2，
其中，Fov为虚拟摄影机焦段，f为实拍摄影机焦段，k为比例系数，实现实拍摄影机移动或焦段及焦距改变时，虚拟摄影机也随之改变，从而存储显示装置所显示虚拟场景也随之改变。
4.根据权利要求3的一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法，其特征在于：实拍摄影机将视频数据接入引擎服务器，实现视频数据以设定的焦距投影到虚拟场景中，实拍摄影机投影到虚拟场景的空间计算公式如下：
ScaleX＝Tan(Fov/2)*L*2；
ScaleY＝ScaleX/P；
其中ScaleX为X方向比例，L为引擎服务器中虚拟摄影机与成像平面的距离，ScaleY为Y方向比例，P为实拍摄影机的分辨率。
5.根据权利要求1的一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法，其特征在于：引擎服务器获取空间定位装置和实拍摄影机的时间码，并且进行实时比较校正，当时间码一致时，引擎服务器将虚拟摄影机的位置数据刷新为空间定位装置的位置数据，引擎服务器将刷新的同步数据传输到虚拟摄影机中，并将实拍与虚拟场景实时合成后输出至存储显示装置中。
6.根据权利要求5的一种实拍摄影机与虚拟场景实时同步显示方法，其特征在于：硬盘录机将实时合成视频传输到监视器中，监视器包括现场监视器、后台监视器以及机载监视器，实现实拍摄影机与虚拟摄影机、现场监视器、后台监视器以及机载监视器数据同步。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111970415A (zh) * 2020-09-01 2020-11-20 太仓中科信息技术研究院 一种实现微缩场景与实景拍摄实时合成预览系统及方法
CN113129453A (zh) * 2021-04-23 2021-07-16 浙江博采传媒有限公司 控制led环屏虚拟制片中虚拟环境的方法及系统
CN115396603A (zh) * 2022-08-23 2022-11-25 广州呗呗科技有限公司 一种虚拟制片对焦同步系统、方法、存储介质及电子设备
KR102559913B1 (ko) * 2022-10-20 2023-07-26 주식회사 비브스튜디오스 가상 카메라를 이용한 카메라 움직임 구현 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009035199A1 (en) * 2007-09-15 2009-03-19 Young-Dae Kim Virtual studio posture correction machine
CN104006790A (zh) * 2013-02-21 2014-08-27 成都海存艾匹科技有限公司 基于视觉的飞机降落辅助装置
CN104322052A (zh) * 2012-05-09 2015-01-28 恩卡姆技术有限公司 用于实时混合或复合计算机生成的三维对象和电影摄影机馈送视频的系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009035199A1 (en) * 2007-09-15 2009-03-19 Young-Dae Kim Virtual studio posture correction machine
CN104322052A (zh) * 2012-05-09 2015-01-28 恩卡姆技术有限公司 用于实时混合或复合计算机生成的三维对象和电影摄影机馈送视频的系统
CN104006790A (zh) * 2013-02-21 2014-08-27 成都海存艾匹科技有限公司 基于视觉的飞机降落辅助装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
北京欧雷: ""很少人知道的关于Previzion影视虚拟预览拍摄系统秘密"", 《搜狐网》 *
方荣国: ""电影虚拟拍摄的应用和展望"", 《现代电影技术》 *
足球数据专家: ""国外电视台足球转播中的特效，原理其实很简单！"", 《知乎》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111970415A (zh) * 2020-09-01 2020-11-20 太仓中科信息技术研究院 一种实现微缩场景与实景拍摄实时合成预览系统及方法
CN113129453A (zh) * 2021-04-23 2021-07-16 浙江博采传媒有限公司 控制led环屏虚拟制片中虚拟环境的方法及系统
CN115396603A (zh) * 2022-08-23 2022-11-25 广州呗呗科技有限公司 一种虚拟制片对焦同步系统、方法、存储介质及电子设备
CN115396603B (zh) * 2022-08-23 2023-05-16 广州呗呗科技有限公司 一种虚拟制片对焦同步系统、方法、存储介质及电子设备
KR102559913B1 (ko) * 2022-10-20 2023-07-26 주식회사 비브스튜디오스 가상 카메라를 이용한 카메라 움직임 구현 방법

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