CN109240499B - 虚拟摄像机模拟交互控制系统及方法、信息数据处理终端 - Google Patents

Abstract

本发明属于计算机软件技术领域，公开了虚拟摄像机模拟交互控制系统及方法、信息数据处理终端，拍摄场景设置模块，用于设置摄像机拍摄场景；功能模块，用于模拟摄像机实体及功能；交互模块，用于实现模拟摄像机与现实摄像机的交互。本发明将虚拟摄像机模拟摄像机的基本功能在虚拟现实空间内呈现的技术，以及虚实摄像机的交互应用技术；也能设计移动APP，可以探索借用手机摄像头模拟出基本的操作功能。本发明有助于学习模拟摄像机操作及练习操作，也可以向大场合推介新款摄像机时的展示等用途。

Description

虚拟摄像机模拟交互控制系统及方法、信息数据处理终端

技术领域

本发明属于计算机软件技术领域，尤其涉及虚拟摄像机模拟交互控制系统及方法、信息数据处理终端。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：在VR虚拟技术的背景下，实现虚拟摄像机技术、多维空间场景技术、计算机跟踪技术、计算机抠像技术、动力感应技术等相关技术。目前，在市面上已有的较为成熟的是计算机虚拟技术、计算机抠像技术、计算机抠像技术，在当今的虚拟影像中应用较多，但仅仅表现出来的是一种体验技术，还不能实现实体机器设备与虚拟机器设备的娴熟连接，虽然，当前的虚拟现实场景体验已经较为逼真的实现场景的转换，但还不能完全模拟出摄像机功能下的场景变化。因此，本发明正是基于当前已有技术的基础上，创新性的将实体摄像机技术与虚拟摄像机技术完整融合，创造虚实摄像机的应用技术。正是因现在市面上还没有完全呈现此种虚拟摄像机效果的软件，本发明才萌生出实现此种应用技术的创新理念。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)实体摄像机的虚拟呈现问题；当前市面上还没有出现一款可以真实模拟摄像机各种功能及技术参数的软件，本发明需要具体解决摄像机虚拟技术的应用问题以及摄像机在虚拟空间的成像技术等问题。

(2)虚实摄像机交互应用问题；需要涉及到的具体技术问题为虚拟摄像机与实体摄像的关联及跟踪技术，同时还涉及到虚实摄像机的融合技术，并通过动力感应技术实现实体摄像机运动时，虚拟摄像机也随之运动。

(3)虚拟多维空间场景的呈现问题。需要结合(2)交互技术实现虚拟多维空间技术下的场景虚拟技术和现实空间场景的虚拟化转换技术，即在软件系统中可以使用模拟制作的3D、4D等多维空间场景，也可以在虚实摄像机交互操作时实现真实空间画面在软件系统中的虚拟化呈现。

解决上述技术问题的难度和意义：上述关键技术的实现是在现有的发展技术的基础上有针对性、更深入的探索全息真维空间技术的突破性研究，其中涉及到计算机技术与真维空间技术的衔接及拓展应用的相关问题，在这一方面来说，难度较大，同时，目前全仿真式的虚拟体验技术还不完善，也是本案技术研究的难题。上述技术能够顺利突破将会给各行各业带来全方位的全真虚拟化技术支持，在生活中给百姓带来更真实、更虚拟的体验生活，也可以为摄像机等设备及制造机器提供完全虚拟真实的展演。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了虚拟摄像机模拟交互控制系统及方法、信息数据处理终端。

本发明是这样实现的，一种虚拟摄像机模拟交互控制系统，所述虚拟摄像机模拟交互控制系统包括：

拍摄场景设置模块，用于设置摄像机拍摄场景；

功能模块，用于模拟摄像机实体及功能；

交互模块，用于实现模拟摄像机与现实摄像机的交互。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述虚拟摄像机模拟交互控制系统的虚拟摄像机模拟交互控制方法，所述虚拟摄像机模拟交互控制方法包括以下步骤：

步骤一，建立模拟的立体多维空间，设置多个场景模板，并导入软件场景区改变场景空间；

步骤二，建立摄像机，将摄像机的基本功能都设计在模拟的摄像机中，通过手表或者手触动各个功能，跟随功能的变化通过投影方式紧随着呈现出类似实际操作摄像机时的逼真画面；

步骤三，通过无线、有线、蓝牙方式将实体摄像机连接软件中对应型号的摄像机，通过操作实体摄像机的各种功能键可以带动软件中虚拟的摄像机的对应功能变化，并能将实体摄像机拍摄的现实画面投影出来，实现虚拟与现实的交互。

本发明的另一目的在于提供一种实现所述虚拟摄像机模拟交互控制方法的计算机程序。

本发明的另一目的在于提供一种实现所述虚拟摄像机模拟交互控制方法的信息数据处理终端。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的虚拟摄像机模拟交互控制方法。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：将虚拟摄像机模拟摄像机的基本功能在虚拟现实空间内呈现的技术，以及虚实摄像机的交互应用技术；也能设计移动APP，可以探索借用手机摄像头模拟出基本的操作功能。本发明有助于学习模拟摄像机操作及练习操作，也可以向大场合推介新款摄像机时的展示等用途。

附图说明

图1是本发明实施例提供的虚拟摄像机模拟交互控制系统结构示意图；

图中：1、拍摄场景设置模块；2、功能模块；3、交互模块。

图2是本发明实施例提供的虚拟摄像机模拟交互控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实现了小范围内展示摄像机在任意场景下的功能及应用展示，便于推广摄像机及教学。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的虚拟摄像机模拟交互控制系统包括：

拍摄场景设置模块1，用于设置摄像机拍摄场景；

功能模块2，用于模拟摄像机实体及功能；

交互模块3，用于实现模拟摄像机与现实摄像机的交互。

如图2所示，本发明实施例提供的虚拟摄像机模拟交互控制方法包括以下步骤：

S201：建立模拟的立体多维空间，设置多个场景模板(如新闻演播室场景、绿屏或蓝屏抠像场景、舞台演出场景、音乐会演出场景、影视拍摄场景，等等)，并导入软件场景区改变场景空间；

S202：建立摄像机，将目前社会上流行的几种类型的摄像机在软件中模拟出来，将摄像机的基本功能都设计在模拟的摄像机中，可以通过手表或者手触动各个功能，使其跟随功能的变化通过投影等方式紧随着呈现出类似实际操作摄像机时的逼真画面；

S203：通过无线、有线、蓝牙等多种方式将实体摄像机连接软件中对应型号的摄像机，通过操作实体摄像机的各种功能键可以带动软件中虚拟的摄像机的对应功能变化，并能将实体摄像机拍摄的现实画面投影出来，实现虚拟与现实的交互。

这一部分主要是整个软件系统的构架问题，包括菜单栏、工具栏、场景演示区等。

菜单栏：此菜单包括“文件、摄像机、场景、编辑、人物、窗口、帮助”等选项。

【文件】菜单项：主要包括新建功能(可以新建虚拟项目、新建摄像机、新建三脚架等)，所有的虚拟摄像机的运行都是在一个新建虚拟项目下进行的；此菜单还具有打开项目，即打开保存过的虚拟摄像机项目；还具有保存项目的功能，即设置好一个虚拟摄像机项目后可以保存供下次继续打开使用；导出功能：可以导出所设置摄像机后拍摄的视频画面和音频(可以仅导出视频、仅导出音频、导出视音频)，也可以导出连带摄像机在内的视拼画面，还可以导出图片及序列；选项设置功能：这要是项目的设置，如软件硬件设置，这要是实体摄像机连接时的驱动及硬件添加设置、声音信号添加设置(如输入端为摄像机声音输入、麦克风输入、其他线路输入)、视音频信号输出设置(主要是软件系统的视音频信号输出到不同的大小屏幕及摄录设备等)、软件基本设置(如软件的亮度调节从灰色到灰白色)。

【摄像机】菜单项：新建摄像机(不同型号的摄像机形成下拉列表)，主要是新建常用的不同型号的摄像机，如Sony(索尼)对应型号的摄像机、Panasonic(松下)对应型号的摄像机、JVC(杰伟世)对应型号的摄像机以及其他品牌对应型号摄像机、默认通用型摄像机、无人机，在新建摄像机选项里还包括摄像机数量的选项。新建三脚架，可以建立不同品牌不同型号的三脚架，每次新建三脚架后点选摄像机则完成摄像机和三脚架的基本组合安装。新建镜头，可以建立市面上常用品牌的摄像机镜头(如尼康镜头、佳能镜头、卡尔·蔡司镜头，等等)并包括不同焦距变化的镜头(如长焦镜头、定焦镜头、广角镜头、短焦镜头，等)。新建灯光，可以建立新闻灯、聚光灯、散光灯、模拟太阳光，同时可以更换灯具(有聚光型、散光型、造型灯具)，同时也可以调节色温，如冷光源、暖光源，也可以调节光形，如点光源、面光源、线光源、遮罩光具，等。具有删除和增加功能，即删除摄像机、三脚架、灯光、镜头，等。新建话筒，可以连接摄像机外置话筒，话筒分为指向性话筒和全指向性话筒，新建话筒后可以点击摄像机对应的话筒接口即可自动连接。建立交互连接：此选项是在连接了实体摄像机的情况下，点选此功能，会建立虚拟摄像机与实体摄像机的连接搜索，一旦搜索到实体摄像机便会自动连接，如果是对应型号的摄像机连接其功能运用更全面，一旦虚、实摄像机连接成功，便可以只操作实体摄像机上的功能按键、按钮，在虚拟摄像机的对应部位便会随之而动，所有的操作或对应拍摄画面都会在软件系统中呈现出来。还可以新建常用的视、音频信号线，包括线型、接口等都会呈现在系统画面中，通过线路等的跟踪功能，可以实现虚拟摄像机跟随实体摄像机的平移、摇动、升降、跟动等相关运动拍摄效果。

【场景】菜单项：具有导入功能，也就是在后期通过视、音频制作软件已经做好的视频场景、图片背景、虚拟环境场景、声音空间环境、场景模板等导入到系统软件中。导出功能，主要是导出系统内编辑的场景内容，可以是把软件中的整个空间场景都导出，也可以按选择的部分内容导出，导出格式为常用视频、图片、音频等格式，也可以只导出动画场景格式(此格式可以跟市面上常做场景的扩展格式相同，以便兼容)。删除和保存功能，删除是指删除当前选中的场景，保存是编辑好的或者导入进去的场景可以保存在样式，每次用可以直接调取此样式。实时场景连接功能，此功能是可以通过连接摄像机或镜头等摄录设备将现场的实时画面和声音投连接此软件系统，使当前真实的场景同步到软件系统中。

【编辑】菜单功能：里面包含基本的编辑功能，即对摄像机、场景等的编辑。可以对摄像机内部各调节菜单及功能键的编辑，如对光圈值的编辑；对色温值的编辑；对变焦环、聚焦环的编辑；对摄像机声音信号选择及音量的调节；对摄像机自动与手动拍摄的转换，摄像机亮度的调节，可以删除或添加摄像机、三脚架、灯、滑轨、摇臂等相关设备。还可以对灯光的具体选择、明暗调节、光源大小、光源型(点、线、面)的选择、对光照区域的调节等等，这一部分参照实体摄像机的功能来设计。再就是对场景的编辑，可以设计场景，通过选择空间大小、空间类型(如商场、演播室、新闻直播间、会场、街市、新闻现场、剧场、教室、公园、工地、车站、学校、医院等社会基本空间)编辑成为相应的场景空间，再次可以添加相应的桌椅、灯、汽车、幕布、电视背景屏幕等相应的场景物体，也可以自己绘制，也可以将导入的场景进行修改。可以编辑人物，给人物更换不同服装。

【人物】菜单项：在此功能下可以建立不同场景下的人物，如在演播室新建新闻主持人、晚会主持人等，可以给人物更换发型、可以添加不同性别不同年龄段的人物，也可以更改不同动作人物，可以建立双人对话、多人等场景人物设置。

【窗口】菜单项：此菜单中集合了各个管理窗口，如工作区，主要是虚拟摄像机及相关场景所在的功能区。项目窗口，主要是建立的所有内容存在的窗口，如新建的虚拟摄像机、三脚架、灯光以及导入的素材。画面监控窗口，这是摄像机在拍摄时所呈现的实时画面，也可以点选此区显示同步，即虚拟摄像机会同所拍摄的画面共同出现在此窗口中，但摄像机只会出现在窗口的一个角上。虚拟摄像机窗口，这个窗口只会出现所建立的摄像机及相关设备。场景窗口，是将摄像机基本放置到所设置的场景中，摄像机的状态和场景都可见，以展示拍摄的全过程。还有其他一些辅助窗口管理都在此菜单中设置。

【帮助】菜单项：主要是对本软件快捷键及快捷功能的个性化设置以及使用说明和注册等相关信息。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种虚拟摄像机模拟交互控制方法，其特征在于，具体步骤包括：

步骤一，建立模拟的立体多维空间，设置多个场景模板，并导入软件场景区改变场景空间；

步骤二，建立摄像机，将摄像机的基本功能都设计在模拟的摄像机中，通过手表或者手触动各个功能，跟随功能的变化通过投影方式紧随着呈现出类似实际操作摄像机时的逼真画面；

步骤三，通过无线、有线、蓝牙方式将实体摄像机连接软件中对应型号的摄像机，通过操作实体摄像机的各种功能键可以带动软件中虚拟的摄像机的对应功能变化，并能将实体摄像机拍摄的现实画面投影出来，实现虚拟与现实的交互；

虚拟摄像机模拟交互控制方法应用于一种虚拟摄像机模拟交互控制系统中，所述虚拟摄像机模拟交互控制系统包括：

拍摄场景设置模块，用于设置摄像机拍摄场景；

功能模块，用于模拟摄像机实体及功能；

交互模块，用于实现模拟摄像机与现实摄像机的交互。

2.一种实现权利要求1所述虚拟摄像机模拟交互控制方法的信息数据处理终端。

3.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1所述的虚拟摄像机模拟交互控制方法。

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