CN110430418A - 一种裸眼3d成像方法和装置 - Google Patents

一种裸眼3d成像方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种裸眼3D成像方法，包括：搭建视频投放场景，其中，投放场景中包括底幕和投影幕，底幕为视频显示装置，投影幕用于呈现投影画面；创建与视频投放场景的对应的3D模型；获取3D模型中与底幕对应的3D底幕模型以及与投影幕对应的3D投影幕模型的坐标；根据3D底幕模型以及3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置。本发明创造性的采用实体建模后利用3D拓扑展开UVW贴图后计算出每一个面的画面位置和投影内容，使得画面成像非常精确，从而呈现出逼真的裸眼3D画面。

Description

一种裸眼3D成像方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及裸眼三维显示技术领域，具体涉及一种裸眼3D成像方法和装置。
背景技术
现在舞台和室内外多媒体视频成像主要有两种方式，其分别为LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)视频成像和投影视频成像。
LED视频成像是由一块或者多块LED显示屏构成一面或者多面LED大屏幕墙。可以播放各种视频画面，比如宣传片，动画片，风景片，多媒体画面等等。LED视频成像为单层平面成像，画面成像不能具备真实的3D空间结构。多块LED显示屏播放的画面如果产生重叠，则重叠部分为遮挡不可见不可透视。
投影视频成像的成像介质为白色平面，由投影仪在白色纱幕或者白色结构面上进行投影成像。它也是单层平面成像，就算是使用多层投影纱进行投影成像，最前面层投影也会覆盖下一层投影画面；画面无法具备真实的多层次裸眼3D空间结构。投影视频多用在发布会、舞台剧中。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种裸眼3D成像方法和装置，以解决现有技术中由于无法对画面显示位置确定而导致的视频播放画面重叠或遮挡无法实现3D成像的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面提供的一种裸眼3D成像方法，包括：搭建视频投放场景，其中，所述投放场景中包括底幕和投影幕，所述底幕为视频显示装置，所述投影幕用于呈现投影画面，
还包括：
创建与所述视频投放场景对应的3D模型；
获取所述3D模型中与所述底幕对应的3D底幕模型以及与所述投影幕对应的3D投影幕模型的坐标；
根据所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置。
进一步地，所述的裸眼3D成像方法中，所述获取所述3D模型中与所述底幕对应的3D底幕模型以及与所述投影幕对应的3D投影幕模型的坐标，包括：
将所述3D模型中与所述底幕对应的3D底幕模型以及与所述投影幕对应的3D投影幕模型以UVW展开方式展开，获得所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的UVW坐标。
进一步地，所述的裸眼3D成像方法中，根据所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置，包括：
确定所述视频每帧画面中前景和后景；
根据所述3D投影幕模型的UVW坐标确定所述前景的显示位置；
根据所述3D底幕模型的UVW坐标确定所述后景的显示位置。
进一步地，所述的裸眼3D成像方法中，所述底幕为LED显示装置，所述投影幕为纱幕。
根据本发明实施例的第二方面提供的一种裸眼3D成像装置，包括：
3D模型创建模块，用于创建与视频投放场景的对应的3D模型；
坐标获取模块，用于获取所述3D模型中与底幕对应的3D底幕模型以及与投影幕对应的3D投影幕模型的坐标；
视频播放定位模块，用于根据所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置。
进一步地，所述的裸眼3D成像装置中，用于获取所述3D模型中与底幕对应的3D底幕模型以及与投影幕对应的3D投影幕模型的坐标，包括：
将所述3D模型中与所述底幕对应的3D底幕模型以及与所述投影幕对应的3D投影幕模型以UVW展开方式展开，获得所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的UVW坐标。
进一步地，所述的裸眼3D成像装置中，根据所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置，包括：
确定所述视频每帧画面中前景和后景；
根据所述3D投影幕模型的UVW坐标确定所述前景的显示位置；
根据所述3D底幕模型的UVW坐标确定所述后景的显示位置。
进一步地，所述的裸眼3D成像装置中，所述底幕为LED显示装置，所述投影幕为纱幕。
根据本发明实施例的第三方面提供的一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至4任一所述的裸眼3D成像方法的步骤。
根据本发明实施例的第四方面提供的一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至4任一所述的一种裸眼3D成像方法的步骤。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例公开了一种裸眼3D成像方法，包括：搭建视频投放场景，其中，所述投放场景中包括底幕和投影幕，所述底幕为视频显示装置，所述投影幕用于呈现投影画面；创建与所述视频投放场景的对应的3D模型；获取所述3D模型中与所述底幕对应的3D底幕模型以及与所述投影幕对应的3D投影幕模型的坐标；根据所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置。本发明创造性的采用实体建模后利用3D拓扑展开UVW贴图后计算出每一个面的画面位置和投影内容，使得画面成像非常精确，从而呈现出逼真的裸眼3D画面。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明本实施例提供的一种裸眼3D成像方法的流程图；
图2为本发明本实施例提供的裸眼3D成像装置的结构示意图；
图3为本发明本实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所公开的一种裸眼3D成像方法进行详细介绍。
实施例一
参见图1，本实施例公开了一种裸眼3D成像方法，包括如下步骤：
S101：搭建视频投放场景，其中，所述投放场景中包括底幕和投影幕，所述底幕为视频显示装置，所述投影幕用于呈现投影画面；
具体的，本实施例中底幕为LED显示装置，所述投影幕为纱幕；但本发明中的底幕和投影幕并不限于此。
S102：创建与所述视频投放场景的对应的3D模型；
示例性地，采用3D制图软件创建与视频投放场景相对应的3D模型，该3D模型中包括有与底幕所对应的3D底幕模型和与投影幕所对应的3D投影幕模型；其中，3D制图软件可为3D Max、Maya等；
S103：获取所述3D模型中与所述底幕对应的3D底幕模型以及与所述投影幕对应的3D投影幕模型的坐标；
具体的，将所述3D模型中的所述底幕对应的3D底幕模型以及所述投影幕对应的3D投影幕模型以UVW展开方式展开，获得所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的UVW坐标；
示例性地，利用3D制图软件将3D模型中的3D底幕模型以及3D投影幕模型通过UWV展开的方式展开，形成3D底幕模型的UVW贴图和3D投影幕模型的UVW贴图，根据这上述贴图获得3D底幕模型以及3D投影幕模型的UVW坐标；
S104：根据所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置；
具体的，确定所述视频每帧画面中前景和后景；
根据所述3D投影幕模型的UVW坐标确定所述前景的显示位置；
根据所述3D底幕模型的UVW坐标确定所述后景的显示位置；
示例性地，首先录制或拍摄待播放的视频，对视频中每帧画面的前景和后景进行拆分，例如动态的元素即为近景，如闪电等，每帧的画面的空间构成，如树木、雨水、云等，则为远景；
根据3D投影幕模型的UVW坐标确定前景的显示位置，即根据3D投影幕模型的UVW坐标确定前景在投影幕上的显示位置的坐标，并将该坐标与相应的前景关联或映射；
根据3D底幕模型的UVW坐标确定后景的显示位置，即根据3D底幕模型的UVW坐标确定后景在LED显示装置上的显示位置的坐标，并将该坐标与相应的后景关联或映射；
在本实施例中通过设计动画制作软件，例如after effects、photoshop等实现上述每帧画面前景和后景的拆分，以及确定前景和后景的显示位置；
将确定好视频中每帧画面的前景和后景播放的坐标的视频通过视频服务器控制前景通过投影投放至投影幕显示，后景通过LED显示装置显示，从而实现裸眼3D的成像效果。
本发明创造性的采用实体建模后利用3D拓扑展开UVW贴图后计算出每一个面的画面位置和投影内容，使得画面成像非常精确，从而呈现出逼真的裸眼3D画面。
实施例二
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与裸眼3D成像方法对应的裸眼3D成像装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请实施例上述裸眼3D成像方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
参见图2所示，本申请实施例所提供的一种裸眼3D成像装置，包括：
3D模型创建模块201，用于创建与视频投放场景的对应的3D模型；
坐标获取模块202，用于获取所述3D模型中与底幕对应的3D底幕模型以及与投影幕对应的3D投影幕模型的坐标；
视频播放定位模块203，用于根据所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置。
优选地，用于获取所述3D模型中与底幕对应的3D底幕模型以及与所述投影幕对应的3D投影幕模型的坐标，包括：
将所述3D模型中的所述底幕对应的3D底幕模型以及所述投影幕对应的3D投影幕模型以UVW展开方式展开，获得所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的UVW坐标。
优选地，根据所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置，包括：
确定所述视频每帧画面中前景和后景；
根据所述3D投影幕模型的UVW坐标确定所述前景的显示位置；
根据所述3D底幕模型的UVW坐标确定所述后景的显示位置。
优选地，所述底幕为LED显示装置，所述投影幕为纱幕。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述裸眼3D成像方法的步骤。
具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述裸眼3D成像方法。
对应于图1中的裸眼3D成像方法，本申请实施例还提供了一种计算机设备，如图3所示，该设备包括存储器1000、处理器2000及存储在该存储器1000上并可在该处理器2000上运行的计算机程序，其中，上述处理器2000执行上述计算机程序时实现上述裸眼3D成像方法的步骤。
具体地，上述存储器1000和处理器2000能够为通用的存储器和处理器，这里不做具体限定，当处理器2000运行存储器1000存储的计算机程序时，能够执行上述裸眼3D成像方法。
本申请实施例所提供的裸眼3D成像方法及装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种裸眼3D成像方法，包括：搭建视频投放场景，其中，所述投放场景中包括底幕和投影幕，所述底幕为视频显示装置，所述投影幕用于呈现投影画面，
其特征在于，还包括：
创建与所述视频投放场景对应的3D模型；
获取所述3D模型中与所述底幕对应的3D底幕模型以及与所述投影幕对应的3D投影幕模型的坐标；
根据所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置。
2.根据权利要求1所述的裸眼3D成像方法，其特征在于，所述获取所述3D模型中与所述底幕对应的3D底幕模型以及与所述投影幕对应的3D投影幕模型的坐标，包括：
将所述3D模型中与所述底幕对应的3D底幕模型以及与所述投影幕对应的3D投影幕模型以UVW展开方式展开，获得所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的UVW坐标。
3.根据权利要求2所述的裸眼3D成像方法，其特征在于，根据所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置，包括：
确定所述视频每帧画面中前景和后景；
根据所述3D投影幕模型的UVW坐标确定所述前景的显示位置；
根据所述3D底幕模型的UVW坐标确定所述后景的显示位置。
4.根据权利要求1所述的裸眼3D成像方法，其特征在于，所述底幕为LED显示装置，所述投影幕为纱幕。
5.一种裸眼3D成像装置，其特征在于，包括：
3D模型创建模块，用于创建与视频投放场景的对应的3D模型；
坐标获取模块，用于获取所述3D模型中与底幕对应的3D底幕模型以及与投影幕对应的3D投影幕模型的坐标；
视频播放定位模块，用于根据所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置。
6.根据权利要求5所述的裸眼3D成像装置，其特征在于，用于获取所述3D模型中与底幕对应的3D底幕模型以及与投影幕对应的3D投影幕模型的坐标，包括：
将所述3D模型中与所述底幕对应的3D底幕模型以及与所述投影幕对应的3D投影幕模型以UVW展开方式展开，获得所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的UVW坐标。
7.根据权利要求6所述的裸眼3D成像装置，其特征在于，根据所述3D底幕模型以及所述3D投影幕模型的坐标确定视频中每帧画面中前景和后景的显示位置，包括：
确定所述视频每帧画面中前景和后景；
根据所述3D投影幕模型的UVW坐标确定所述前景的显示位置；
根据所述3D底幕模型的UVW坐标确定所述后景的显示位置。
8.根据权利要求5所述的裸眼3D成像装置，其特征在于，所述底幕为LED显示装置，所述投影幕为纱幕。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至4任一所述的裸眼3D成像方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至4任一所述的一种裸眼3D成像方法的步骤。
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Application publication date: 20191108