CN111107419A - 一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法，包括步骤：创建球体模型，获取全景视频的序列帧图像，并将其映射为纹理贴图，并附着于球体模型上进行播放；创建与全景视频对应播放的矩形平面展开视频；当在全景视频的播放过程中插入标注时，得到其在对应的矩形平面展开视频中的位置坐标；根据矩形平面展开视频的尺寸及全景视频矩形平面展开图像的尺寸，得到矩形平面展开视频中的标注在对应的矩形平面展开图像中的坐标；将标注在矩形平面展开图中的坐标转换为三维球体空间坐标，以获取该标注在球面上的坐标，并基于此将标注插入全景视频的对应位置。本发明操作简单，对于丰富全景视频表达输出内容具有重要意义。

Description

一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法
技术领域
本发明涉及全景视频技术领域，特别是一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法。
背景技术
全景视频(panorama video)，是一种利用专用全景视频拍摄设备拍摄，并呈现出360度完整场景的视频，给浏览用户以沉浸式的观感体验，在虚拟旅游、虚拟酒店、娱乐设施等多个领域均有广泛应用。
就虚拟场景游览的应用而言，目前所提供的全景视频多通过原始全景视频拍摄制作完成后即投入播放展映，对于视频内容缺少一些信息输出，浏览用户在虚拟游览的过程中虽然可以获取场景画面，达到亲临真实场景的效果，但是对于场景建筑或者物体等的名称等相关基础信息却不能在全景视频中一同获取。
就现有的标注添加技术中或能做到固定位置标注的添加，但是该技术无法满足在全景视频多个场景或者物体的情况下进行添加；同时，现有技术中还存在通过自制相机坐标系与地图坐标系，进行坐标转换后实现标注的插入，但是该方法的实质是采用相似三角形的原理将现实世界的坐标位置等映射到视频世界中，其坐标转换是相机坐标系和地图坐标系之间的转换，其操作需要进行实地测量以及视频中的视觉测量，该方法工作量较大并且存在较大的误差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法，采用全景视频的投影方式原理进行坐标转换，从而可以实现在已有动态行进拍摄全景视频或者定点拍摄全景视频的条件下，编辑用户能够多点即时为目标建筑或物体添加标注，而浏览用户可以自由选择全景视频的场景建筑，并且操作简单，对于丰富全景视频表达输出内容具有重要意义。
本发明采用以下方案实现：一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：创建球体模型，获取全景视频的序列帧图像，并将其映射为纹理贴图，并附着于球体模型上进行播放；
步骤S2：创建与全景视频对应播放的矩形平面展开视频；
步骤S3：当在全景视频的播放过程中插入标注时，得到该标注在对应的矩形平面展开视频中的位置坐标；
步骤S4：根据矩形平面展开视频的尺寸及全景视频矩形平面展开图像的尺寸，得到矩形平面展开视频中的标注在对应的矩形平面展开图像中的坐标；
步骤S5：将标注在矩形平面展开图中的坐标转换为三维球体空间坐标，以获取该标注在球面上的坐标，并基于此将标注插入全景视频的对应位置。
进一步地，步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11：创建一个球体，设置半径大小；
步骤S12：获取全景视频播放过程中的序列帧图像，映射至纹理贴图中；
步骤S13：将纹理贴图附着到创建的球体上，为球体创建一个渲染脚本，使球体能够双面映射；
步骤S14：将相机放置在球体中心进行播放，实现播放过程中浏览用户位于相机视角观看全景视频。
进一步地，步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：创建一个全景视频对应播放的矩形平面展开视频，并设置视频尺寸大小，使其与全景视频矩形平面展开图为等比例缩放；
步骤S22：将步骤S1中创建的纹理贴图附着在该矩形平面展开视频上，实现在全景视频播放过程中该矩形平面展开视频以矩形平面格式进行同步播放。
进一步地，步骤S3中，采用下式得到插入标注在矩形平面展开视频中的位置坐标：
Px＝Mx-(Sw-Mw)；
Py＝My-(Sh-Mh)；
式中，Px、Py为插入的标注在矩形平面展开视频上的坐标，坐标原点为左下角；Mx、My为插入标注在屏幕上上的坐标，坐标原点为左下角；Sw、Sh为屏幕的宽与高；Mw、Mh为矩形平面展开视频的宽与高。
进一步地，步骤S4中，采用下式得到矩形平面展开视频中的标注在对应的矩形平面展开图像中的坐标：
Rx＝(Px/Mw)*Tw；
Ry＝(Py/Mh)*Th；
式中Rx、Ry为插入的标注在矩形平面展开图像的对应横纵坐标，Tw、Th为矩形平面展开图像的宽、高；Px、Py为插入的批注在矩形平面展开视频上的坐标，坐标原点为左下角；Mw、Mh为矩形平面展开视频的宽、高。
较佳的，由于不同的全景视频采用不同的投影布局方案，常见的有等距柱状投影方法、立方体投影方法等，根据不同的投影布局方案，所述步骤S5可采用不同的坐标换算公式。
进一步地，还包括步骤S6：当全景视频播放过程中所需标注的目标物发生位移时，通过将增加的视频帧数与目标物的运动轨迹关联，实现标注跟踪功能。
进一步地，步骤S6具体包括以下步骤：
步骤S61：预先获取全景视频中的多个关键目标物及其在多个不同视频帧中的运动轨迹；
步骤S62：获取插入标注时全景视频的当前播放帧数，以及该标注的坐标及其所对应的目标物；
步骤S63：根据该目标物的运动轨迹以及随着视频播放所增加的帧数，获取该批注在当前帧中的坐标位置，从而实现对于目标建筑或物体的跟踪显示。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明从已拍摄全景视频为基础，提供播放全景视频及多点即时添加标注的方法，使用者能够根据需要对于目标建筑或者物体自由添加标注，而且所添加的标注可实现跟踪显示，并且没有被拉伸或者变形，对于以全景视频作为载体进行宣传具有重要意义。同时，相较于现有技术中通过自制相机坐标系与地图坐标系并进行坐标转换实现标注插入的方法，本发明是建立在全景视频自身的坐标转换，针对全景视频内目标建筑或物体的位置进行添加标注，精度更高且实际操作简单，而且无需任何测量即可对于任意目标建筑或物体进行添加，应用性更强。
附图说明
图1为本发明实施例的方法流程示意图。
图2为本发明实施例的全景视频及对应播放的矩形平面展开视频示意图。
图3为现有技术中等距柱状投影展开示意图。
图4为现有技术中等距柱状投影方式的坐标转换示意图。
图5为本发明实施例的全景视频的播放及标注添加方法的流程。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本实施例提供了一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：创建球体模型，获取全景视频的序列帧图像，并将其映射为纹理贴图，并附着于球体模型上进行播放；
步骤S2：创建与全景视频对应播放的矩形平面展开视频；
步骤S3：当在全景视频的播放过程中插入标注时，得到该标注在对应的矩形平面展开视频中的位置坐标；
步骤S4：根据矩形平面展开视频的尺寸及全景视频矩形平面展开图像的尺寸，得到矩形平面展开视频中的标注在对应的矩形平面展开图像中的坐标；
步骤S5：将标注在矩形平面展开图中的坐标转换为三维球体空间坐标，以获取该标注在球面上的坐标，并基于此将标注插入全景视频的对应位置。
在本实施例中，步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11：创建一个球体，设置半径大小；
步骤S12：获取全景视频播放过程中的序列帧图像，映射至纹理贴图中；
步骤S13：将纹理贴图附着到创建的球体上，为球体创建一个渲染脚本，使球体能够双面映射；
步骤S14：将相机放置在球体中心进行播放，实现播放过程中浏览用户位于相机视角观看全景视频。
在本实施例中，步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：创建一个全景视频对应播放的矩形平面展开视频，并设置视频尺寸大小，使其与全景视频矩形平面展开图为等比例缩放，创建效果如图2所示，图2中右上角的小图为同步播放的矩形平面展开视频，大图为全景视频；
步骤S22：将步骤S1中创建的纹理贴图附着在该矩形平面展开视频上，实现在全景视频播放过程中该矩形平面展开视频以矩形平面格式进行同步播放。
在本实施例中，步骤S3中，采用下式得到插入标注在矩形平面展开视频中的位置坐标：
Px＝Mx-(Sw-Mw)；
Py＝My-(Sh-Mh)；
式中，Px、Py为插入的标注在矩形平面展开视频上的坐标，坐标原点为左下角；Mx、My为插入标注在屏幕上(全景视频)上的坐标，坐标原点为左下角；Sw、Sh为屏幕(全景视频)的宽与高；Mw、Mh为矩形平面展开视频的宽与高。
进一步地，步骤S4中，采用下式得到矩形平面展开视频中的标注在对应的矩形平面展开图像中的坐标：
Rx＝(Px/Mw)*Tw；
Ry＝(Py/Mh)*Th；
式中Rx、Ry为插入的标注在矩形平面展开图像的对应横纵坐标，Tw、Th为矩形平面展开图像的宽、高；Px、Py为插入的批注在矩形平面展开视频上的坐标，坐标原点为左下角；Mw、Mh为矩形平面展开视频的宽、高。
较佳的，由于不同的全景视频采用不同的投影布局方案，常见的有等距柱状投影方法、立方体投影方法等，根据不同的投影布局方案，所述步骤S5可采用不同的坐标换算公式。本实施例以其中一种投影方案为例对步骤S5进行进一步说明，包括以下步骤：
步骤S51：采用坐标转换的方法将矩形平面展开图像坐标系转换为UV坐标系，UV坐标系如图3所示，UV坐标系原点为左上角，u/v的值属于[0,1]，具体为：
u＝Rx/Tw；
v＝Ry/Th；
式中，u、v为UV坐标系的u/v坐标,Rx、Ry为点击指令在矩形平面展开图像的对应(x,y)坐标，Tw、Th为矩形平面展开图像的宽高；
步骤S52：UV坐标系采用等距柱状投影方式换算得到对应经纬度值，具体为：
θ＝2π·(u-0.5)；
ψ＝π·(0.5-v)；
式中，θ为球体纬度值，ψ为球体经度值；
步骤S53：根据经纬度值换算得到对应球坐标，换算示意图如图4所示，具体为：
X＝R·sin(θ)·cos(ψ)；
Y＝R·sin(ψ)；
Z＝R·cos(θ)·sin(ψ)；
式中，R为步骤S1中所创建球体半径，(X,Y,Z)为球坐标。
在本实施例中，如图5所示，还可包括步骤S6：当全景视频播放过程中所需标注的目标物发生位移时，通过将增加的视频帧数与目标物的运动轨迹关联，实现标注跟踪功能。
在本实施例中，步骤S6具体包括以下步骤：
步骤S61：预先获取全景视频中的多个关键目标物及其在多个不同视频帧中的运动轨迹；
步骤S62：获取插入标注时全景视频的当前播放帧数，以及该标注的坐标及其所对应的目标物；
步骤S63：根据该目标物的运动轨迹以及随着视频播放所增加的帧数，获取该批注在当前帧中的坐标位置，从而实现对于目标建筑或物体的跟踪显示。
综上，本实施例提供的一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法，首先是通过创建球体进行全景视频的播放，无需其他复杂操作；而后是对于目标建筑或者物体的标注添加，可以即时在所需要添加的位置自由添加，而且标注能够跟随目标建筑或物体在一定时间段内移动，并且标注本身不会被拉伸或者变形，整体操作步骤简单，对于以全景视频作为载体进行宣传具有重要意义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：创建球体模型，获取全景视频的序列帧图像，并将其映射为纹理贴图，并附着于球体模型上进行播放；
步骤S2：创建与全景视频对应播放的矩形平面展开视频；
步骤S3：当在全景视频的播放过程中插入标注时，得到该标注在对应的矩形平面展开视频中的位置坐标；
步骤S4：根据矩形平面展开视频的尺寸及全景视频矩形平面展开图像的尺寸，得到矩形平面展开视频中的标注在对应的矩形平面展开图像中的坐标；
步骤S5：将标注在矩形平面展开图中的坐标转换为三维球体空间坐标，以获取该标注在球面上的坐标，并基于此将标注插入全景视频的对应位置。
2.根据权利要求1所述的一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法，其特征在于，步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11：创建一个球体，设置半径大小；
步骤S12：获取全景视频播放过程中的序列帧图像，映射至纹理贴图中；
步骤S13：将纹理贴图附着到创建的球体上，为球体创建一个渲染脚本，使球体能够双面映射；
步骤S14：将相机放置在球体中心进行播放，实现播放过程中浏览用户位于相机视角观看全景视频。
3.根据权利要求1所述的一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：创建一个全景视频对应播放的矩形平面展开视频，并设置视频尺寸大小，使其与全景视频矩形平面展开图为等比例缩放；
步骤S22：将步骤S1中创建的纹理贴图附着在该矩形平面展开视频上，实现在全景视频播放过程中该矩形平面展开视频以矩形平面格式进行同步播放。
4.根据权利要求1所述的一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法，其特征在于，步骤S3中，采用下式得到插入标注在矩形平面展开视频中的位置坐标：
Px＝Mx-(Sw-Mw)；
Py＝My-(Sh-Mh)；
式中，Px、Py为插入的标注在矩形平面展开视频上的坐标，坐标原点为左下角；Mx、My为插入标注在屏幕上上的坐标，坐标原点为左下角；Sw、Sh为屏幕的宽与高；Mw、Mh为矩形平面展开视频的宽与高。
5.根据权利要求1所述的一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法，其特征在于，步骤S4中，采用下式得到矩形平面展开视频中的标注在对应的矩形平面展开图像中的坐标：
Rx＝(Px/Mw)*Tw；
Ry＝(Py/Mh)*Th；
式中Rx、Ry为插入的标注在矩形平面展开图像的对应横纵坐标，Tw、Th为矩形平面展开图像的宽、高；Px、Py为插入的批注在矩形平面展开视频上的坐标，坐标原点为左下角；Mw、Mh为矩形平面展开视频的宽、高。
6.根据权利要求1所述的一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法，其特征在于，还包括步骤S6：当全景视频播放过程中所需标注的目标物发生位移时，通过将增加的视频帧数与目标物的运动轨迹关联，实现标注跟踪功能。
7.根据权利要求6所述的一种基于全景视频的播放及标注多点即时添加方法，其特征在于，步骤S6具体包括以下步骤：
步骤S61：预先获取全景视频中的多个关键目标物及其在多个不同视频帧中的运动轨迹；
步骤S62：获取插入标注时全景视频的当前播放帧数，以及该标注的坐标及其所对应的目标物；
步骤S63：根据该目标物的运动轨迹以及随着视频播放所增加的帧数，获取该批注在当前帧中的坐标位置，从而实现对于目标建筑或物体的跟踪显示。
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