CN113655682B - 一种运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于舞蹈教学技术领域，尤其是涉及一种运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备，包括固定座和围绕固定座设置的环形底座，所述环形底座的上方设有顶板，所述环形底座与顶板之间固定连接有多根支撑杆，所述环形底座的下表面安装有四个万向轮，所述固定座的底部安装有支撑腿，所述固定座的上方设有舞蹈平台，所述舞蹈平台的下表面呈向下拱起的锥形设置，且所述舞蹈平台下表面的中心凸起处通过万向轴承与固定座转动连接。本发明可使环形底座随舞蹈教师舞动时的步伐移动，通过从一个垂直摄像机和四个倾斜摄像机，对人体进行五个不同的视角同步影像采集，便于反映人体动作、姿态和高精度纹理信息，提高了教学质量。
Description
技术领域
本发明属于舞蹈教学技术领域，尤其是涉及一种运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备。
背景技术
随着VR虚拟交互技术的发展，人们对于VR虚拟交互技术的应用也越来越广泛，在舞蹈教学领域，舞蹈教师常常使用人工三维建模的方式进行视频舞蹈教学，大大提高了教学效率，方便了舞蹈爱好者的学习。
现有的人工三维建模设备大多分为两种：1、一种是舞蹈教师进入摄影棚内，通过摄像机或其他扫描设备进行数据采集，通过处理后得到人体三维模型，这种方式中摄像机的拍摄角度和方向单一且固定，难以有效获取到人体各个角度的高分辨率纹理，无法真实地反映人体动作、姿态和高精度纹理信息，导致学者难以学习到标准的舞蹈动作要领、规格和标准，降低了教学质量，且摄影棚内空间有限，舞蹈教师在进行舞蹈动作展示时需频繁移动步伐，因此不能保证人体一直位于摄像机的正中心，而且舞蹈的范围也受到空间限制；2、另一种是通过多个无人机围绕人体圆周飞行，并与人体保持相对静止的方式进行拍摄，这种方式虽方便了舞蹈动作姿态的捕捉，但成本较高，且危险性较大，无人机在环绕飞行时，舞蹈教师易因频繁舒展肢体或移动步伐导致与无人机机翼发生碰撞，造成伤害。
为此，我们提出一种运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对建模效果差、成本高且安全性低的问题，提供一种建模效果好、成本较低且安全性能高的运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备，包括固定座和围绕固定座设置的环形底座，所述环形底座的上方设有顶板，所述环形底座与顶板之间固定连接有多根支撑杆，所述环形底座的下表面安装有四个万向轮，所述固定座的底部安装有支撑腿，所述固定座的上方设有舞蹈平台，所述舞蹈平台的下表面呈向下拱起的锥形设置，且所述舞蹈平台下表面的中心凸起处通过万向轴承与固定座转动连接，所述固定座通过重心检测机构与环形底座连接；
所述顶板的上表面安装有旋转电机，所述顶板的下表面转动连接有转盘，所述旋转电机通过减速机构与转盘转动连接，所述转盘的下表面通过电动伸缩杆固定连接有升降板，所述升降板的侧壁通过连接杆固定连接有多个摄像装置，多个所述摄像装置以环形底座的中心为圆心呈环形阵列排布，所述顶板的上表面设有控制模组和数据采集服务器，所述旋转电机和电动伸缩杆均与控制模组电连接，多个所述摄像装置均与数据采集服务器连接。
优选的，所述重心检测机构包括多个呈环形阵列设置于固定座内的滑槽，所述滑槽内水平滑动有滑块，所述滑块通过波纹管与滑槽的侧壁固定连接，所述滑块的侧壁上固定连接有推杆，所述舞蹈平台与固定座之间固定有多个与滑槽对应的气囊，所述气囊与波纹管通过导气管连通，所述环形底座的内圈侧壁上开设有环形槽，所述环形槽内滑动有多块限位块，多根所述推杆均延伸至环形槽内并与限位块转动连接。
优选的，所述减速机构包括设置于顶板内的空腔，所述旋转电机的输出轴延伸至空腔内并固定连接有驱动齿轮，所述转盘的上表面固定连接有减速齿轮，所述减速齿轮与驱动齿轮啮合。
优选的，所述摄像装置包括一个垂直摄像机和四个倾斜摄像机，四个所述倾斜摄像机呈环形阵列排布在垂直摄像机的四周，且所述倾斜摄像机的拍摄方向与垂直摄像机的拍摄方向之间的夹角呈30°。
优选的，所述支撑杆的侧壁上等距排布有多个LED补光灯。
与现有的技术相比，本运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备的优点在于：
1、本发明通过设置重心检测机构，当因舞蹈动作需要而移动步伐时，舞蹈教师朝舞蹈平台内的一个方向移动，舞蹈平台的重心发生偏移，在重力作用下，将靠近该方向的气囊压缩，气囊内的气体由导气管进入波纹管内，推动滑块移动，继而通过推杆推动环形底座向舞蹈教师移动的方向运动，即保证摄像装置与舞蹈教师之间相对静止，无需使用多个无人机环绕飞行的方式，即可对舞蹈教师的舞蹈姿态和动作进行详细捕捉，降低了设备成本，同时避免了舞蹈教师的肢体在移动时与摄像装置发生碰撞的问题，提高了安全性能。
2、本发明通过设置摄像装置，通过从一个垂直摄像机和四个倾斜摄像机，对人体进行五个不同的视角同步影像采集，可获取到人体各个角度的高分辨率纹理，便于真实地反映人体动作、姿态和高精度纹理信息，有利于学者观测到标准的舞蹈动作要领、规格和标准，大大提高了教学质量。
3、本发明通过设置电动伸缩杆，可根据舞蹈教师的身高调节摄像装置的高度，便于调节摄像装置的拍摄角度，适用范围广，灵活度高。
附图说明
图1是本发明提供的一种运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备的结构示意图；
图2是图1中A处放大图；
图3是本发明提供的一种运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备中环形底座的俯视结构示意图；
图4是本发明提供的一种运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备中固定座的内部结构俯视图；
图5是本发明提供的一种运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备中相对静止状态的结构示意图；
图6是本发明提供的一种运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备中摄像装置的结构示意图。
图中，1固定座、11支撑腿、2环形底座、21支撑杆、22万向轮、23LED补光灯、3顶板、31旋转电机、32转盘、33电动伸缩杆、34升降板、4舞蹈平台、5重心检测机构、51滑槽、52滑块、53波纹管、54推杆、55气囊、56导气管、57环形槽、58限位块、6减速机构、61驱动齿轮、62减速齿轮、7摄像装置、71垂直摄像机、72倾斜摄像机、8控制模组、9数据采集服务器。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
如图1-4所示，一种运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备，包括固定座1和围绕固定座1设置的环形底座2，其特征在于，环形底座2的上方设有顶板3，环形底座2与顶板3之间固定连接有多根支撑杆21，支撑杆21的侧壁上等距排布有多个LED补光灯23，环形底座2的下表面安装有四个万向轮22。
本发明中，固定座1的底部安装有支撑腿11，固定座1的上方设有舞蹈平台4，舞蹈平台4的下表面呈向下拱起的锥形设置，且舞蹈平台4下表面的中心凸起处通过万向轴承与固定座1转动连接，固定座1通过重心检测机构5与环形底座2连接，需要说明的是，重心检测机构5包括多个呈环形阵列设置于固定座1内的滑槽51，滑槽51内水平滑动有滑块52，滑块52通过波纹管53与滑槽51的侧壁固定连接，滑块52的侧壁上固定连接有推杆54，舞蹈平台4与固定座1之间固定有多个与滑槽51对应的气囊55，气囊55与波纹管53通过导气管56连通，环形底座2的内圈侧壁上开设有环形槽57，环形槽57内滑动有多块限位块58，多根推杆54均延伸至环形槽57内并与限位块58转动连接。
本发明中，顶板3的上表面安装有旋转电机31，旋转电机31的型号为ACSM110-G04030LZ，顶板3的下表面转动连接有转盘32，旋转电机31通过减速机构6与转盘32转动连接，需要说明的是，减速机构6包括设置于顶板3内的空腔，旋转电机31的输出轴延伸至空腔内并固定连接有驱动齿轮61，转盘32的上表面固定连接有减速齿轮62，减速齿轮62与驱动齿轮61啮合。
本发明中，转盘32的下表面通过电动伸缩杆33固定连接有升降板34，电动伸缩杆33的型号为XTL100，升降板34的侧壁通过连接杆固定连接有多个摄像装置7，摄像装置7包括一个垂直摄像机71和四个倾斜摄像机72，垂直摄像机61的型号为FT-U236，倾斜摄像机62的型号为HJ-AHD2001，四个倾斜摄像机72呈环形阵列排布在垂直摄像机71的四周，且倾斜摄像机72的拍摄方向与垂直摄像机71的拍摄方向之间的夹角呈30°，多个摄像装置7以环形底座2的中心为圆心呈环形阵列排布。
本发明中，顶板3的上表面设有控制模组8和数据采集服务器9，旋转电机31和电动伸缩杆33均与控制模组8电连接，多个摄像装置7均与数据采集服务器9连接。
本发明的工作原理如下：舞蹈教师进入环形底座2内，并站立在舞蹈平台4上的中心处，根据舞蹈教师的身高，通过控制模组8启动电动伸缩杆33伸缩，将摄像装置7调节至合适高度后，启动旋转电机31，通过驱动齿轮61和减速齿轮62之间的传动，带动转盘32转动，继而带动多个摄像装置7围绕舞蹈教师转动，对人体进行全方位拍摄，数据采集服务器9采集摄像装置7中的数据并打包上传至云端进行三维重建处理。
摄像装置7通过从一个垂直摄像机71和四个倾斜摄像机72，对人体进行五个不同的视角同步影像采集，可获取到人体各个角度的高分辨率纹理，便于真实地反映人体动作、姿态和高精度纹理信息，有利于学者观测到标准的舞蹈动作要领、规格和标准，大大提高了教学质量。
当因舞蹈动作需要而移动步伐时，舞蹈教师朝舞蹈平台4内的一个方向移动，舞蹈平台4的重心发生偏移，在重力作用下，将靠近该方向的气囊55压缩，气囊55内的气体由导气管56进入波纹管53内，推动滑块52移动，继而通过推杆54推动环形底座2向舞蹈教师移动的方向运动，即保证摄像装置7与舞蹈教师之间相对静止，无需使用多个无人机环绕飞行的方式，即可对舞蹈教师的舞蹈姿态和动作进行详细捕捉，降低了设备成本，同时避免了舞蹈教师的肢体在移动时与摄像装置7发生碰撞的问题，提高了安全性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备，包括固定座（1）和围绕固定座（1）设置的环形底座（2），其特征在于，所述环形底座（2）的上方设有顶板（3），所述环形底座（2）与顶板（3）之间固定连接有多根支撑杆（21），所述环形底座（2）的下表面安装有四个万向轮（22），所述固定座（1）的底部安装有支撑腿（11），所述固定座（1）的上方设有舞蹈平台（4），所述舞蹈平台（4）的下表面呈向下拱起的锥形设置，且所述舞蹈平台（4）下表面的中心凸起处通过万向轴承与固定座（1）转动连接，所述固定座（1）通过重心检测机构（5）与环形底座（2）连接；
所述顶板（3）的上表面安装有旋转电机（31），所述顶板（3）的下表面转动连接有转盘（32），所述旋转电机（31）通过减速机构（6）与转盘（32）转动连接，所述转盘（32）的下表面通过电动伸缩杆（33）固定连接有升降板（34），所述升降板（34）的侧壁通过连接杆固定连接有多个摄像装置（7），多个所述摄像装置（7）以环形底座（2）的中心为圆心呈环形阵列排布，所述顶板（3）的上表面设有控制模组（8）和数据采集服务器（9），所述旋转电机（31）和电动伸缩杆（33）均与控制模组（8）电连接，多个所述摄像装置（7）均与数据采集服务器（9）连接；
所述重心检测机构（5）包括多个呈环形阵列设置于固定座（1）内的滑槽（51），所述滑槽（51）内水平滑动有滑块（52），所述滑块（52）通过波纹管（53）与滑槽（51）的侧壁固定连接，所述滑块（52）的侧壁上固定连接有推杆（54），所述舞蹈平台（4）与固定座（1）之间固定有多个与滑槽（51）对应的气囊（55），所述气囊（55）与波纹管（53）通过导气管（56）连通，所述环形底座（2）的内圈侧壁上开设有环形槽（57），所述环形槽（57）内滑动有多块限位块（58），多根所述推杆（54）均延伸至环形槽（57）内并与限位块（58）转动连接。
2.根据权利要求1所述的运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备，其特征在于，所述减速机构（6）包括设置于顶板（3）内的空腔，所述旋转电机（31）的输出轴延伸至空腔内并固定连接有驱动齿轮（61），所述转盘（32）的上表面固定连接有减速齿轮（62），所述减速齿轮（62）与驱动齿轮（61）啮合。
3.根据权利要求1所述的运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备，其特征在于，所述摄像装置（7）包括一个垂直摄像机（71）和四个倾斜摄像机（72），四个所述倾斜摄像机（72）呈环形阵列排布在垂直摄像机（71）的四周，且所述倾斜摄像机（72）的拍摄方向与垂直摄像机（71）的拍摄方向之间的夹角呈30°。
4.根据权利要求1所述的运用倾斜摄影的人工三维精细建模设备，其特征在于，所述支撑杆（21）的侧壁上等距排布有多个LED补光灯（23）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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