CN114785999B - 一种实时虚拟拍摄同步控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种实时虚拟拍摄同步控制方法及系统，该方法包括：获取一个时码信号以及对应每一虚拟设备的预设偏移量；依据所述时码信号以及所述预设偏移量计算对应每一虚拟设备的同步信号；将所述同步信号输出至对应的虚拟设备，以使得所述虚拟设备输出数据帧同步。本发明具有提高实时虚拟拍摄时的画面显示质量的效果。
Description
技术领域
本申请涉及虚拟拍摄技术领域，尤其是涉及一种实时虚拟拍摄同步控制方法及系统。
背景技术
一般的，影视拍摄包括了前期筹备、资产开发、中期拍摄和后期制作，而后期制作过程需要添加一些渲染的虚拟特效、场景等，这就导致了影视成品制作周期长会很长。
随着智能拍摄与3D技术的发展，影视拍摄技术不断进步，实时处理虚拟角色，让虚拟拍摄现场的拍摄画面真实呈现出来，成为影视拍摄的新的发展方向。
然而，虚拟拍摄现场本身就会有多部虚拟的摄像机，摄像场景所搭配的虚拟角色也是多种多样，这就导致实时画面展示的内容来源过多，然而，拍摄现场的各设备的工作原理、工作时间、同步信号等不同，如何同步各内容来源，提高实时显示画面的质量，成为目前相关领域技术人员亟待克服的技术性难题。
发明内容
为了提高实时虚拟拍摄时的画面显示质量，本申请的目的是提供一种实时虚拟拍摄同步控制方法及系统。
第一方面，本申请提供一种实时虚拟拍摄同步控制方法，所述方法包括：
获取一个时码信号以及对应每一虚拟设备的预设偏移量；
依据所述时码信号以及所述预设偏移量计算对应每一虚拟设备的同步信号；
将所述同步信号输出至对应的虚拟设备，以使得所述虚拟设备输出数据帧同步。
通过采用上述技术方案，在多摄像机拍摄的虚拟拍摄现场，一般采用的方式是通过输出一个统一的时码信号，以同步每一摄像机以及其余需要进行数据输出的设备的数据传输时间，但是在设备输出数据过程中又因为设备自身的工作原理不同、工作时间不同、同步信号不同或设备参数不同等原因，使得设备即使按照时码信号启动数据的输出，数据传输到末端时的时间也会出现偏差，从而导致画面的模糊等，降低画面的质量，这一现象在虚拟拍摄过程中体现尤为明显。由于加入了预设偏移量，使得虚拟设备输出数据实现了帧同步，实现了在时码信号的基础上对虚拟设备数据输出时间的二次调节，提高了数据传输到终点的同步性，从而提高了实时虚拟拍摄时的画面显示质量。
可选的，所述虚拟设备包括虚拟角色设备、多个摄像机、播放设备、显示设备以及连接虚拟角色设备、LED播放设备和多个摄像机的主控机。
通过采用上述技术方案，将时码信号升级到同步信号的步骤统一到了实时虚拟拍摄现场中涉及数据输出的各种设备，从而保证了每一数据输出设备由启动输出到输出数据的帧同步，进一步提高了实时虚拟拍摄时的画面显示质量。
可选的，所述同步信号为时码信号或GENLOCK信号，所述虚拟设备依据时码信号或GENLOCK信号发送内容信息。
可选的，获取所述预设偏移量的方法为：
由人为输入方式获取所述预设偏移量；
或，获取每一虚拟设备输出内容信息的帧内偏移量，确定最大帧内偏移量并依据所述最大帧内偏移量计算所述预设偏移量。
通过采用上述技术方案，通过获取每一虚拟设备的帧内偏移量，确定最大帧内偏移量，并依据最大帧内偏移量自动计算预设偏移量，实现了对预设偏移量的自动计算，提高了虚拟拍摄过程的智能化；由人为输入方式输入所述预设偏移量，可以实现对预设偏移量的人为调节，避免由于设备标注参数与设备实际性能的差别而导致自动计算预设偏移量出现的误差。
可选的，所述预设偏移量的计算方式为：依据数值最大的帧内偏移量与相应虚拟设备对应的帧内偏移量做差计算得到所述预设偏移量。
通过采用上述技术方案，依据做差的方式计算预设偏移量，可以使得每一虚拟设备输出时间都与帧内偏移量最大的虚拟设备输出时间统一。
第二方面，本申请提供一种实时虚拟拍摄同步控制系统，包括：
时码器，用于输出一个时码信号；
偏移器，用于依据预设偏移量及时码信号，计算补偿所述时码信号后的同步信号，并输出所述同步信号至对应虚拟设备，以使得所述虚拟设备输出数据帧同步；
虚拟设备，用于用于接收所述同步信号，输出所述内容信息。
通过采用上述技术方案，通过补偿时码信号后得到的同步信号控制虚拟设备输出数据的帧同步，实现了时码信号的二次调节，从而实现了对每一虚拟设备输出时间的精细化调节，提高了实时虚拟拍摄画面的显示质量。
可选的，所述虚拟设备包括：
摄像机，用于拍摄现场虚拟画面，并输出虚拟画面信息；
摄像机定位器，用于定位摄像机(1)在场景中的真实位置，并输出真实位置信息；
虚拟角色设备，用于虚拟角色的动作驱动，并输出虚拟驱动信息；
主控机，用于依据所述虚拟画面信息、真实位置信息以及虚拟驱动信息合成待显示信息，并输出所述显示信息；
播放设备，用于接收所述显示信息并投放；
显示设备，用于接收所述显示信息并显示。
通过采用上述技术方案，摄像机、摄像机定位器、虚拟角色设备、主控机以及播放设备可以与时码器以及偏移器共同组成实时虚拟拍摄所用设备，从而实现实时虚拟拍摄现场中，涉及拍摄画面传输过程的每一设备的数据输出的帧同步，提高了实时虚拟拍摄的画面显示质量。
可选的，所述主控机连接有监视器，所述监视器用于显示所述显示信息对应的实时虚拟画面信息。
可选的，所述偏移器连接有数据输入设备，所述数据输入设备用于输出预设偏移量至所述偏移器。
可选的，所述主控机连接有存储器，所述存储器用于存储待显示信息。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.偏移器的设置，实现了对时码信号的二次调节，从而依据每一虚拟设备的帧内偏移量以及预设偏移量对相应虚拟设备的输出时间进行微调，提高了虚拟拍摄的画面显示质量；
2.人为输入预设偏移量的方式，可以实现对预设偏移量的人为调节，避免由于设备标注参数与设备实际性能的差别而导致自动计算预设偏移量出现的误差。
附图说明
图1是本申请实施例公开的应用于实时虚拟拍摄的系统结构框图。
图2是本申请实施例公开的实时虚拟拍摄同步控制方法的流程示意图。
图3是时码偏移示意图。
图4是本申请实施例公开的实时虚拟拍摄同步控制系统的结构框图。
图中，1、摄像机；2、摄像机定位器；3、主控机；31、存储设备；4、虚拟角色设备；5、播放设备；6、显示设备；7、监视器；8、时码器；9、偏移器；91、数据输入设备。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
参照图1，本申请公开技术的是一种应用于实时虚拟拍摄过程中的，用于提高画面显示质量的技术。本申请所述的虚拟拍摄过程的画面来源由两部分组成，一部分是虚拟角色设备4所提供的虚拟角色的信息，所述虚拟角色在最终的画面呈现过程中，由虚拟角色设备4实时驱动；另一部分是多个布设在虚拟场景中的摄像机1，摄像机1采集虚拟场景中的虚拟画面。最终，虚拟角色信息以及虚拟画面组合形成最终呈现的画面。由于组合形成最终呈现的画面的信息来源过多，在虚拟拍摄过程中，一般需要利用一个时码信号同步每一虚拟设备的数据输出时间。然而，发明人发现，由于虚拟拍摄过程中的虚拟设备工作原理、工作时间、时码信号等不同，导致虚拟设备从启动数据输出到数据最终输出之间会有一个时间差，使得不同虚拟设备的真实数据输出时间并不能准确的同步，导致虚拟拍摄最终呈现的画面质量降低。特别是在LED拍摄过程中，LED大屏从接收到信号到显示会有一定时间的延迟，在利用LED大屏作为背景拍摄过程中，摄像机1要和LED大屏同步刷新，以实现摄像机1一帧曝光时间内LED大屏只显示一帧画面，如LED大屏与摄像机1的曝光时间不能同步，就会导致画面显示质量降低。
为了解决因多种因素引起的虚拟设备数据输出延迟导致的虚拟拍摄画面显示质量降低问题本申请实施例提供一种实时虚拟拍摄同步控制方法，所述方法的主要流程描述如下。
参照图2，步骤S101：获取对应每一虚拟设备的预设偏移量。
所述的预设偏移量用于对虚拟设备同步时间进行补偿。不同虚拟设备在依据同一时码信号输出数据过程中，由工作原理、工作时间、时码信号等因素导致不同虚拟设备具有不同的帧内偏移量，帧内偏移量可以表示为时码信号要求虚拟设备输出的第一帧数据的时间点与虚拟设备实际完成第一帧数据输出的时间点之间的时间差。
如图3所示，a部分表示时码信号要求虚拟设备输出的时码信息，即对应于虚拟设备的输入时码；b部分表示虚拟设备实际输出数据的时码信息。a部分与b部分之间会有一个时间差T，时间差T即对应所述的帧内偏移量，时间差T的存在导致了多个虚拟设备在进行数据传输过程中出现数据帧的时码偏移。所述的预设偏移量即用于补偿时码信号中的所述时间差T。
在一个实施例中，预设偏移量补偿时间差T的方式可以是依据虚拟设备中帧内偏移量数值最大的虚拟设备为参考虚拟设备，将其与其余虚拟设备的帧内偏移量之差补偿到相应的虚拟设备的时码信号中，以使得虚拟设备输出内容信息的实际时间码信息均与参考虚拟设备输出内容信息的实际时间码信息相同，使得所有虚拟设备输出的数据传输到终点的时间保持同步，从而提高了实时虚拟拍摄时的画面显示质量。
在另一个实施例中，预设偏移量可通过工作人员预先根据实际情况计算得处，得到预设偏移量之后由工作人员通过特定设备手动输出，由人为输入方式输入所述预设偏移量，可以实现对预设偏移量的人为调节，避免由于设备标注参数与设备实际性能的差别而导致自动计算预设偏移量出现的误差。
步骤S102：获取一个时码信号。
具体的，本实施例中，时间码信号由时码器8输出，通过接收时码器8输出的时间码信号实现对时间码信号的获取。
步骤S103：依据时码信号以及预设偏移量计算对应每一虚拟设备的同步信号。
具体的，确定虚拟设备对应的预设偏移量后，计算获取到的统一时码信号与该虚拟设备对应的预设偏移量的和从而得到该设备对应的同步信号。例如每一虚拟设备对应的时码信号为A，设备A对应的预设偏移量为B，则虚拟设备A对应的同步信号为：A+B。本实施例中，同步信号为时码信号或GENLOCK信号。
步骤S104：将同步信号输出至对应的虚拟设备。
具体的，生成对应虚拟设备的同步信号后，将对应虚拟设备的同步信号传输至对应的虚拟设备。
采用是上述方式，计算每一虚拟设备对应的同步信号，对应虚拟设备的同步信号传输至指定的虚拟设备，虚拟设备根据获取到的同步信号进行数据传输，使得每一虚拟设备输出数据帧同步。
参照图4，为了为上述方法的执行提供运行环境，本申请实施例公开了一种实时虚拟拍摄同步控制系统，包括：时码器8、偏移器9和虚拟设备，时码器8用于输出一个时码信号；偏移器9用于依据每一虚拟设备对应的预设偏移量和时码信号计算每一设备补偿时码信号的同步信号，并输同步信号至对应的虚拟设备，虚拟设备接收同步信号，输出内容信息。为了便于工作人员手动输出预设偏移量，偏移器9连接有数据输入设备91，工作人员可通过数据输出设备将预设偏移量输入至偏移器9。本实施例中，数据输入设备91可为诸如电脑、手机等可以进行数据输出的设备，在此不做限制。采用上述方式使得在虚拟设备进行数据传输时，每一虚拟设备输出数据帧同步。
本实施例中，虚拟设备包括：摄像机1、摄像机定位器2、虚拟角色设备4、主控机3、播放设备5和显示设备6；工作时，摄像机1用于拍摄现场虚拟画面，并输出虚拟画面信息，摄像机定位器2用以定位摄像机1在场景中的真实位置，并输出真实位置信息，虚拟角色设备4用于虚拟角色的驱动，并输出驱动信息，主控机3用于依据虚拟画面信息、真实位置信息以及虚拟驱动信息合成待显示信息，并输出显示信息。播放设备5接收显示信息，并将显示信息投放至显示设备6。由于摄像机1、摄像机定位器2、虚拟角色设备4、主控机3和播放设备5均根据接收到的偏移器9输出的同步信号进行内容信息输出，因此保证了输出内容信息帧同步。本实施例中，播放设备5为LED播放设备，显示设备6为LED显示大屏。
为了便于对实时拍摄的虚拟画面进行显示，主控机3还连接有监视器7，主控机3接收到摄像机1输出的虚拟画面信息后，将虚拟画面信息传输至监视器7，监视器7实时显示虚拟画面信息对应的虚拟画面。
进一步，主控机3生成显示信息有有些显示信息不会立即传输至播放设备5并由播放设备5投至显示设备6进行显示，而是先进性存储，为了便于待显示信息的存储，主控机3还连接有存储器，主控机3生成的待显示信息传输至存储器进行存储，存储器的设置节省了主控机3的存储空间。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (8)
1.一种实时虚拟拍摄同步控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取一个时码信号以及对应每一虚拟设备的预设偏移量；
所述预设偏移量的获取方式为：获取每一虚拟设备输出内容信息的帧内偏移量，不同虚拟设备在依据同一时码信号输出数据过程中，由工作原理、工作时间、时码信号等因素导致不同虚拟设备具有不同的帧内偏移量，帧内偏移量可以表示为时码信号要求虚拟设备输出的第一帧数据的时间点与虚拟设备实际完成第一帧数据输出的时间点之间的时间差，确定最大帧内偏移量并依据所述最大帧内偏移量计算所述预设偏移量；
所述预设偏移量的计算方式为：依据数值最大的帧内偏移量与相应虚拟设备对应的帧内偏移量做差计算得到所述预设偏移量；
依据所述时码信号以及所述预设偏移量计算对应每一虚拟设备的同步信号；
将所述同步信号输出至对应的虚拟设备，以使得所述虚拟设备输出数据帧同步。
2.根据权利要求1所述的实时虚拟拍摄同步控制方法，其特征在于：所述虚拟设备包括虚拟角色设备(4)、多个摄像机(1)、播放设备(5)、显示设备(6)以及连接虚拟角色设备(4)、LED播放设备(5)和多个摄像机(1)的主控机(3)。
3.根据权利要求1所述的虚拟拍摄同步控制方法，其特征在于：所述同步信号为时码信号或GENLOCK信号，所述虚拟设备依据时码信号或GENLOCK信号发送内容信息。
4.一种实时虚拟拍摄同步控制系统，其特征在于，包括：
时码器(8)，用于输出一个时码信号；
偏移器(9)，用于依据预设偏移量及时码信号，计算补偿所述时码信号后的同步信号，并输出所述同步信号至对应虚拟设备，以使得所述虚拟设备输出数据帧同步，所述预设偏移量的获取方式为：获取每一虚拟设备输出内容信息的帧内偏移量，不同虚拟设备在依据同一时码信号输出数据过程中，由工作原理、工作时间、时码信号等因素导致不同虚拟设备具有不同的帧内偏移量，帧内偏移量可以表示为时码信号要求虚拟设备输出的第一帧数据的时间点与虚拟设备实际完成第一帧数据输出的时间点之间的时间差，确定最大帧内偏移量并依据所述最大帧内偏移量计算所述预设偏移量；
所述预设偏移量的计算方式为：依据数值最大的帧内偏移量与相应虚拟设备对应的帧内偏移量做差计算得到所述预设偏移量；
虚拟设备，用于用于接收所述同步信号，输出所述内容信息。
5.根据权利要求4所述的实时虚拟拍摄同步控制系统，其特征在于，所述虚拟设备包括：
摄像机(1)，用于拍摄现场虚拟画面，并输出虚拟画面信息；
摄像机定位器(2)，用于定位摄像机(1)在场景中的真实位置，并输出真实位置信息；
虚拟角色设备(4)，用于虚拟角色的动作驱动，并输出虚拟驱动信息；
主控机(3)，用于依据所述虚拟画面信息、真实位置信息以及虚拟驱动信息合成待显示信息，并输出所述显示信息；
播放设备(5)，用于接收所述显示信息并投放；
显示设备(6)，用于接收所述显示信息并显示。
6.根据权利要求5所述的实时虚拟拍摄同步控制系统，其特征在于，所述主控机(3)连接有监视器(7)，所述监视器(7)用于显示所述显示信息对应的实时虚拟画面信息。
7.根据权利要求5所述的实时虚拟拍摄同步控制系统，其特征在于，所述偏移器(9)连接有数据输入设备(91)，所述数据输入设备(91)用于输出预设偏移量至所述偏移器(9)。
8.根据权利要求5所述的实时虚拟拍摄同步控制系统，其特征在于，所述主控机(3)连接有存储器，所述存储器用于存储待显示信息。
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