CN115661236A - 真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法及相关设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法及相关设备，其中，方法包括以下步骤；在真实空间确定真实表演区域；在虚幻引擎的虚拟空间中创建与所述真实表演区域等比例的虚拟表演区域；建立真实空间摄像装置和虚幻引擎虚拟相机之间的控制联系，所述真实空间摄像装置包括数据传输平板，夹持在所述数据传输平板上的操作手柄以及设置在所述数据传输平板上的深度摄像头；在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动。本发明的方法在进行真实相机拍摄时便可完成虚拟相机之间的同步，节省后续人工调整的时间。

Description

真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法及相关设备

技术领域

本发明涉及虚拟拍摄技术领域，尤其涉及一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法及相关设备。

背景技术

对于从事动画生产的CG行业来说，打镜头是个非常繁琐的事情，一般打镜头都需要在后期执行，而打镜头根据导演的特殊要求根据某种轨迹进行调整这也就是所谓的根据分镜来进行调整虚拟摄像机，所谓的打镜头顾名思义就是调整虚拟摄像机的位置和旋转然后进行K帧，以此来确定摄像机的朝向，而从事CG生产的基本都是行业流水线的方式进行内容生产，当打完镜头就进入了下一个导演审核环节，以此导演来确定虚拟摄像机的轨迹是否符合自己的要求，所以这种时间成本是比较高的。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的主要目的旨在提供一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法及相关设备，以解决现有技术动画制作需要人工同步虚拟摄像机轨迹，时间成本高的技术问题。

本发明第一方面提供了一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法，包括以下步骤：

在真实空间确定真实表演区域；

在虚幻引擎的虚拟空间中创建与所述真实表演区域等比例的虚拟表演区域；

建立真实空间摄像装置和虚幻引擎虚拟相机之间的控制联系，其中，所述真实空间摄像装置包括数据传输平板，夹持在所述数据传输平板上的操作手柄以及设置在所述数据传输平板上的深度摄像头；

在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动。

在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动之前包括：

将所述真实空间摄像装置在所述真实表演区域中的位置以及所述虚拟相机在所述虚拟表演区域中的位置调整成一致。

在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动包括：

通过所述真实空间摄像装置的所述数据传输平板内的定位装置获取所述深度摄像头的拍摄轨迹；

通过所述操作手柄的操作数据获取所述深度摄像头的状态数据；

在所述虚拟表演区域中控制所述虚拟相机按照所述拍摄轨迹运动，以及控制所述虚拟相机执行所述状态数据的状态变化。

在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述建立真实空间摄像装置和虚幻引擎虚拟相机之间的控制联系包括：

建立所述数据传输平板与所述虚幻引擎的终端之间的数据传输通道；

获取所述操作手柄的SDK文件；

基于所述SDK文件将所述操作手柄上的各按键的功能映射为控制所述虚幻引擎中虚拟相机运动和状态变化的功能。

在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述状态数据包括旋转数据，所述以及控制所述虚拟相机执行所述状态数据的状态变化包括：

将所述旋转数据由四元数表示的方式转换为欧拉角表示的方式；

控制所述虚拟相机执行欧拉角表示的所述旋转数据的状态变化。

在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述操作手柄和所述深度摄像头均通过WIFI与所述数据传输平板连接，且所述数据传输平板与所述虚幻引擎的终端之间通过UDP协议进行数据传输。

在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述操作手柄包括用于控制所述虚拟相机在所述虚拟空间中前后左右运动的第一摇杆，用于控制所述虚拟相机在所述虚拟空间中旋转运动的第二摇杆，用于左右切换锁定角色、上下切换关节的十字按钮，以及分别用于控制录制启停、切换锁定状态、控制所述深度摄像头自动对焦和控制所述虚拟表演区域边界显示的四个功能按钮。

本发明第二方面提供了一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位系统，所述真实空间与虚拟空间摄像头实时定位系统包括：

真实表演区域划定模块，用于在真实空间确定真实表演区域；

虚拟表演区域创建模块，用于在虚幻引擎的虚拟空间中创建与所述真实表演区域等比例的虚拟表演区域；

控制建立模块，用于建立真实空间摄像装置和虚幻引擎虚拟相机之间的控制联系，其中，所述真实空间摄像装置包括数据传输平板，夹持在所述数据传输平板上的操作手柄以及设置在所述数据传输平板上的深度摄像头；

同步控制模块，用于在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动。

本发明第三方面提供了一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位设备，所述真实空间与虚拟空间摄像头实时定位设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；

所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述真实空间与虚拟空间摄像头实时定位设备执行如上述任一项所述的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法。

本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法。

有益效果：本发明提供了一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法及相关设备，其中，方法包括以下步骤；在真实空间确定真实表演区域；在虚幻引擎的虚拟空间中创建与所述真实表演区域等比例的虚拟表演区域；建立真实空间摄像装置和虚幻引擎虚拟相机之间的控制联系，所述真实空间摄像装置包括数据传输平板，夹持在所述数据传输平板上的操作手柄以及设置在所述数据传输平板上的深度摄像头；在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动。本发明的方法在进行真实相机拍摄时便可完成虚拟相机之间的同步，节省后续人工调整的时间。

附图说明

图1为本发明一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法的一个实施例示意图；

图2为本发明一种真实空间摄像装置的一个实施例示意图；

图3为本发明一种操作手柄的一个实施例示意图；

图4为本发明一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位系统的一个实施例示意图；

图5为本发明一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位设备的一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法及相关设备。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示

或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

参阅图1，本发明第一方面提供了一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法，包括以下步骤：

S100、在真实空间确定真实表演区域；在本发明中，真实表演区域就真实环境中动捕演员的表演范围；

S200、在虚幻引擎的虚拟空间中创建与所述真实表演区域等比例的虚拟表演区域；在本发明中，测量真实表演区域的长宽以及捕捉原点来作为虚拟空间下的虚拟表演区域；

S300、建立真实空间摄像装置和虚幻引擎虚拟相机之间的控制联系，其中，参见图2，所述真实空间摄像装置包括数据传输平板，夹持在所述数据传输平板上的操作手柄以及设置在所述数据传输平板上的深度摄像头；在本发明中，深度摄像头和手柄都通过WIFI的方式连接平板，深度摄像头和手柄的控制数据都可以通过摄像头和操作手柄的提供的SDK来获取相关的状态数据，所谓的状态数据就是深度摄像头的位置和旋转数据，以及手柄的按键数据，这样，深度摄像头，手柄将作为平板的子部件来使用，以此将平板放置在捕捉空间原点作为真实空间下摄像机的初始状态数据，捕捉空间原点也就是真实表演区域的中心点位置；

S400、在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动。

具体来说，本技术方案通过将真实空间下的深度摄像头以及手柄来操纵虚拟空间下的虚拟相机来实现虚拟相机的实时定位，实现来确定虚拟相机在虚拟空间下的位置和旋转，这样导演就可以根据分镜或者设定的轨迹图来进行操作深度摄像头的移动和旋转以及手柄按键的处理来映射虚拟相机的空间状态，通过实时的方式来达到定位的功能需求，所以该技术方案将作为影视行业一个技术应用，极大地提供了生产力。

在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动之前包括：

将所述真实空间摄像装置在所述真实表演区域中的位置以及所述虚拟相机在所述虚拟表演区域中的位置调整成一致。在本发明中，在通过手柄控制虚拟相机同步时，先将所述真实空间摄像装置在所述真实表演区域中的位置以及所述虚拟相机在所述虚拟表演区域中的位置调整成一致，这样便于后续控制深度摄像头和虚拟相机支架运动的对应。

在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动包括：

通过所述真实空间摄像装置的所述数据传输平板内的定位装置获取所述深度摄像头的拍摄轨迹；在本发明中，数据传输平板的作用是作为手柄和深度摄像头传输数据给虚幻引擎终端的中转站，同时还用于将其自身获得的位置数据作为深度摄像头的位置数据，通过对数据传输平板位置的变化，就可以获得其在真是表演区域中的拍摄轨迹，并依次作为调整虚拟拍摄空间中虚拟相机运动轨迹的基础；

通过所述操作手柄的操作数据获取所述深度摄像头的状态数据；在本发明中，所述状态数据指的是深度摄像头的旋转以及上下运动，在拍摄者通过深度摄像头对表演者进行拍摄时，其可以通过数据传输平板的操作手柄控制虚幻引擎中的虚拟相机做升降、前后、旋转拍摄运动，在本发明中，所述数据传输平板上同步显示有虚幻引擎中的虚拟空间和虚拟相机的实时位置，以便于用户更好把控操控的精度；

在所述虚拟表演区域中控制所述虚拟相机按照所述拍摄轨迹运动，以及控制所述虚拟相机执行所述状态数据的状态变化。在本发明中，数据传输平板内的定位装置获取所述深度摄像头的拍摄轨迹以及操作手柄的操作数据会实时的传输给虚幻引擎的终端，而操作手柄的操作数据则可以选择在数据传输平板内处理或者是在虚幻引擎的终端内处理。

在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述建立真实空间摄像装置和虚幻引擎虚拟相机之间的控制联系包括：

建立所述数据传输平板与所述虚幻引擎的终端之间的数据传输通道；获取所述操作手柄的SDK文件；基于所述SDK文件将所述操作手柄上的各按键的功能映射为控制所述虚幻引擎中虚拟相机运动和状态变化的功能。

具体来说，本发明技术方案如果只借助数据传输平板和深度摄像头的数据并不能更好操作虚拟空间的摄像机，此时需要借助手柄的按键，就像打游戏一样，实现虚拟相机的前后左右上下调整以及相应的调整，同样手柄的SDK同样提供了，这些按键的反馈，这样可以利用这些按键的反馈来进行一些逻辑的处理，比如当我们按下某一个手柄按键时，此时将会获取该键对应的是1，如果释放这个按键，将会获取该键的值为0，所以每一个手柄键的状态值都为0或者1，1代表按下，0代表释放，通过键的状态值来判断那些键被触发，那些键被释放，将深度摄像头状态数据(位置和旋转)以及手柄按键状态值作为硬件端发送到虚拟相机的数据。

本发明中的平板+深度摄像头+手柄的关系，深度摄像头和手柄作为平板的附件部件来提供摄像机(相机)相机的位置和相机的朝向，和手柄的按键状态来提供一些按键的信号值(1或者0)，通过在平板上执行应用程序，该应用程序一方面出来获取来自二者的数据，以及相对应的转换，另一方面需要建立UDP Server的逻辑来处理来自虚拟相机的客户端请求，以此来获取指定平板要发送到客户端的数据(定义将平板所搭建的应用程序称为服务端，而虚拟相机则可以称为客户端)，当虚拟相机接收到指定服务端的数据，就可以对数据进行一些逻辑性的处理。服务端的数据主体包含了2部分数据，第一部分数据是指深度摄像头的状态数据，第二部分数据是指手柄按键的信号值，针对以上2个部分数据，在此我们分别进行处理。第一部分数据：因为深度摄像头也可以叫做相机，包含了相机的状态数据也就是位置和旋转，共6个数据，那么这6个数据就可以操作虚拟相机的状态，因为只要有位置和旋转数据就可以决定了虚拟相机的状态以及朝向了，以此来达到操作虚拟相机的要求了。

在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述状态数据包括旋转数据，所述以及控制所述虚拟相机执行所述状态数据的状态变化包括：

将所述旋转数据由四元数表示的方式转换为欧拉角表示的方式；控制所述虚拟相机执行欧拉角表示的所述旋转数据的状态变化。

具体来说，对于真实空间的相机数据有两部分组成，一部分是位置数据，一部分是旋转数据，而旋转数据是基于四元数，为了方便处理将四元数转化为欧拉角的方式，具体转换公式：

w＝data.rotation.w

x＝-data.rotation.z

y＝data.rotation.x

z＝-data.rotation.y

pitch＝-math.asin(2.0*(x*z-w*y))*180.0/math.pi

roll＝-math.atan2(2.0*(w*x+y*z),w*w-x*x-y*y+z*z)*180.0/math.pi

yaw＝math.atan2(2.0*(w*z+x*y),w*w+x*x-y*y-z*z)*180.0/math.pi

四元数基本表达式为：q(w,x,y,z),由四个数据组成，而欧拉角则是由3个数据组成(pitch,roll,yaw)，以上公式就可以将深度摄像头(相机)的状态数据中的旋转数据由原来的四元数表示转换为欧拉角的表示方法。由于真实空间的摄像机的坐标系和引擎的坐标系不同，所以在此需要做一些转换，

#loaction信息

location_y＝data.translation.x*100#水平方向--对应ue的Y轴

location_z＝data.translation.y*100#垂直方向--对应ue的Z轴

location_x＝-(data.translation.z*100)#前后方向--对应ue的X轴

上面6个数据分别对应了深度摄像头的旋转数据pitch,roll,yaw，位置数据:location_y,location_z,location_x。

在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述操作手柄和所述深度摄像头均通过WIFI与所述数据传输平板连接，且所述数据传输平板与所述虚幻引擎的终端之间通过UDP协议进行数据传输。具体来说，在本发明中，虚幻引擎中的虚拟相机可以不只设置有一台，通过UDP协议以及指定虚拟相机所绑定的端口号以及IP来进行确定接收来自哪一台真实空间的哪台平板所要发送的深度摄像头以及手柄的数据及其是控制虚拟空间中的一台虚拟相机做同步拍摄运动。

在本发明第一方面一种可选的实施方式中，在本发明的真实空间摄像装置设置有多套，对应的虚幻引擎中的虚拟相机设置有多台的基础上，在本发明的虚幻引擎中还建立有虚拟中控台，切换不同的虚拟相机，以此来查看不同的相机视角。每一台虚拟相机都可以作为一个客户端，来连接不同的真实空间下的平板(也就是服务端)，平板作为深度摄像机以及手柄的操作系统的媒介，来进行一些逻辑上的处理，所以理论上在真实空间下我们可以多个深度摄像头以及在虚拟空间下有多个虚拟相机，通过将不同的虚拟相机来连接到不同的服务端，就可以获取不同的相机视角，然后将不同的相机视角输出到不同的显示设备，如第一台虚拟相机映射到显示设备1，第二胎虚拟相机映射到显示2，通过分屏显示设备就可以达到想要观看的那个虚拟相机的视角。

参见图3，在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述操作手柄包括用于控制所述虚拟相机在所述虚拟空间中前后左右运动的第一摇杆，用于控制所述虚拟相机在所述虚拟空间中旋转运动的第二摇杆，用于左右切换锁定角色、上下切换关节的十字按钮，以及分别用于控制录制启停、切换锁定状态、控制所述深度摄像头自动对焦和控制所述虚拟表演区域边界显示的四个功能按钮。

这里本发明将不会一一解释每一个按键的具体功能，就像上面所说那样，手柄的每一个按键的状态也就是信号值都是作为发送到虚拟相机的状态数据(1代表该键被按下，0代表该键被释放)，具体的游戏逻辑可以根据每一位开发者具体的设计来决定该按键代表的含义，可能还是有点抽象，在这里举一个例子：比如该手柄有20个数据，这些数据将会按照固定顺序进行排列，第一个数据代表Y键的状态，第二个代表手柄的A键状态，第3个数据代表代表B键的状态值，，，第20个数据代表X键的状态值[0,0,0,1,...,0]该数据的维度是20，所以该排列顺序中，每一个数据都代表每一个按键的状态，相当于1对1的这种绑定策略，通过这种绑定策略，就很容易进行一些逻辑上的处理，也可以很清楚的知道，当前是否按下某一个按键，以及哪个按键被按下，以方便进行一些逻辑上的处理。

举个例子在这里描述一下左旋转杆的实现逻辑，左旋转杆被名来实现控制虚拟相机的前后左右上下控制，比如我们旋转杆往前推，那么该键对应的值就是1，通过查找该值在手柄数据的排列顺序就可以知道是哪个按键的状态发生改变，如果操作者持续性按下，那么对于按键的状态也是一直持续性的为1，知道该操作者释放该按键，则该按键的状态将会变为0，那么对于虚拟相机来说就可以根据该按键的状态来做出一些概念，是一直持续性的往前运动，还是停止运动，都可以通过按键来进行控制，所以往前的逻辑为：虚拟相机的位置＝虚拟相机当前的位置+虚拟相机向前方向轴(单位向量)*1；前向方向轴为如下图中的红色轴，蓝色为向右方向轴，绿色为向上方向轴(坐标系是由3个方向轴和一个坐标原点来确定的)，所以以此来类推，就可以通过操作按键的方式来操纵虚拟相机的前后左右上下以及旋转运动，这样就可以通过操作手柄按键的方式在原有的深度摄像头的基础上，更好的控制虚拟相机的位置和旋转，这样就可以不单单可以控制虚拟相机的位置和旋转，也可以通过其它按键来满足对于不同需求，以及操作逻辑的应用场景，来满足导演的需求。虚拟相机的空间状态(由位置和旋转确定)不单单是来自深度摄像头的状态(位置和旋转)来决定，同时也可以来自于手柄按键状态来控制虚拟相机的上的逻辑处理，上面已经对于手柄的按键逻辑进行了解释和举例。

参见图4，本发明第二方面提供了一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位系统，所述真实空间与虚拟空间摄像头实时定位系统包括：

真实表演区域划定模块10，用于在真实空间确定真实表演区域；

虚拟表演区域创建模块20，用于在虚幻引擎的虚拟空间中创建与所述真实表演区域等比例的虚拟表演区域；

控制建立模块30，用于建立真实空间摄像装置和虚幻引擎虚拟相机之间的控制联系，其中，所述真实空间摄像装置包括数据传输平板，夹持在所述数据传输平板上的操作手柄以及设置在所述数据传输平板上的深度摄像头；

同步控制模块40，用于在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动。

在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述真实空间与虚拟空间摄像头实时定位系统还包括：

位置调整模块，用于将所述真实空间摄像装置在所述真实表演区域中的位置以及所述虚拟相机在所述虚拟表演区域中的位置调整成一致。

在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述同步控制模块40包括：

轨迹获取单元，用于通过所述真实空间摄像装置的所述数据传输平板内的定位装置获取所述深度摄像头的拍摄轨迹；

状态获取单元，用于通过所述操作手柄的操作数据获取所述深度摄像头的状态数据；

控制单元，用于在所述虚拟表演区域中控制所述虚拟相机按照所述拍摄轨迹运动，以及控制所述虚拟相机执行所述状态数据的状态变化。

在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述控制建立模块30包括：

通道建立单元，用于建立所述数据传输平板与所述虚幻引擎的终端之间的数据传输通道；

SDK获取单元，用于获取所述操作手柄的SDK文件；

功能映射单元，用于基于所述SDK文件将所述操作手柄上的各按键的功能映射为控制所述虚幻引擎中虚拟相机运动和状态变化的功能。

在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述状态数据包括旋转数据，所述以及控制所述虚拟相机执行所述状态数据的状态变化包括：

将所述旋转数据由四元数表示的方式转换为欧拉角表示的方式；

控制所述虚拟相机执行欧拉角表示的所述旋转数据的状态变化。

在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述操作手柄和所述深度摄像头均通过WIFI与所述数据传输平板连接，且所述数据传输平板与所述虚幻引擎的终端之间通过UDP协议进行数据传输。

在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述操作手柄包括用于控制所述虚拟相机在所述虚拟空间中前后左右运动的第一摇杆，用于控制所述虚拟相机在所述虚拟空间中旋转运动的第二摇杆，用于左右切换锁定角色、上下切换关节的十字按钮，以及分别用于控制录制启停、切换锁定状态、控制所述深度摄像头自动对焦和控制所述虚拟表演区域边界显示的四个功能按钮。

图5是本发明实施例提供的一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位设备的示意图，该真实空间与虚拟空间摄像头实时定位设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器90(central processing units，CPU)(例如，一个或一个以上处理器)和存储器100，一个或一个以上存储应用程序或数据的存储介质110(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器和存储介质可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对文字动画的生成设备中的一系列指令操作。更进一步地，处理器可以设置为与存储介质通信，在医疗平板上执行存储介质中的一系列指令操作。

本发明的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位设备还可以包括一个或一个以上电源120，一个或一个以上有线或无线网络接口130，一个或一个以上输入输出接口140，和/或，一个或一个以上操作系统，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图5示出的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位设备结构并不构成对本发明真实空间与虚拟空间摄像头实时定位设备的具体限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法的步骤。

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，上述描述的系统或装置、单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述集成的单元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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明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全部或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)执行本发明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-only memory，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。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

在真实空间确定真实表演区域；

在虚幻引擎的虚拟空间中创建与所述真实表演区域等比例的虚拟表演区域；

建立真实空间摄像装置和虚幻引擎虚拟相机之间的控制联系，其中，所述真实空间摄像装置包括数据传输平板，夹持在所述数据传输平板上的操作手柄以及设置在所述数据传输平板上的深度摄像头；

在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动。

2.根据权利要求1所述的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法，其特征在于，所述在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动之前包括：

将所述真实空间摄像装置在所述真实表演区域中的位置以及所述虚拟相机在所述虚拟表演区域中的位置调整成一致。

3.根据权利要求1所述的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法，其特征在于，所述在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动包括：

通过所述真实空间摄像装置的所述数据传输平板内的定位装置获取所述深度摄像头的拍摄轨迹；

通过所述操作手柄的操作数据获取所述深度摄像头的状态数据；

在所述虚拟表演区域中控制所述虚拟相机按照所述拍摄轨迹运动，以及控制所述虚拟相机执行所述状态数据的状态变化。

4.根据权利要求1所述的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法，其特征在于，所述建立真实空间摄像装置和虚幻引擎虚拟相机之间的控制联系包括：

建立所述数据传输平板与所述虚幻引擎的终端之间的数据传输通道；

获取所述操作手柄的SDK文件；

基于所述SDK文件将所述操作手柄上的各按键的功能映射为控制所述虚幻引擎中虚拟相机运动和状态变化的功能。

5.根据权利要求3所述的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法，其特征在于，所述状态数据包括旋转数据，所述以及控制所述虚拟相机执行所述状态数据的状态变化包括：

将所述旋转数据由四元数表示的方式转换为欧拉角表示的方式；

控制所述虚拟相机执行欧拉角表示的所述旋转数据的状态变化。

6.根据权利要求1所述的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法，其特征在于，所述操作手柄和所述深度摄像头均通过WIFI与所述数据传输平板连接，且所述数据传输平板与所述虚幻引擎的终端之间通过UDP协议进行数据传输。

7.根据权利要求1所述的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法，其特征在于，所述操作手柄包括用于控制所述虚拟相机在所述虚拟空间中前后左右运动的第一摇杆，用于控制所述虚拟相机在所述虚拟空间中旋转运动的第二摇杆，用于左右切换锁定角色、上下切换关节的十字按钮，以及分别用于控制录制启停、切换锁定状态、控制所述深度摄像头自动对焦和控制所述虚拟表演区域边界显示的四个功能按钮。

8.一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位系统，其特征在于，所述真实空间与虚拟空间摄像头实时定位系统包括：

真实表演区域划定模块，用于在真实空间确定真实表演区域；

虚拟表演区域创建模块，用于在虚幻引擎的虚拟空间中创建与所述真实表演区域等比例的虚拟表演区域；

控制建立模块，用于建立真实空间摄像装置和虚幻引擎虚拟相机之间的控制联系，其中，所述真实空间摄像装置包括数据传输平板，夹持在所述数据传输平板上的操作手柄以及设置在所述数据传输平板上的深度摄像头；

同步控制模块，用于在所述真实空间利用所述真实空间摄像装置的所述深度摄像头执行拍摄动作，并通过所述真实空间摄像装置的所述操作手柄控制所述虚拟相机同步模拟所述拍摄动作的运动。

9.一种真实空间与虚拟空间摄像头实时定位设备，其特征在于，所述真实空间与虚拟空间摄像头实时定位设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；

所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述真实空间与虚拟空间摄像头实时定位设备执行如权利要求1-7中任一项所述的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的真实空间与虚拟空间摄像头实时定位方法。

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