CN115883858A - 一种沉浸式3d场景的直播方法、装置及系统 - Google Patents

一种沉浸式3d场景的直播方法、装置及系统 Download PDF

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胡绪桢
李选中
刘玲
吴振志
邱荣邦
吴涵渠
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Abstract

本申请涉及一种沉浸式3D场景的直播方法、装置及系统。一种沉浸式3D场景的直播方法,包括:搭建LED显示屏组成三折屏,确定真实摄像机的安装位置和摄像机可视角度参数;根据所述搭建的LED显示屏建立比例1:1的三维模型;基于三维模型,按照真实摄像机位置及,水平、垂直可视角进行三维图像的渲染,摄像机的位置就是3D虚拟直播间的最佳透视观测点;将渲染的视频按照三折屏的左右立屏和地砖屏进行UV拉伸,展开和分割,分割成3个不同的视频;通过摄像机在最佳的透视观测点拍摄不同场景,形成沉浸式的3D场景的视频,且可以快速切换场景;将拍摄好的内容推流到不同的平台中去。直播场景可以随着不同的产品进行更换,更加方便快捷,节省时间人力物力。

Description

一种沉浸式3D场景的直播方法、装置及系统
技术领域
本申请涉及直播领域,特别是涉及一种沉浸式3D场景的直播方法、装置及系统。
背景技术
目前的直播场景中,依然是以简单印刷品背景,或者搭建实物背景进行直播。简单印刷品背景无法胜任一场直播N个不同产品场景的需要,效果不好;搭建实物背景花费时间长,需要经常更换,费用高。采用LED显示屏作为直播场景,显示内容可以随着直播场景产品进行更换,避免了搭建实物背景花费时间长、费用高的问题,但是目前直播间在三折屏中,如果将图像直接输入到LED控制系统中出现三块屏图像无法对齐的问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种沉浸式3D场景的直播方法、装置及系统。
本发明提供一种沉浸式3D场景的直播方法,包括:
搭建LED显示屏组成三折屏,确定真实摄像机的安装位置和摄像机可视角度参数;
根据所述搭建的LED显示屏建立比例1:1的三维模型;
基于三维模型,按照真实摄像机位置及,水平、垂直可视角进行三维图像的渲染,真实摄像机的位置就是3D虚拟直播间的最佳透视观测点;
将渲染的视频按照三折屏的左右立屏和地砖屏进行UV拉伸,展开,然后将处理后的视频按左右屏地砖屏实际像素进行分割,分割成3个不同的视频;
通过摄像机在最佳的透视观测点拍摄不同场景,形成沉浸式的3D场景的视频,且可以快速切换场景;
将拍摄好的内容推流到不同的平台中去。
优选地,所述将渲染的视频按照三折屏的左右立屏和地砖屏进行UV拉伸,展开,然后将处理后的视频按左右屏地砖屏实际像素进行分割,分割成3个不同的视频的步骤后,还包括对所述三折屏的图像调试,具体步骤包括:
通过播放一张带有网格的图像,看左右屏地砖屏网格是否有对齐,如果没有对齐,需要按照偏移位置在3D渲染软件进行重新调整拉伸校正,然后再导出适配到视频播放系统进行适配,直到达到要求为止。
优选地,所述通过真实摄像机在最佳的透视观测点拍摄不同场景,形成沉浸式的3D场景,且可以快速切换场景的步骤后中具体包括:
视频播放系统对三折屏进行分割的视频进行同步控制播放;
对所述分割的视频建立场景;
通过PAD软件一键快速切换场景。
本发明还提供一种沉浸式3D场景的直播装置,包括:
3D模块,用以进行3D渲染,建立3D模型;
视频模块,用以对拍摄的视频进行处理;
直播推流模块,用以将处理好的视频内容推流到不同的平台中去;
所述3D模块建立3D模型,将视频进行3D渲染并确定最佳透视观测点后,所述视频模块将处理后的视频按照三折屏实际像素进行分割,分割成三个不同的视频,通过摄像机在最佳透视观测点拍摄后,将拍摄后的视频通过所述直播推流模块推流到不同的平台中去。
优选地,所述3D模块还包括:
3D输出模块,用以将完成3D渲染的视频输出;
3D校正模块,用以对所述3D渲染的视频中图元的法线,颜色,纹理坐标属性值进行校正。
优选地,所述3D校正模块计算透视校正插值的公式是:
1/Zv=1/Z1(1-k)+(1/Z2)k (1)
其中,Zv是所求的点的透视矫正之前的Z值插值,Z1为M点的Z坐标,Z2为N点的Z坐标,k为插值系数。
Figure BDA0003286299440000031
其中,GV是所求的点的属性透视校正插值,G1为M点的属性值,G2为N点的属性值。
对公式2同除Z1Z2,得
Figure BDA0003286299440000032
由公式3得在投射平面上对属性插值计算时,先对G/Z进行插值计算,然后将结果除以1/Z插值的结果。这样就得到了属性的透视校正插值。
优选地,所述视频模块还包括:
AR模块,用以制作视频前景内容,并将所述视频前景内容叠加到所述拍摄后的视频中;
视频同步模块,用以对分割后的三个视频进行同步控制播放;
切换模块,用以快速切换视频中的场景。
优选地,所述沉浸式3D场景的直播装置用以实现上述任一实施例所述的沉浸式3D场景的直播方法。
本发明还提供一种沉浸式3D场景的直播系统,包括:
LED显示屏,用以显示视频;
上述任一实施例所述的沉浸式3D场景的直播装置;
摄像机,用以拍摄3D背景内容和主播以及产品。
优选地,所述LED显示屏是三折屏,所述三折屏分为左立屏、右立屏和地砖屏。
由上述可知,本发明的有益效果是:采用LED显示屏作为直播场景,通过视频模块制作不同的场景,并将该场景叠加到拍摄后的视频中,场景可以随着不同的产品进行更换,更加方便快捷,节省时间人力物力;通过引入三折屏和3D模块,使直播画面具备有3D效果,直播效果更好;通过引入线性插值计算,自动校正解决了直播间三折屏图像无法对其的问题。
附图说明
图1为本发明实施例中一种沉浸式3D场景的直播方法的示意图;
图2为本发明又一实施例中一种沉浸式3D场景的直播方法的示意图;
图3为本发明实施例中一种沉浸式3D场景的直播装置的示意图;
图4为本发明实施例中一种沉浸式3D场景的直播系统的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1和图2,图1是本发明实施例中一种沉浸式3D场景的直播方法的示意图,图2是本发明又一实施例中一种沉浸式3D场景的直播方法的示意图。一种沉浸式3D场景的直播方法,包括:
步骤S110、搭建LED显示屏组成三折屏,确定真实摄像机的安装位置和摄像机可视角度参数;
步骤S120、根据所述搭建的LED显示屏建立比例1:1的三维模型;
步骤S130、基于三维模型,按照真实摄像机位置及,水平、垂直可视角进行三维图像的渲染,真实摄像机的位置就是3D虚拟直播间的最佳透视观测点;
步骤S140、将渲染的视频按照三折屏的左右立屏和地砖屏进行UV拉伸,展开,然后将处理后的视频按左右屏地砖屏实际像素进行分割,分割成3个不同的视频;
步骤S150、通过摄像机在最佳的透视观测点拍摄不同场景,形成沉浸式的3D场景的视频,且可以快速切换场景;
步骤S160、将拍摄好的内容推流到不同的平台中去。
在另一些可选的实施例中,所述将渲染的视频按照三折屏的左右立屏和地砖屏进行UV拉伸,展开,然后将处理后的视频按左右屏地砖屏实际像素进行分割,分割成3个不同的视频的步骤后,还包括对所述三折屏的图像调试,具体步骤包括:
通过播放一张带有网格的图像,看左右屏地砖屏网格是否有对齐,如果没有对齐,需要按照偏移位置在3D渲染软件进行重新调整拉伸校正,然后再导出适配到视频播放系统进行适配,直到达到要求为止。
如图2所示,图1中的步骤S150、通过摄像机在最佳的透视观测点拍摄不同场景,形成沉浸式的3D场景,且可以快速切换场景的步骤后中具体包括:
S151、视频播放系统对三折屏进行分割的视频进行同步控制播放;
S152、对所述分割的视频建立场景;
S153、通过PAD软件一键快速切换场景。
请参阅图3,图3是本发明实施例中一种沉浸式3D场景的直播装置的示意图。一种沉浸式3D场景的直播装置1,包括:
3D模块2,用以进行3D渲染,建立3D模型;
视频模块3,用以对拍摄的视频进行处理;
直播推流模块4,用以将处理好的视频内容推流到不同的平台中去;
3D模块2建立3D模型,将视频进行3D渲染并确定最佳透视观测点后,所述视频模块将处理后的视频按照三折屏实际像素进行分割,分割成三个不同的视频,通过摄像机在最佳透视观测点拍摄后,将拍摄后的视频通过所述直播推流模块推流到不同的平台中去。
在一些可选的实施例中,3D模块2还包括:
3D输出模块21,用以将完成3D渲染的视频输出;
3D校正模块22,用以对所述3D渲染的视频中图元的法线,颜色,纹理坐标属性值进行校正。
具体而言,其中3D校正模块22计算透视校正插值的公式是:
1/Zv=1/Z1(1-k)+(1/Z2)k (1)
其中,Zv是所求的点的透视矫正之前的Z值插值,Z1为M点的Z坐标,Z2为N点的Z坐标,k为插值系数。
Figure BDA0003286299440000071
其中,GV是所求的点的属性透视校正插值,G1为M点的属性值,G2为N点的属性值。
对公式2同除Z1Z2,得
Figure BDA0003286299440000072
由公式3得在投射平面上对属性插值计算时,先对G/Z进行插值计算,然后将结果除以1/Z插值的结果,这样就得到了属性的透视校正插值。通过引入线性差值解决了直播间三折屏图像无法对齐的问题。
在另一些可选的实施例中,视频模块3还包括:
AR模块31,用以制作视频前景内容,并将所述视频前景内容叠加到所述拍摄后的视频中;
视频同步模块32,用以对分割后的三个视频进行同步控制播放;
切换模块33,用以快速切换视频中的场景。
沉浸式3D场景的直播装置用以实现上述任一实施例所述的沉浸式3D场景的直播方法。
请参阅图4,图4是本发明实施例中一种沉浸式3D场景的直播系统的示意图。一种沉浸式3D场景的直播系统,包括:
LED显示屏6,用以显示视频;具体而言所述LED显示屏可以但不局限于三折屏,所述三折屏分为左立屏、右立屏和地砖屏。
上述任一项实施例所述的沉浸式3D场景的直播装置1;
摄像机5,用以拍摄3D背景内容和主播以及产品。
通过上述沉浸式3D场景的直播系统,解决了直播场景单一,直播效果不好、直播场景效果好的花费时间长,费用高以及直播间三折屏图像无法对齐的问题。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种沉浸式3D场景的直播方法,其特征在于,包括:
搭建LED显示屏组成三折屏,确定真实摄像机的安装位置和摄像机可视角度参数;
根据所述搭建的LED显示屏建立比例1:1的三维模型;
基于三维模型,按照摄像机位置及,水平、垂直可视角进行三维图像的渲染,真实摄像机的位置就是3D虚拟直播间的最佳透视观测点;
将渲染的视频按照三折屏的左右立屏和地砖屏进行UV拉伸,展开,然后将处理后的视频按左右屏地砖屏实际像素进行分割,分割成3个不同的视频;
通过摄像机在最佳的透视观测点拍摄不同场景,形成沉浸式的3D场景的视频,且可以快速切换场景;
将拍摄好的内容推流到不同的平台中去。
2.根据权利要求1所述的沉浸式3D场景的直播方法,其特征在于,所述将渲染的视频按照三折屏的左右立屏和地砖屏进行UV拉伸,展开,然后将处理后的视频按左右屏地砖屏实际像素进行分割,分割成3个不同的视频的步骤后,还包括对所述三折屏的图像调试,具体步骤包括:
通过播放一张带有网格的图像,看左右屏地砖屏网格是否有对齐,如果没有对齐,需要按照偏移位置在3D渲染软件进行重新调整拉伸校正,然后再导出适配到视频播放系统进行适配,直到达到要求为止。
3.根据权利要求1所述的沉浸式3D场景的直播方法,其特征在于,所述通过真实摄像机在最佳的透视观测点拍摄不同场景,形成沉浸式的3D场景,且可以快速切换场景的步骤后中具体包括:
视频播放系统对三折屏进行分割的视频进行同步控制播放;
对所述分割的视频建立场景;
通过PAD软件一键快速切换场景。
4.一种沉浸式3D场景的直播装置,其特征在于,包括:
3D模块,用以进行3D渲染,建立3D模型;
视频模块,用以对拍摄的视频进行处理;
直播推流模块,用以将处理好的视频内容推流到不同的平台中去;
所述3D模块建立3D模型,将视频进行3D渲染并确定最佳透视观测点后,所述视频模块将处理后的视频按照三折屏实际像素进行分割,分割成三个不同的视频,通过摄像机在最佳透视观测点拍摄后,将拍摄后的视频通过所述直播推流模块推流到不同的平台中去。
5.根据权利要求4所述的沉浸式3D场景的直播装置,其特征在于,所述3D模块还包括:
3D输出模块,用以将完成3D渲染的视频输出;
3D校正模块,用以对所述3D渲染的视频中图元的法线,颜色,纹理坐标属性值进行校正。
6.根据权利要求5所述的沉浸式3D场景的直播装置,其特征在于,所述3D校正模块计算透视校正插值的公式是:
1/Zv=1/Z1(1-k)+(1/Z2)k (1)
其中,Zv是所求的点的透视矫正之前的Z值插值,Z1为M点的Z坐标,Z2为N点的Z坐标,k为插值系数。
Figure FDA0003286299430000021
其中,GV是所求的点的属性透视校正插值,G1为M点的属性值,G2为N点的属性值。
对公式2同除Z1Z2,得
Figure FDA0003286299430000031
由公式3得在投射平面上对属性插值计算时,先对G/Z进行插值计算,然后将结果除以1/Z插值的结果。这样就得到了属性的透视校正插值。
7.根据权利要求4所述的沉浸式3D场景的直播装置,其特征在于,所述视频模块还包括:
AR模块,用以制作视频前景内容,并将所述视频前景内容叠加到所述拍摄后的视频中;
视频同步模块,用以对分割后的三个视频进行同步控制播放;
切换模块,用以快速切换视频中的场景。
8.根据权利要求4所述的沉浸式3D场景的直播装置,其特征在于,所述沉浸式3D场景的直播装置用以实现权力要求1-3任一所述的沉浸式3D场景的直播方法。
9.一种沉浸式3D场景的直播系统,其特征在于,包括:
LED显示屏,用以显示视频;
权利要求4-7任一项所述的沉浸式3D场景的直播装置;
摄像机,用以拍摄3D背景内容和主播以及产品。
10.根据权利要求9所述的沉浸式3D场景的直播系统,其特征在于,所述LED显示屏是三折屏,所述三折屏分为左立屏、右立屏和地砖屏。
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