真三維虛擬演播室系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及虛擬演播室領(lǐng)域，尤其是一種真三維虛擬演播室系統(tǒng)，它包括攝像機(jī)、跟蹤系統(tǒng)、延時(shí)設(shè)備、中央計(jì)算機(jī)、藍(lán)箱、色鍵合成器；真三維虛擬演播室系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，由攝像機(jī)攝取藍(lán)箱內(nèi)的人、物作為前景圖像，并通過(guò)攝像機(jī)上的傳感器獲取攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及其實(shí)際位置，中央計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器獲取的攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及其實(shí)際位置生產(chǎn)虛擬場(chǎng)景，攝像機(jī)獲取的前景圖像在視頻幀同步器的作用下保證聲畫同步，然后由色鍵合成器將前景圖像和虛擬場(chǎng)景合成為一個(gè)圖像傳輸至輸出設(shè)備。本發(fā)明所得到的真三維虛擬演播室系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行；圖像清晰自然、無(wú)明顯干擾，虛擬場(chǎng)景與人物融合自然，真實(shí)感強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】
真三維虛擬演播室系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及虛擬演播室領(lǐng)域，尤其是一種真三維虛擬演播室系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]1978年，Eugene L.提出了“電子布景”(Electro Stud1 Setting)的概念，指出未來(lái)的節(jié)目制作，可以在只有演員和攝像機(jī)的空演播室內(nèi)完成，其余布景和道具都由電子系統(tǒng)產(chǎn)生。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)技術(shù)的發(fā)展，在1992年以后虛擬演播室技術(shù)真正走向了實(shí)用。1993年，以色列ORAD推出了世界上第一套真三維虛擬演播室，此后另外一家以色列廠商RTSet也推出了基于傳感器跟蹤技術(shù)的真三維虛擬演播室，此后的10年中，虛擬演播室廠商陸續(xù)推出自己的產(chǎn)品，西班牙的BrainStorm，BBC英國(guó)廣播電視公司的虛擬演播室，法國(guó)PSY等等，以及2000年之后中國(guó)大洋、奧維迅、新奧特也相繼推出自己的虛擬演播室產(chǎn)品，虛擬演播室要求實(shí)時(shí)圖形圖像渲染技術(shù)很高，并要求配合方便，使用便捷的虛擬演播室跟蹤技術(shù)，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的淘汰、演變，所剩余繼續(xù)發(fā)展虛擬技術(shù)的廠商逐漸減少，2008年之后，一些無(wú)跟蹤的虛擬演播室技術(shù)開始推向?qū)I(yè)市場(chǎng)，被稱為無(wú)軌跟蹤虛擬演播室，此類虛擬演播室沒有攝像機(jī)跟蹤技術(shù)，無(wú)法獲得真實(shí)攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，圖形工作站也無(wú)需按照攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)渲染25幀/秒的畫面，因此此種方式的虛擬演播室適合學(xué)校、電教室等等非專業(yè)用戶的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而提供一種圖像逼真，使用穩(wěn)定的真三維虛擬演播室系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的真三維虛擬演播室系統(tǒng)，它包括攝像機(jī)、跟蹤系統(tǒng)、延時(shí)設(shè)備、中央計(jì)算機(jī)、藍(lán)箱、色鍵合成器，其中攝像機(jī)用于攝取藍(lán)箱內(nèi)的圖像;跟蹤系統(tǒng)用于獲取攝像機(jī)的實(shí)際位置參數(shù)和動(dòng)作參數(shù);延時(shí)設(shè)備用于對(duì)攝像機(jī)的輸出信號(hào)進(jìn)行延時(shí)；中央計(jì)算機(jī)用于生成虛擬場(chǎng)景，并對(duì)上述各設(shè)備、系統(tǒng)的工作進(jìn)行控制；色鍵合成器用于將攝像機(jī)攝取的圖形與虛擬場(chǎng)景合成一個(gè)圖像。
[0005]所述的藍(lán)箱采用一墻一底形式，且該墻為弧形。
[0006]作為優(yōu)化，它還包括視頻幀同步器，用于保證聲畫同步。
[0007]所述的跟蹤系統(tǒng)為機(jī)械傳感式，在攝像機(jī)上設(shè)置對(duì)應(yīng)的傳感器。
[0008]真三維虛擬演播室系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，由攝像機(jī)攝取藍(lán)箱內(nèi)的人、物作為前景圖像，并通過(guò)攝像機(jī)上的傳感器獲取攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及其實(shí)際位置，中央計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器獲取的攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及其實(shí)際位置生產(chǎn)虛擬場(chǎng)景，攝像機(jī)獲取的前景圖像在視頻幀同步器的作用下保證聲畫同步，然后由色鍵合成器將前景圖像和虛擬場(chǎng)景合成為一個(gè)圖像傳輸至輸出設(shè)備。
[0009]本發(fā)明所得到的真三維虛擬演播室系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行;圖像清晰自然、無(wú)明顯干擾，虛擬場(chǎng)景與人物融合自然，真實(shí)感強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0012]實(shí)施例1:
如圖1所示，本實(shí)施例描述的真三維虛擬演播室系統(tǒng)，它包括攝像機(jī)2、跟蹤系統(tǒng)5、延時(shí)設(shè)備3、中央計(jì)算機(jī)6、藍(lán)箱1、色鍵合成器7、視頻幀同步器4，其中攝像機(jī)2用于攝取藍(lán)箱I內(nèi)的圖像;跟蹤系統(tǒng)5用于獲取攝像機(jī)2的實(shí)際位置參數(shù)和動(dòng)作參數(shù);延時(shí)設(shè)備3用于對(duì)攝像機(jī)2的輸出信號(hào)進(jìn)行延時(shí)；中央計(jì)算機(jī)6用于生成虛擬場(chǎng)景，并對(duì)上述各設(shè)備、系統(tǒng)的工作進(jìn)行控制;色鍵合成器7用于將攝像機(jī)2攝取的圖形與虛擬場(chǎng)景合成一個(gè)圖像;視頻幀同步器4，用于保證聲畫同步。
[0013]所述的藍(lán)箱I采用一墻一底形式，且該墻為弧形。
[0014]所述的跟蹤系統(tǒng)5為機(jī)械傳感式，在攝像機(jī)2上設(shè)置對(duì)應(yīng)的傳感器。
[0015]實(shí)施例2:
本實(shí)施例所描述的真三維虛擬演播室系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，由攝像機(jī)2攝取藍(lán)箱I內(nèi)的人、物作為前景圖像，并通過(guò)攝像機(jī)2上的傳感器獲取攝像機(jī)2的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及其實(shí)際位置，中央計(jì)算機(jī)6根據(jù)傳感器獲取的攝像機(jī)2的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及其實(shí)際位置生產(chǎn)虛擬場(chǎng)景，攝像機(jī)2獲取的前景圖像在視頻幀同步器4的作用下保證聲畫同步，然后由色鍵合成器7將前景圖像和虛擬場(chǎng)景合成為一個(gè)圖像傳輸至輸出設(shè)備。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種真三維虛擬演播室系統(tǒng)，其特征是:它包括攝像機(jī)、跟蹤系統(tǒng)、延時(shí)設(shè)備、中央計(jì)算機(jī)、藍(lán)箱、色鍵合成器，其中攝像機(jī)用于攝取藍(lán)箱內(nèi)的圖像;跟蹤系統(tǒng)用于獲取攝像機(jī)的實(shí)際位置參數(shù)和動(dòng)作參數(shù);延時(shí)設(shè)備用于對(duì)攝像機(jī)的輸出信號(hào)進(jìn)行延時(shí)；中央計(jì)算機(jī)用于生成虛擬場(chǎng)景，并對(duì)上述各設(shè)備、系統(tǒng)的工作進(jìn)行控制;色鍵合成器用于將攝像機(jī)攝取的圖形與虛擬場(chǎng)景合成一個(gè)圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真三維虛擬演播室系統(tǒng)，其特征是:所述的藍(lán)箱采用一墻一底形式，且該墻為弧形。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種真三維虛擬演播室系統(tǒng)，其特征是:它還包括視頻幀同步器，用于保證聲畫同步。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種真三維虛擬演播室系統(tǒng)，其特征是:所述的跟蹤系統(tǒng)為機(jī)械傳感式，在攝像機(jī)上設(shè)置對(duì)應(yīng)的傳感器。5.—種如權(quán)利要求4所述的真三維虛擬演播室系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是:由攝像機(jī)攝取藍(lán)箱內(nèi)的人、物作為前景圖像，并通過(guò)攝像機(jī)上的傳感器獲取攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及其實(shí)際位置，中央計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器獲取的攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及其實(shí)際位置生產(chǎn)虛擬場(chǎng)景，攝像機(jī)獲取的前景圖像在視頻幀同步器的作用下保證聲畫同步，然后由色鍵合成器將前景圖像和虛擬場(chǎng)景合成為一個(gè)圖像傳輸至輸出設(shè)備。
【文檔編號(hào)】H04N5/222GK105959513SQ201610395669
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日
【發(fā)明人】張少盛
【申請(qǐng)人】杭州同步科技有限公司