无标记点虚拟现实混合表演系统技术方案

本发明专利技术提供了一种无标记点虚拟现实混合表演系统。包括:追踪定位系统、摄像机、色键器、工作站和视频监视器，追踪定位系统用于判定和跟踪摄像机在时间和空间的移动，选取摄像机的移动过程中的多个标记点；摄像机拍摄现实中的人、物和场景，色键器将视频画面中的颜色变成透明后传输给工作站；工作站根据追踪定位系统传输过来的各个标记点的位置信息和时间信息，在三维虚拟空间中建立出三维的空间点位坐标并加载定制的虚拟表演场景，将加载了虚拟表演场景的三维的空间点位坐标与透明处理后的视频画面进行合成，得到虚拟现实混合表演视频。本发明专利技术能够实现将真实和虚拟有效地结合在了一起，使得增强现实制作、虚拟现实制作成为了可能。

【技术实现步骤摘要】
无标记点虚拟现实混合表演系统
本专利技术涉及虚拟现实
，尤其涉及一种无标记点虚拟现实混合表演系统。
技术介绍
目前，虚拟现实技术所应用的领域主要在：影视创作、广播电视、动漫制作、游戏制作、工业事业、医疗事业、教育事业等。由于科技的发展和国家的大力扶持，增强现实和虚拟现实技术迅速崛起，真实与虚拟相结合的东西越来越多地出现在我们生活当中，而且也备受关注，随着虚拟现实增强现实的制作越来越趋于成熟。且伴随着虚实结合的技术的发展与进步的同时，越来越多的人开始关注到了虚拟现实这一领域。在虚拟现实还没有逐渐被人们所注意到的时候，人们想要和自己的偶像同台、甚至更加不可思议的是和自己非常喜欢已故偶像同台，那是只可想象一下而已，想要实现是真的不可能。目前，现有技术中还没有一种有效地将真实和虚拟结合在一起混合表演的方案。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种无标记点虚拟现实混合表演系统，以实现虚拟和现实的视效混合预演。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。本专利技术提供了如下方案：一种无标记点虚拟现实混合表演系统，包括：追踪定位系统、摄像机、色键器、工作站和视频监视器，所述工作站与所述追踪定位系统、色键器和视频监视器电路连接，所述追踪定位系统与所述摄像机通过机械手臂相连接，所述摄像机与所述色键器有线连接；所述追踪定位系统，用于判定和跟踪摄像机在时间和空间的移动，选取摄像机的移动过程中的多个标记点，记录各个标记点的位置信息和时间信息并传输给所述工作站；所述摄像机，用于拍摄现实中的人、物和场景，将所拍摄的视频画面传输给色键器；所述色键器，用于将所述摄像机传输过来的视频画面中的颜色变成透明后传输给所述工作站；所述工作站，用于根据所述追踪定位系统传输过来的各个标记点的位置信息和时间信息，在三维虚拟空间中建立出三维的空间点位坐标，并在所述三维的空间点位坐标中加载定制的虚拟表演场景，将加载了虚拟表演场景的三维的空间点位坐标与所述透明处理后的视频画面进行合成，得到虚拟现实混合表演视频；所述视频监视器，用于将所述工作站得到的虚拟现实混合表演视频进行展示。进一步地，在所述追踪定位系统的上下左右分别设置一个直径为8mm大的螺丝空洞，在追踪定位系统的底端嵌有一个RJ45网线接口，所述RJ45网线接口通过网线与所述工作站相连，所述RJ45网线接口还通过螺丝杆与机械手臂相连接，在所述机械手臂的另一端通过螺丝杆与所述摄像机连接，用所述机械手臂来调整所述追踪定位系统与所述摄像机保持水平之后，固定机械手臂上的固定螺栓。进一步地，在所述摄像机上设置有数字分量串行接口SDI输出端口，该SDI输出端口通过一个SDI线与所述色键器连接，所述摄像机通过SDI线将所拍摄的画面信息传输给色键器。进一步地，所述追踪定位系统上的RJ45网线接入工作站面板上的网线端接口，所述色键器的SDI输出端口用一跟SDI线与所述工作站相连接。进一步地，所述的追踪定位系统包括光学动捕摄像机和处理器：所述的光学动捕摄像机，用于通过摄像头发射红外线，该红外线照射到场地中的动捕演员所穿的动捕服装上的反光点上，将所述反光点作为标记点，接收所述反光点折射回来的红外线；所述的处理器，用于根据动捕摄像机发射的红外线的发射时间和发射角度，以及折射回来的红外线的接收时间和接收角度获取各个标记点对应的位置信息和时间信息。进一步地，所述动捕服装包括帽子、手套、上衣、裤子和鞋子，在所述动捕服装上位于人体的每个骨骼节点的位置粘贴一个用于光学动作捕捉的红外反光球，所述红外反光球的数量为53个，所述53个红外反光球共同构成人体的骨骼结构。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的无标记点虚拟现实混合表演系统通过利用现实场景中的标记点的位置信息和时间信息建立三维的空间点位坐标，将加载了虚拟表演场景的三维的空间点位坐标与透明处理后的视频画面进行合成，能够实现将真实和虚拟有效地结合在了一起。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1为本专利技术实施实例所提供的无标记点虚拟现实混合表演系统的结构示意图，其中，追踪定位系统1、摄像机2、色键器3、工作站4、视频监视器5；图2为本专利技术实施实例所提供的无标记点虚拟现实混合表演系统的虚拟现实混合预演效果示意图；图3-1，图3-2为本专利技术实施实例所提供的无标记点虚拟现实混合表演系统的增强现实混合预演效果示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。实施例一本专利技术实施例提供的无标记点虚拟现实混合表演系统的主要的功能是虚拟与现实相结合，实现真人和虚拟人、物进行互动，真实人物和虚拟的背景相结合。并且可以提前预演增强现实之后的画面，对于影视制作、医疗、动漫、教学等领域来说可提前预演并可节省成本和缩短制作的时间。图1为本专利技术实施实例提供的无标记点虚拟现实混合表演系统的结构示意图，包括：追踪定位系统1，摄像机2，色键器3，工作站4和视频监视器5。所述的追踪定位系统1，用于提供一个增强现实的解决方案，其工作原理是判定和跟踪摄像机在时间和空间的移动，选取摄像机的移动过程中的多个标记点，并记录各个标记点的位置信息和时间信息和时间信息。上述各个标记点可以作为2D跟踪和3D跟踪中的对比点。而这些标记点必须要相对固定：如果追踪定位系统里只看到移动的物体的话，就不可能计算出摄像机的运动，而如果所选取的标记点位置不动，标记点在时间上的运动将会被分析出来。在移动过程中，最接近追踪定位系统的标记点比最远的标记点在图像中移动的更快。根据这些标记点之间的速度差异，可以计算出这些标记点到追踪定位系统的距离，一旦这些标记点的位置信息在工作站中所确定，就可以反算出追踪定位系统的位置，并可计算模拟出在三维场景中的场景坐标点。追踪定位系统1的目的是能够像真实摄像机那样，从摄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无标记点虚拟现实混合表演系统，其特征在于，包括：追踪定位系统、摄像机、色键器、工作站和视频监视器，所述工作站与所述追踪定位系统、色键器和视频监视器电路连接，所述追踪定位系统与所述摄像机通过机械手臂相连接，所述摄像机与所述色键器有线连接；所述追踪定位系统，用于判定和跟踪摄像机在时间和空间的移动，选取摄像机的移动过程中的多个标记点，记录各个标记点的位置信息和时间信息并传输给所述工作站；所述摄像机，用于拍摄现实中的人、物和场景，将所拍摄的视频画面传输给色键器；所述色键器，用于将所述摄像机传输过来的视频画面中的颜色变成透明后传输给所述工作站；所述工作站，用于根据所述追踪定位系统传输过来的各个标记点的位置信息和时间信息，在三维虚拟空间中建立出三维的空间点位坐标，并在所述三维的空间点位坐标中加载定制的虚拟表演场景，将加载了虚拟表演场景的三维的空间点位坐标与所述透明处理后的视频画面进行合成，得到虚拟现实混合表演视频；所述视频监视器，用于将所述工作站得到的虚拟现实混合表演视频进行展示。

【技术特征摘要】
1.一种无标记点虚拟现实混合表演系统，其特征在于，包括：追踪定位系统、摄像机、色键器、工作站和视频监视器，所述工作站与所述追踪定位系统、色键器和视频监视器电路连接，所述追踪定位系统与所述摄像机通过机械手臂相连接，所述摄像机与所述色键器有线连接；所述追踪定位系统，用于判定和跟踪摄像机在时间和空间的移动，选取摄像机的移动过程中的多个标记点，记录各个标记点的位置信息和时间信息并传输给所述工作站；所述摄像机，用于拍摄现实中的人、物和场景，将所拍摄的视频画面传输给色键器；所述色键器，用于将所述摄像机传输过来的视频画面中的颜色变成透明后传输给所述工作站；所述工作站，用于根据所述追踪定位系统传输过来的各个标记点的位置信息和时间信息，在三维虚拟空间中建立出三维的空间点位坐标，并在所述三维的空间点位坐标中加载定制的虚拟表演场景，将加载了虚拟表演场景的三维的空间点位坐标与所述透明处理后的视频画面进行合成，得到虚拟现实混合表演视频；所述视频监视器，用于将所述工作站得到的虚拟现实混合表演视频进行展示。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述追踪定位系统的上下左右分别设置一个直径为8mm大的螺丝空洞，在追踪定位系统的底端嵌有一个RJ45网线接口，所述RJ45网线接口通过网线与所述工作站相连，所述RJ45网线接口还通过螺丝杆与机械手臂相连接，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪新，蔡震宇，魏敬鹏，夏子朋，袁培友，韩沐坤，肖扬，王纯璐，
申请(专利权)人：北京迪生数字娱乐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11