适用于拍摄视频电影的系统技术方案

在现实空间拍摄视频电影的系统，包括：摄影机(9)、传感器(16)、用于确定摄影机位置的电脑化精确定位图形(27)、监视屏(15)、用于在监视屏(15)上产生实时图像和根据摄影机(9)位置数据所产生的虚拟图像投影的合成图像的电脑化合成模块(32)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适用于拍摄视频电影的系统 本专利技术涉及适用于拍摄视频脚本的系统。 拍摄视频脚本已经存在了很长时间。在近几十年里，在广播或播放视频中使用扩 增实境技术已经变得越来越普遍，用于展示在现实世界中很难拍摄的物体或事件。 用于构造包括这种扩增实境技术序列（augmented reality sequence)的视频脚 本的常规方法始于在自然校准环境中拍摄演员，例如在单色背景的摄影棚。几个星期或几 个月之后，在后期制作过程中加入三维动画，以增加他们与被拍摄的演员互动的错觉。 对于演员和导演来说，很难在单色背景的摄影棚中拍摄到逼真的场景。因此，最近 提出了一个预示系统，它可以产生动画制作的初步版本，并且在上演场景之前展示给导演 和演员。演员和导演从而可以更容易地想象他们的虚拟环境和/或他们虚拟的另一个自我 的表演。 然而，这些系统仍然还不够完善，并且仍有许多调整需要在后期制作中完成，以使 动画制作适应在这时候完全无法改变所记录的电影。 同时，我们还知道使用校正标识的系统，它可尝试提供比摄影机在摄影时更好的 效果。命名为Lightcraft销售的系统就是一个示例。但这些系统使用起来很费力，因为他 们需要在摄影棚配置标识，操作复杂，以及它们还限制在摄影棚或者在配置标识的有限空 间内使用。 本专利技术适用于克服上述缺点。 为此，提出了适用于在真实参考系统所定义的现实空间内拍摄视频脚本的系统， 包括： -摄影机，适用于记录大量离散时间帧的实时图像， -位置精确定位系统，包括： .至少一个传感器，提供相对于各个时间帧所已知的摄影机的位置数据，并且适用 于将传感器所探测到的自然地形信息传递给电脑化精确定位模块， .电脑化精确定位模块，适用于根据传感器的位置信息以及根据自然地形信息和 现实空间中的预定三维模型的比较来确定针对各个时间帧的在实时参考系统中的摄影机 位置数据， -监视屏， -电脑化合成模块，适用于在监视屏上产生针对各个时间帧的实时图像和取自虚 拟动画制作数据库的虚拟图像投影的合成图像，所述投影是根据实时参考系统中的摄影机 位置数据所产生的。 监视屏上的显示几乎是即时产生的，例如在一秒内，包括可能的处理时间以及由 于不同系统组件所产生的等待时间。 采用这些配置，可以在摄影的同时直接在监视屏上看到真实世界和虚拟世界之间 的互动。这就允许必要时能够重拍相同的场景，直到满意为止。 通过利用自然地形能够信息，便消除了上述涉及标识的问题。拍摄时就更加自由。 在本专利技术的最佳实施方案中，可选择使用如下一种或多种配置： -精确定位系统的传感器是具有至少一个下列特点的光学摄影机： -立体视角大于摄影机的立体视角， -米集频率快于摄影机的图像米集频率，-以黑白形式采集， -体积至少小于摄影机的体积的两倍； -光轴平行于摄影机的光轴， -视场叠加于摄影机的视场； -精确定位系统包括适用于产生现实空间的所述预定三维模型的电脑化生成模 块，并且所述传感器适用于将传感器探测到的地形信息传递给电脑化生成模块； -传感器适用于同时将传感器所产生的自然地形信息传送给电脑化精确定位模块 和电脑化生成模块，并且电脑化生成模块适用于利用传感器所探测到的自然地形信息来丰 富现实空间的所述预定三维模型； -地形信息包括有关选自点、线面和体积的现实空间的几何对象的信息； -在拍摄配置中，摄影机和传感器彼此固定地依附； -系统进一步包括精确定位系统，包括定位图形（positioning pattern)，适用于 通过摄影机和处于定位配置中的传感器进行同时探测，以及电脑定位模块，适用于根据传 感器和摄影机的定位图形的同时探测结果来确定各自的位置数据； -系统进一步包括光学校准系统，在光学校准配置中，包括适用于摄影机探测的光 学校准图形，以及电脑化精确定位模块，适用于另外根据由光学校准系统所确定的摄影机 的光学校准数据来确定各个时间帧在实时参考系中的摄影机位置数据； -系统进一步包括至少一个以下实体： -固定在摄影机上的惯性传感器，适用于确定摄影机的移动，电脑化精确定位模块 适用于另外根据惯性传感器所提供的数据来确定在实时参考系中的摄影机位置数据； -测量参照，可由摄影机拍摄，电脑化合成模块能够根据摄影机所采集的测量参照 的图像将虚拟图像演变成现实空间的尺寸；-适用于确定摄影机所设置的放大率的系统，电脑化合成模块适用于通过考虑所 述参数而产生合成图像；-系统进一步包括电脑化动画制作模块，包括虚拟动画制作数据库，包括针对各组 时间帧在虚拟参考系中所呈现的三维图像，电脑化动画制作模块适用于将所述三维图像传 递给合成模块；-电脑化精确定位模块适用于将现实空间的预定三维模型传递给电脑化动画制作 模块； -电脑化合成模块适用于针对各个时间帧在监视屏上生成虚拟图像的阴影，所述 阴影根据在实时参考系中的摄影机位置数据和在实时参考系中的灯光位置数据而生成。 -对于稍后的时间帧，电脑化精确定位模块能够另外根据先前时间帧在实时参考 系中的摄影机位置数据来确定在实时参考系中的摄影机位置数据： -电脑化精确定位模块包括选择模块，适用于从几何图样中选择可以用于定位摄 影机在3D空间中的位置的三维模型的几何图样； -选择模块将稍后图像的几何图样与先前图像的几何图样进行比较，将两个图像 中都出现并且在现实空间中不动的几何图样联系起来，并且不再将其它几何图样与三维模 型进行比较：-定位系统进一步包括第二传感器，具有至少一个不同于第一传感器的特点，这些 特点选自位置、方向、立体视角、图像采集频率、光轴以及视场。 在某些实施例中，可以使用专用于并且最好是用于精确定位的位置传感器，使摄 影机能够仅关注其拍摄的主要功能上。 本专利技术的其它特点和优点将通过下述实施例的描述更加明显，实施例以非限制性 示例并参考附图给出。 附图包括： -图1示出现实空间的示意图， -图2示出根据本专利技术一实施例的拍摄系统的示意图， -图3示出图2所示系统在学习配置中使用示意图， -图4示出现实空间的三维模型的透视图， -图5示出在位置确定配置中与图2相似的视图， -图5a示出与图5相似的提供比例的视图， -图6a示出系统拍摄配置在开始瞬间的示意图， -图6b示出摄影机在图6a所示瞬间的图像采集的示意图， -图6c示出在相同瞬间在监视屏上创建的合成图像的示意图， -图7a、7b和7c示出分别与图6a、6b和6c在一秒瞬间时相对应， -图8示出由电脑化动画制作模块构成的可编程机器的屏幕的示意图， -图9示出利用上述对象制作视频脚本的工艺流程图，以及， -图10示出在变体实施例中的图像采集系统的示意图。 在不同的附图中，相同的标记用于指定相同或相似的元素。 图1图示阐明了现实空间中的一个部分1。图1显示了现实空间1的一个具体例 证。然而，本专利技术可以应用于大量的不同现实空间中。 实时参考系2附属于现实空间1，并且包括例如原点0以及三个互相垂直的坐标轴 X、Y和Z。因此，在现实空间1中的每个点在实时参考系2中都具有唯一的一组坐标。 在纯粹以示例方式提供的示例中，现实空间1可以是室外空间，它包括基本沿Υ轴 延伸的水平道路3以及在后边较远处的建筑物4。建筑物可能包括各种窗户5a、5b、5c和门 6a、6b、6c。人行道7延伸例如在道路3和本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于在真实参考系所定义的现实空间内拍摄视频脚本的系统，包括：‑摄影机(9)，适用于记录大量离散时间帧的实时图像，‑位置精确定位系统，包括：.至少一个传感器(16)，提供对应于各个时间帧所已知的摄影机(9)的相对位置数据，并且适用于将传感器所探测到的自然地形信息传递给电脑化精确定位模块，.电脑化精确定位模块(17)，适用于根据传感器的位置信息以及现实空间的自然地形信息和预定三维模型(21)之间的比较来确定摄影机(9)各个时间帧在实时参考系中的位置数据，‑监视屏(15)，‑电脑化合成模块(32)，适用于在监视屏(15)上生成对应于各个时间帧的实时图像和从虚拟动画(29)的数据库所获取的虚拟图像投影的合成图像，所述投影根据摄影机(9)在实时参考系中的位置数据来生成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.13 FR 11615351. 适用于在真实参考系所定义的现实空间内拍摄视频脚本的系统，包括： -摄影机（9)，适用于记录大量离散时间帧的实时图像， -位置精确定位系统，包括： .至少一个传感器（16)，提供对应于各个时间帧所已知的摄影机（9)的相对位置数据， 并且适用于将传感器所探测到的自然地形信息传递给电脑化精确定位模块， .电脑化精确定位模块（17)，适用于根据传感器的位置信息以及现实空间的自然地形 信息和预定三维模型（21)之间的比较来确定摄影机（9)各个时间帧在实时参考系中的位 置数据， -监视屏（15)， -电脑化合成模块（32)，适用于在监视屏（15)上生成对应于各个时间帧的实时图像和 从虚拟动画（29)的数据库所获取的虚拟图像投影的合成图像，所述投影根据摄影机（9)在 实时参考系中的位置数据来生成。2. 根据权利要求1所述的适用于拍摄视频脚本的系统，其特征在于，所述精确定位系 统的传感器（16)是光学摄影机且至少具有下列特征之一： -立体视角大于摄影机的立体视角， -采集频率高于摄影机的采集频率， -黑白图像采集， -体积小于摄影机的体积至少两倍， -光轴平行于摄影机（9)的光轴， -视场叠加于摄影机（9)的视场。3. 根据权利要求1或2所述的适用于拍摄视频脚本的系统，其特征在于，所述精确定位 系统包括电脑化生成模块（23)，适用于生成所述现实空间的预定三维模型，并且所述传感 器（16)适用于将传感器所探测到的地形信息传递给电脑化生成模块。4. 根据权利要求3所述的适用于拍摄视频脚本的系统，其特征在于，所述传感器（16) 适用于立即将传感器探测到的地形信息传递给电脑化精确定位模块和电脑化生成模块，并 且所述电脑化生成模块（23)适用于利用传感器所探测到的自然地形信息来丰富所述现实 空间的预定三维模型。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的适用于拍摄视频脚本的系统，其特征在于，所述 地形信息包括与选自点、线、面和体积的现实空间的几何对象相关的信息。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的适用于拍摄视频脚本的系统，其特征在于，在拍 摄配置中，摄影机（9)和传感器（16)相互固定地附着彼此。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的适用于拍摄视频脚本的系统，进一步包括定位 系统，其包括适用于通过摄影机和传感器采用定位配置方式同时探测的定位图形（27)，以 及适用于根据同时探测到的传感器和摄影机的定位图形来确定其各自的位置数据的电脑 化定位模块（26)。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的适用于拍摄视频脚本的系统，进一步包括光学 校准系统，其包括适用于通...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾萨克·帕尔图切，金弗朗索斯·斯兹拉普卡，伊曼纽尔·利诺特，
申请(专利权)人：索利德阿尼姆公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR