一种对数字样机立体视点自动转换的立体图像创建方法技术

本申请属于飞机设计技术的通用基础领域的数字化支撑平台设计与开发子领域，特别涉及一种对数字样机立体视点进行自动转换的立体图像创建方法，完成数字样机装配和仿真流程编辑工作，将所述仿真流程保存为左眼位仿真流程，所述左眼位仿真流程包括用视点记录数字样机的观察眼位以及观察角度；通过立体视点转换算法将所述左眼位仿真流程中的观察眼位通过计算水平向右偏移指定距离，生成右眼位仿真流程并进行保存；将左眼位仿真流程和右眼位仿真流程分别进行流程视频编译，通过非实时渲染计算分别生成左眼位仿真流程视频和右眼位仿真流程视频；将左眼位仿真流程视频和右眼位仿真流程视频通过立体播放软件处理后同步播出，形成立体演示效果

【技术实现步骤摘要】
一种对数字样机立体视点自动转换的立体图像创建方法


[0001]本申请属于飞机设计技术的通用基础领域的数字化支撑平台设计与开发子领域，特别涉及一种对数字样机立体视点进行自动转换的立体图像创建方法
。

技术介绍

[0002]为满足大数据量数字样机多通道立体演示需求，需要事先将数字样机仿真流程通过非实时渲染计算录制下来，并用播放软件进行立体回放
。
实现基于双眼视觉的立体图像显示首先要准备好两套分别供左眼和右眼观看的画面，但法国达索系统公司的数字样机三维仿真软件
DELMIA
本身并没有提供立体图像录制功能，为实现立体回放必须同步生成左
、
右两眼图像，实现难度较高
。
[0003]针对使用三维数模装配的数字样机，左
、
右两眼图像都可直接从
DELMIA
的场景中提取，图像相互间的角度需模拟人的双眼；图像准备好以后，需要将它们输送给双眼，并且要求给左眼观看的画面只能让左眼看到，在输送时不需刻意的调节两者的差距，只需按要求输送给双眼，人眼就会自动产生与画面对应的立体感
。
可通过对数字样机仿真流程进行非实时渲染计算录制
、
并用播放软件进行立体回放的方式，实现减少大数据量数字样机高分辨率实时流畅多通道立体演示时对计算机软硬件系统的性能要求的目标
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本申请提供了一种对数字样机立体视点进行自动转换的立体图像创建方法，步骤r/>S1
：在
DELMIA
软件环境下完成数字样机装配和仿真流程编辑工作，将所述仿真流程保存为左眼位仿真流程，所述左眼位仿真流程包括用视点记录数字样机的观察眼位以及观察角度；
[0005]步骤
S2
：通过立体视点转换算法将所述左眼位仿真流程中的观察眼位通过计算水平向右偏移指定距离，生成右眼位仿真流程并进行保存；
[0006]步骤
S3
：将左眼位仿真流程和右眼位仿真流程分别进行流程视频编译，通过非实时渲染计算分别生成左眼位仿真流程视频和右眼位仿真流程视频，并以序列帧图片的方式存储；
[0007]步骤
S4
：将左眼位仿真流程视频和右眼位仿真流程视频通过立体播放软件处理后同步播出，形成立体演示效果
。
[0008]优选的是，所述立体视点转换算法具体包括：
[0009]以
Origin
点表达左眼观察眼位的空间位置；以
Target
点表达左眼观察的目标位置；
[0010]以
Target
点和
Origin
点构建左眼观察视线方向矢量以
UpX/UpY/UpZ
表达左眼观察视角的向上方向矢量视线方向矢量与向上方向矢量叉乘得到指向右眼观察眼点的矢量
[0011]以左眼观察眼位的位置为起点，沿右眼观察眼点的矢量的方向指定眼位距离
W
得到右眼观察眼位的空间位置
。
[0012]优选的是，所述眼位距离
W
包括：
[0013]当
L≤L1
，
W
＝
W1*(L/L1)
；
[0014]当
L1<L≤L2
，
W
＝
W1+(W2
‑
W1)*(L
‑
L1)/(L2
‑
L1)
；
[0015]当
L2<L≤L3
，
W
＝
W2+(W3
‑
W2)*(L
‑
L2)/(L3
‑
L2)
；
[0016]当
L>L3
，
W
＝
W3
；
[0017]L
为左眼观察距离，
L1
为第一观察距离，
L2
为第二观察距离，
L3
为第三观察距离，
W1
为第一眼位距离，
W2
为第二眼位距离，
W3
为第三眼位距离
。
[0018]优选的是，
L1
＝
300mm
，
W1
＝
70mm
；
[0019]L2
＝
5000mm
，
W2
＝
100mm
；
[0020]L3
＝
30000mm
，
W3
＝
500mm。
[0021]优选的是，流程视频编译过程中，左眼位仿真流程和右眼位仿真流程在模型初始状态
、
仿真初始眼位
、
窗口尺寸
、
视频输出参数四方面保持一致
。
[0022]优选的是，左眼位仿真流程视频具体步骤包括：
[0023]将数字样机恢复模型初始状态；
[0024]设置左眼位仿真初始眼位，使左眼位仿真初始眼位与数字样机模型初始状态同步；
[0025]隐藏非相关要素
、
设置渲染样式
、
调整视频精度和窗口尺寸以及设置视频输出参数；开始视频输出
。
[0026]本申请的优点包括：
[0027]a)
采用算法解决了数字样机三维仿真软件
DELMIA
本身没有提供立体图像录制功能的问题，可快速创建左
、
右两眼的同步图像供创建立体图像使用；
[0028]b)
立体视点转换算法便捷精炼，转换过程简洁高效
、
系统资源占用较小
、
运行稳定；
[0029]c)
通过对数字样机仿真流程进行非实时渲染计算录制
、
并用播放软件进行立体回放的方式，减少大数据量数字样机高分辨率实时流畅多通道立体演示时对计算机软硬件系统的性能要求
。
[0030]本专利技术按上述方法进行了飞机数字样机的立体视点转换及立体图像创建，根据试验结果分析：眼位参数设置的方法便捷
、
精炼，转换后的仿真流程内容完整
、
正确，满足创建立体图像的要求；参数设置及视点转换的执行过程在数秒内完成，系统稳定运行；立体图像播放正常，取得了良好的效果
。
附图说明
[0031]图1是本申请一优选实施方式对数字样机立体视点进行自动转换的立体图像创建方法处理流程图；
[0032]图2是本申请一优选实施方式的立体视点转换原理图，图中人物表示当前观察视点所处的空间位置，长方体表示当前观察的数字样机目标位置
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种对数字样机立体视点自动转换的立体图像创建方法，其特征在于，步骤
S1
：在
DELMIA
软件环境下完成数字样机装配和仿真流程编辑工作，将所述仿真流程保存为左眼位仿真流程，所述左眼位仿真流程包括用视点记录数字样机的观察眼位以及观察角度；步骤
S2
：通过立体视点转换算法将所述左眼位仿真流程中的观察眼位通过计算水平向右偏移指定距离，生成右眼位仿真流程并进行保存；步骤
S3
：将左眼位仿真流程和右眼位仿真流程分别进行流程视频编译，通过非实时渲染计算分别生成左眼位仿真流程视频和右眼位仿真流程视频，并以序列帧图片的方式存储；步骤
S4
：将左眼位仿真流程视频和右眼位仿真流程视频通过立体播放软件处理后同步播出，形成立体演示效果
。2.
如权利要求1所述的对数字样机立体视点自动转换的立体图像创建方法，其特征在于，所述立体视点转换算法具体包括：以
Origin
点表达左眼观察眼位的空间位置；以
Target
点表达左眼观察的目标位置；以
Target
点和
Origin
点构建左眼观察视线方向矢量以
UpX/UpY/UpZ
表达左眼观察视角的向上方向矢量视线方向矢量与向上方向矢量叉乘得到指向右眼观察眼点的矢量以左眼观察眼位的位置为起点，沿右眼观察眼点的矢量的方向指定眼位距离
W
得到右眼观察眼位的空间位置
。3.
如权利要求2所述的对数字样机立体视点自动转换的立体图像创建方法，其特征在于，所述眼位距离
W
包括：当
L≤L1
，
W
＝
W1*(L/L1)
；当
L1<L≤L2
，
W
＝
W1+(W2
‑
W1)*(L
‑
L1)/(L2
‑
L1)
；当

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿庆，陈小鹏，李鹏飞，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：