一种利用多台摄像机生成鱼眼效果图片的方法技术

本发明专利技术一种利用多台摄像机生成鱼眼效果图片的方法涉及数字电影技术，具体涉及一种采用光学原理和计算机图形学技术，利用9台摄像机对真实视场拍摄，生成具有鱼眼效果图片适合于在曲面屏幕上投影成像的方法，该方法包括将9台摄像机组合排列，其中一台摄像机被放置在中间作为定位参考摄像机，定位参考摄像机周围均匀分布8台不同角度的摄像机；利用9台摄像机组合采集不同视角的图像，通过对9台渲染出来的图像进行合并，将合并后的图像进行变形处理得到具有鱼眼效果图像，该方法所采用的多台摄像机以特定角度组合拍摄的方式可实现无缝接合半球形图，其图片渲染成本低，运算简单，适合于在曲面屏幕上投影真实影像画面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字电影技术，具体涉及一种采用光学原理和计算机图形学技术，利用9台摄像机对真实视场拍摄，生成具有鱼眼效果图片适合于在曲面屏幕上投影成像的方法。
技术介绍
随着高科技娱乐设备的不断发展，出现许多新型的娱乐设备，其中半球幕电影，其巨大的曲幕能环绕在观众面前，使观众有身临其境的感觉；现有技术中制作半球幕有不同的拍摄和制作方法，主要包括用鱼眼摄像机实景拍摄、全数码制作，或用实景与数码共同制作等方式。实景用鱼眼拍摄，数码制作同样要用能生成鱼眼效果与之相匹配，数码制作鱼眼效果的方法有下列几种方法，但各自都有自身的缺点1、直接渲染成像，但这样的方法会受至于软件的功能，因为不是所有软件都支持直接渲染鱼眼效果。2、光线跟踪的方法，这样的方法受软件制约相对较小，但由于光线跟踪计算巨大，使渲染成本大大增加。3、使用21台摄像机根据光线可逆的方法得出鱼眼效果，这样的方法不受软件的影响，而且只是用一般的方法进行图片渲染，不用增加运算量，所以不用加大渲染成本，但由于是多台摄像机渲染图像拼接，如果要编辑这些图像的时候，如果涉及修改的效果需要跨越多张(两张或两张以上)图片的时候，就会出现拼接的问题，使后期编辑能力降低，这样必须在三维环境中制作， 不能在工作量更低的二维环境中编辑。所以现有技术存在不足，需要改进和提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，解决了现有技术图片渲染成本大，运算复杂的问题。本专利技术是这样实现的，一种利用多台摄像机生成鱼眼效果图像的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤A、将至少3组摄像机组合排列，所述3组摄像机中的一台摄像机被放置在中间作为定位参考摄像机，所述定位参考摄像机周围均勻分布多台不同角度的摄像机；B、利用所述3组摄像机组合采集不同视角的图像，通过对所述3组摄像机渲染出来的所述图像进行合并，将合并后的所述图像进行变形处理得到具有鱼眼效果图像。其中，所述步骤A中所述3组摄像机的组合排列具体包括如下处理Al、所述3组摄像机为顶部组，中间组和底部组，所述顶部组，中间组和底部组每组均包括3台摄像机，所述每组中的三台摄像机以左中右排列形式被分别对应排列在顶部，中间和底部位置；A2、所述中间组的中间位置摄像机作为所述定位参考摄像机，所述定位参考摄像机周围均勻分布8台摄像机，所述8台摄像机为所述中间组左右两台摄像机以及所述顶部组和底部组中的6台摄像机；A3、所述8台摄像机分别以所述定位参考摄像机为基准进行不同角度和方向的旋转。其中，围绕所述定位参考摄像机纵向和横向位置处的所述中间组左右两侧的摄像机以及所述顶部组或底部组中间位置的摄像机是以所述定位参考摄像机为基准来设置转角和方向，所述顶部组或底部组左右两侧的摄像机分别以所述顶部组和底部组中间位置的所述摄像机为基准来设置其转角和方向。其中，所述中间组左右两侧的摄像机以所述定位参考摄像机为基准分别向左或向右旋转60度，所述顶部组或底部组中间位置的摄像机以所述定位参考摄像机为基准分别向上仰角或向下俯角60度，所述顶部组左右两侧的摄像机以所述顶部组中间位置的摄像机为基准分别向左旋转45度并向上仰角60度或向右旋转45度并向上仰角60度，所述底部组左右两侧的摄像机分别以所述底部组中间位置的所述摄像机为基准分别向左旋转45 度并向下俯角60度或向右旋转45度并向下俯角60度。其中，设置所述定位参考摄像机可视角度为60度。其中，所述步骤B中对所述3组摄像机渲染出来的图像进行合并，变形具体包括如下处理Bi、所述3组摄像机组合拍摄，获取所需画面，将各角度摄像机渲染出来的图像重叠部分剪切，使所述定位参考摄像机的投影平面为等边八边形，围绕所述定位参考摄像机周围的8台不同角度摄像机投影平面分别为大小相等的梯形，所述8个梯形被平均分布在所述等边八边形的周围形成一拱形结构三维图形；B2、将所述拱形结构三维图形中的每个梯形以所述定位参考摄像机的投影平面为基准进行旋转，使所述8台摄像机投影平面投影至所述定位参考摄像机的投影平面上，形成二维图形投影面；B3、将所述二维图形投影面与鱼眼摄像机投影面相对关系进行比对，对所述二维图形投影面进行变形处理，生成具有鱼眼效果图像。其中，将所述拱形结构立体图形中的每个梯形以所述定位参考摄像机的投影平面为基准旋转60度。本专利技术的有益效果为本专利技术提供一种利用9台摄像机生成鱼眼效果图片的方法，通过将其中一台摄像机放置在其它8台摄像机中间作为定位参考，对置于其相邻位置的其它8台摄像机进行不同角度的旋转，将9台摄像机拍摄出来不同角度的图片进行渲染， 合并和变形处理生成具有鱼眼效果的图片，该方法所采用的多台摄像机以特定角度组合拍摄的方式无缝接合半球形图，其图片渲染成本低，运算简单，实现适合在曲面屏幕上投影真实影像画面。附图说明图1是本专利技术的方法流程图。图2是本专利技术9台摄像机的位置示意图。图3是本专利技术9台摄像机图像采集后的投影平面示意图。图4是摄像机图像之间重叠部分示意图。图5是是本专利技术9台摄像机投影平面示意图。图6是本专利技术9台摄像机旋转后形成的二维图形投影面。图7为本专利技术9台摄像机投影平面与鱼眼摄像机投影平面对应图。图8为鱼眼摄像机成像原理示意图。图9为本专利技术变形后的鱼眼效果图。具体实施例方式为了解决现有技术中所存在的渲染成本大，运算复杂等的问题，本专利技术提供了，该方法核心为本专利技术是采用光学原理和计算机图形学技术，根据真实视场与成像的对应关系，把生成鱼眼效果的过程分成两步进行， 首先利用9台摄像机组合拍摄不同视角的画面，通过将其中一台摄像机放置在其它8台摄像机中间作为定位参考，对置于其相邻位置的其它8台摄像机进行不同角度的旋转，对9 台摄像机拍摄出来不同角度的图片进行渲染，其对应的空间位置，利用投影的方法投影到平面上并合并，生成二维图形实现在二维环境下对合并后的图像进行编辑；然后根据真实视场与鱼眼图片的对应关系，将处理后的二维图形投影面与鱼眼摄像机投影面的相对关系进行比对，对二维图形投影面进行变形处理，生成具有的鱼眼效果图像并输出最终图像，由于本专利技术采用9台摄像机以特定角度组合拍摄的方式实现无缝接合半球形图，不受软件影响，不需要增加计算量，并可以进行二维环境编辑的多图片合成生成鱼眼效果的方法。为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参考附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。附图1所示，本专利技术的方法具体包括如下步骤5201、利用9台摄像机进行组合拍摄，每个摄像机旋转角度，采集不同视角的图像；5202、利用空间投影合并图像；5203、在二维环境下编辑图像；5204、根据鱼眼摄像机投影面的相对关系，对编辑后的图像进行变形处理得到鱼眼效果的图像。根据上面描述的方法，下面根据附图2至附图9进行详细说明；本专利技术是通过9 个角度渲染出来的图片合并后制作而成的，因为人的一只眼睛正对前方时，可视角度大约为60度，所以根据这个原理，利用3组数码摄像机，分别是顶部组，中间组，底部组，每个组里分别有左、中、右的摄像机，详见附图2所示，其中9台摄像机可使用支架进行固定，但并不受此限制，9台摄像机包括三组摄像机，每组中的三台摄像机以左中右排列形式被分别对应置于支架的顶部，中间和底部位置，所述顶部组包括摄像机101置于顶部的左侧位置， 摄像机102置于顶部的中间位置，摄像机本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种利用多台摄像机生成鱼眼效果图像的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：Ａ、将至少３组摄像机组合排列，所述３组摄像机中的一台摄像机被放置在中间作为定位参考摄像机，所述定位参考摄像机周围均匀分布多台不同角度的摄像机；Ｂ、利用所述３组摄像机组合采集不同视角的图像，通过对所述３组摄像机渲染出来的图像进行合并，将合并后的所述图像进行变形处理得到具有鱼眼效果图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章乐平，杨兵，潘勇，
申请(专利权)人：深圳市远望淦拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：94