球幕投影放映的实现方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种球幕投影放映的实现方法及系统，用于在顶部设有球幕的球幕剧场中放映，所述方法主要通过在与球幕剧场成比例的虚拟球幕剧场中再现场景画面，并在虚拟球幕剧场对应实际球幕剧场中投影仪的位置设置第一虚拟相机和第二虚拟相机，分别记录上半虚拟球幕和下半虚拟球幕上放映的画面；从而在所述球幕剧场中利用第一投影仪和第二投影仪再现场景画面。本发明专利技术的放映方法不需要使用鱼眼镜头，从而不需要利用球幕剧场中的中心最佳观看位置，更加优化了剧场座位的设置。此外，本发明专利技术在虚拟相机前设置虚拟球面凸透镜以扩大相机视角，并在投影仪前设置凹透镜镜头以实现对虚拟球面凸透镜的变形补偿，保障了显示效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及球幕放映技术，更具体地说，涉及一种球幕投影放映的实现方法及系统。
技术介绍
球幕电影是近年来快速发展的一种新形式电影。球幕电影的放映厅为圆顶式结构，放映银幕呈半球形，观众被包围其中。由于银幕影像大而清晰，且白观众面前延伸至身后，同时伴有立体声环音，使观众如置身其间，临场效果十分强烈。因此，球幕电影也成为一种越来越受欢迎的娱乐方式。下面以三维虚拟影像为例对球幕电影的拍摄和放映原理进行说明。首先利用三维软件构建的虚拟故事场景，并使用一组虚拟相机记录下场景画面。在记录场景画面的过程中，将虚拟相机设置成模拟观察者的眼睛，因此该过程也称为画面的一次渲染。然后在三维软件(如Maya)中建立一个和实际物理球幕剧场成比例的虚拟球幕剧场。利用虚拟球幕剧场中心的一组与上述虚拟记录相机对应的虚拟投影灯，将记录的场景画面投射到虚拟剧场的球幕上去。随后使用一个对应于实际剧场中放映机安装位置的虚拟相机，把球幕上的画面记录下来，得到用于对应放映机现场放映的成品画面。这个虚拟剧场称为二次渲染模型，其主要作用是校正特殊屏幕上的变形。所谓特殊屏幕可以为非平面 (例如，这里使用的球幕或者其它环形屏幕)，也可以为平面(例如，不在放映机的正前方平面)°目前在二次渲染模型中，通常使用一个正交相机来进行二次渲染，而在现场放映的时候，使用鱼眼镜头将成品画面从球幕球心往球幕上投射。也就是说需要在球幕剧场的球幕球心位置放置放映机，这就占用了最佳的观看位置，使得观众座椅只能设置在放映机周围。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有球幕投影需要在球幕球心位置设置鱼眼镜头而占用较佳位置的缺陷，提供一种球幕投影放映实现方法及系统，设于球幕剧场中的两台投影仪分别投射画面至球幕的上半球幕和下半球幕，以优化剧场设置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种球幕投影放映实现方法及系统，在进行二次渲染过程中，采用两台与投影仪位置对应的虚拟相机替代正交相机，分别拍摄上半虚拟球幕和下半虚拟球幕上放映的方面，从而在放映时从两个位置投影画面，优化了剧场座位的设置，并获得了较佳的观看效果。本专利技术提供了一种球幕投影放映的实现方法，用于在顶部设有球幕的球幕剧场中放映，包括以下步骤Si、利用初始相机拍摄场景画面；S2、利用三维软件创建与所述球幕剧场成比例的虚拟球幕剧场，所述虚拟球幕剧场中包括与所述球幕对应的虚拟球幕；S3、在所述虚拟球幕剧场中设置与所述初始相机对应的虚拟投影灯并将所述场景画面投射至所述虚拟球幕上；S4、在所述虚拟球幕剧场的第一虚拟位置和第二虚拟位置处分别设置第一虚拟相机和第二虚拟相机，并利用所述第一虚拟相机和第二虚拟相机分别记录上半虚拟球幕和下半虚拟球幕上放映的画面；S5、在所述球幕剧场的第一位置和第二位置处分别设置第一投影仪和第二投影仪，且所述第一虚拟位置和第二虚拟位置根据所述第一位置和第二位置对应设置，利用所述第一投影仪和第二投影仪分别投射画面至上半球幕和下半球幕，以再现场景画面。在本专利技术所述的球幕投影放映的实现方法中，所述第一位置位于所述下半球幕的边缘中心附近，所述第二位置位于所述上半球幕的边缘中心附近。在本专利技术所述的球幕投影放映的实现方法中，所述步骤S4还包括对所述虚拟球幕施加遮罩，所述遮罩在所述虚拟球幕的赤道区域呈线性渐变以对所述上半虚拟球幕和下半虚拟球幕的画面进行融合。在本专利技术所述的球幕投影放映的实现方法中，所述步骤S5还包括在所述第一投影仪和第二投影仪前设置参数相同的第一凹透镜镜头和第二凹透镜镜头。在本专利技术所述的球幕投影放映的实现方法中，所述步骤S4还包括在所述第一虚拟相机和第二虚拟相机前分别设置参数相同的第一虚拟球面凸透镜和第二虚拟球面凸透镜以实现对所述第一凹透镜镜头和第二凹透镜镜头的变形补偿。在本专利技术所述的球幕投影放映的实现方法中，所述第一虚拟球面凸透镜和第二虚拟球面凸透镜的参数分别与第一凹透镜镜头和第二凹透镜镜头的参数关联。在本专利技术所述的球幕投影放映的实现方法中，所述步骤Sl进一步包括S12、利用三维软件创建虚拟场景； S13、在所述虚拟场景中利用一组虚拟的初始相机拍摄场景画面。本专利技术还提供了一种球幕投影放映系统，包括球幕剧场，所述球幕剧场顶部设有由上半球幕和下半球幕组成的球幕；以及设置于所述球幕剧场中第一位置和第二位置处的第一投影仪和第二投影仪，所述第一投影仪和第二投影仪分别用于投射画面至所述上半球幕和下半球幕。在本专利技术所述的球幕投影放映系统中，所述第一位置位于所述下半球幕的边缘中心附近，所述第二位置位于所述上半球幕的边缘中心附近。在本专利技术所述的球幕投影放映系统中，所述第一投影仪和第二投影仪都设有参数相同的凹透镜镜头。实施本专利技术的球幕投影放映的实现方法及系统，具有以下有益效果1、本专利技术通过在虚拟球幕剧场中与投影仪对应的位置设置两台虚拟相机，分别记录上半虚拟球幕和下半虚拟球幕上放映的画面，并在球幕剧场中通过投影仪投射以再现场景画面；该方法不需要使用鱼眼镜头，从而不需要利用球幕剧场中的中心最佳观看位置，更加优化了剧场座位的设置。2、本专利技术可以在下半球幕和下半球幕的边缘中心附近对称设置投影仪，从而更进一步优化了剧场座位的设置，也便于对相应设置的虚拟相机所拍摄的图像进行处理以便在赤道区域融合。3、本专利技术在拍摄使用虚拟相机拍摄上半球幕画面和下半球幕画面时，对所述虚拟球幕施加遮罩，在赤道区域呈线性渐变以使所述上半虚拟球幕和下半虚拟球幕的画面无缝结合，保障了显示效果。4、本专利技术还在所述第一虚拟相机和第二虚拟相机前分别设置参数相同的第一虚拟球面凸透镜和第二虚拟球面凸透镜以扩大相机视角，提高了虚拟相机的画面利用率。5、本专利技术还在第一投影仪和第二投影仪前设置参数相同的第一凹透镜镜头和第二凹透镜镜头以实现对所述第一虚拟球面凸透镜和第二虚拟球面凸透镜的变形补偿，从而使观众观看到的画面显示正常。6、本专利技术设置的所述第一虚拟球面凸透镜和第二虚拟球面凸透镜的参数分别与第一凹透镜镜头和第二凹透镜镜头的参数关联，通过不断调节第一虚拟球面凸透镜和第二虚拟球面凸透镜设置的参数，找出恰好能使最后投射的画面恢复正常显示的参数值。7、本专利技术还可以利用三维软件来创建虚拟场景，从而在虚拟场景中利用一组虚拟的初始相机拍摄场景画面，从而可以在球幕剧场中放映由软件制作的三维场景。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1是本专利技术优选实施例中球幕投影放映的实现方法流程图；图2是本专利技术优选实施例中虚拟球幕剧场的示意图；图3是本专利技术优选实施例中虚拟相机拍摄的画面示意图；图4是本专利技术优选实施例中实际球幕剧场的示意图；图5是本专利技术优选实施例中投影仪画面变形示意图；图6是本专利技术优选实施例中增设了虚拟球面凸透镜的虚拟相机的示意图；图7是本专利技术优选实施例中虚拟相机的变形补偿示意图；图8是本专利技术优选实施例中虚拟相机正前方平面棋盘格经渲染变形的示意图；图9是本专利技术优选实施例中渲染后的球幕网格示意图；图10是本专利技术优选实施例中作为渐变遮罩的纬度带模型图；图11是本专利技术优选实施例中上半虚拟球幕渐变遮罩的示意图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。请参阅图1，为本专利技术优选实施例中球幕投影放映的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，戎志刚，刘道强，丁亮，肖杨，
申请(专利权)人：深圳华强数码电影有限公司，
类型：发明
国别省市：