[发明专利]把交互式视频数据流用于增强的视觉呈现的系统和方法

说明书

                     发明背景

发明技术领域：本发明涉及用于产生视频数据流以及与视频数据流进行交互的系统和方法，该视频数据流例如可被使用于视觉呈现互联网商务的对象。

背景技术：互联网商务(E-Commerce(电子商务))已激发起顾客与商业进行交互的新的可能性。顾客现在可以舒适地在他们自己家中按他们自己的便利进行购物。而且，他们不受限于访问在线的本地商店，而且可以虚拟地在世界的任何地方购物。同样地，商业获得探查以前只能梦想的广大顾客基地的新领地的珍贵机会。某些熟知的成功的电子商务事务包括在线书店(例如，Amazon.com)、旅行代理(例如，微软公司的Expedia)和软件销售商。然而，其它潜在的大经销商，诸如服装、珠宝、家具、和房地产商务似乎一直滞后不前。其原因在于在使用当前的技术呈现这些产品方面的困难的程度。例如，书或计算机软件可以通过文本(或许是其封面的静止图象)被适当地描述，但静止图象和文本很难提供一件珠宝或一件服装或一座房子的足够的细节给潜在的购买者。最新的在线方式的商场只提供单个图象供观看每个物品。当前在物体/情景呈现方面的尝试依赖于文本、静止图象或基于图象的描绘(IBR)技术，诸如全景图象显示。这些技术缺乏视觉真实性，缺乏交互性，提供有限的视觉信息，和/或只限于一小类的物体(例如，凸起的物体)。

有可能构建产品的图形模型。其优点是图形模型可提供完全的用户交互性。然而，当前的图形描绘和建模型算法仍旧与重现现实有一定的距离。而且，创建这些模型的成本相当高，以及随着几何复杂性、材料和动态性质以及照明条件而大大地提高。即使创建用于交互式地观看的水晶花瓶的三维(3D)模型，也会因为光线与花瓶的复杂的交互性，而成为困难的任务。

为了在互联网上提供商品的更好的呈现，某些在线房地产商务(诸如，http：//www.apartment.com)已采用简单的IBR技术，通常也称为快速时间VR。IBR技术把数字图象嵌入简单的其目的在于真实性和交互性3D图形模型中。基本想法是把多个图象(在360度内旋转摄像机时所摄取的)结合在一起以便形成全景。这种全景然后被“粘贴”在可供用户进行操纵的不可见的圆柱体上。用户可以通过在图象窗口上用鼠标“旋转”圆柱体，交互式地观看环绕的景色(好像站在圆柱的中心一样)。交互式地观看360度的环绕对象比起被动地观看静止图象是更有益和有趣的。另外，全景可以只用几个图象容易地制作。用于做到这一点的商业上销售的软件已与某些数字摄像机捆绑在一起。然而，这有几个缺点：

(1)失真：IBR全景是通过把平面图象“装订”在一起，然后把它们“粘贴”成圆柱或球面(在不太通常的情况下)以供互动式地观看。摄取原先的图象的距离越近(这对应于圆柱或球面的曲率越大)，观看到的失真越严重。而且，“装订”算法依赖于在相邻的图象中发现和匹配一些“特性组”(经常是规则的图案)。这意味着，该算法对于很不规则的景色可能失败或至少表现效果很差。

(2)有限的倾斜(上下)观看范围：当前的全景在发生严重失真以前提供很有限的观看范围。这限制了可供用户使用的视觉信息量。

(3)朝外看相对于朝里看(注视)：商业的IBR全景只提供一些对应于用户朝外看和环视(例如，当站在房间的中间和朝周围环视时)的图象。要构建能对应于用户看到的和所注视着的物体的全景图象，则要困难得多。为了达到这个目的，研究者一直在研究更复杂的IBR算法，诸如光线区。这些算法试图根据从不同的观看角度摄取的图象去构建物体的原始或局部的3D模型，以便创建位于其间供交互之用的视图。然而，当前的技术有许多局限性，诸如需要物体的凸出度，以及对于复杂的或不规则的3D形状的物体呈现效果很差(由于缺乏图象数据或图象数据失配，在某些视图上出现空白或严重失真)。有反射特性的玻璃是复杂物体的一个例子。缺乏图象数据可以通过利用围绕物体密集地摄取的更多的图象而被避免，然而，这导致校准算法中增加复杂性(内容创建的成本)，以及仍旧没有解决失真问题。

(4)不能用于移动的物体：基于IBR的技术在处理动态(移动)的物体时是无效的。这限制了它们在许多产品目录中的使用，诸如服装(理想地，我们想要看服装被穿着在行走在台上的模特身上时是怎样的，而不是无声息地放置在桌子上)，或活动的玩具、宠物、机械零件等等。

                     发明概要