[发明专利]一种将二维数字图像以内投式投射到球幕上的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将二维数字图像以内投式投射到球幕上的方法，属于视觉效果领域。

背景技术

球幕投影技术包括内投式球幕投影和外投式球幕投影。其中内投式球幕投影技术是一种新兴的投影技术，它打破了以往投影图像只能是平面规则图形的局限。内投式球幕投影的屏幕是一个球形的背投影屏，投影机通过放置在球幕内部靠近球幕底部的鱼眼透镜把图像投射到几乎整个球形屏幕上，观众可以看到整个球幕上布满图像的动态立体演示效果。因为内投式球幕投影技术的优点，其被越来越广泛的应用在天文、军事和教育等方面。

发明内容

本发明设计开发了一种将二维数字图像以内投式投射到球幕上的方法。本发明能精确的将二维数字图像动态的投影到实际球幕中。

本发明提供的技术方案为：

一种将二维数字图像以内投式投射到球幕上的方法，包括：

步骤1、创建虚拟球幕，将创建的虚拟球幕作为二维数字图像变换的接力点；

步骤2、把二维数字图像变换到虚拟球幕上，形成球幕图像：描述虚拟球幕上分布的二维数字图像中每个像素点的坐标，实际上描述二维数字图像中每个像素点投影至虚拟球幕上后的经纬位置，根据公式(1)把二维数字图像的所有像素点的二维坐标转换为虚拟球幕的经度角和纬度角，w和h分别为二维数字图像中像素点p的横坐标值和纵坐标值W和H分别代表二维数字图像中像素点p的横向像素总数和纵向像素总数，

根据公式(2)将二维数字图像中每个素点的坐标转换为三维坐标，完成转换的二维数字图像为球幕图像，其中在转换过程中为：以虚拟球幕的球心为三维坐标原点，R为虚拟球幕半径，(x，y，z)是二维数字图像中像素点p投射到虚拟球幕上后的坐标，即像素点p在球幕图像中的坐标，

步骤3、调整球幕图像的姿态：

变换球幕图像的自转轴，使球幕图像的自转轴与虚拟球幕的自转轴形成夹角β，球幕图像中的任一个像素点与虚拟球幕的球心的连线与虚拟球幕的自转轴之间的夹角为α，球幕图像中任一个像素点与球幕图像球心的连线与球幕图像的自转轴之间的夹角为γ，其中球幕图像的自转轴穿过球幕图像的球心，虚拟球幕的自转轴穿过虚拟球幕的球心；

根据公式(3)确定球幕图像的每个像素点在虚拟球幕上的新的三维坐标，其中，(x′，y′，z′)为调整姿态后的球幕图像中像素点在虚拟球幕上新的三维坐标值，