[发明专利]一种360度VR全景图形图像及视频实时生成方法

权利要求书

1.一种360度VR全景图形图像的实时生成方法，其特征在于，该方法包括：

确定摄像机位置信息：根据预先的设置或外部设备的信息，确定当前的摄像机位置和场景信息；

生成全景CUBE纹理贴图：根据场景信息的变化，将所述摄像机拍摄的场景内的全部三维图形图像实时渲染到空间投影对象上，进行组合渲染及捕捉合并，形成全包围的全景CUBE纹理贴图；

生成全景场景贴图：将所述全景CUBE纹理贴图的纹理做为数据源，在360度视角范围内对所述全景CUBE纹理贴图的纹理进行球面投影及二次渲染，并进行转换运算，将CUBE纹理数据转换到一个渲染目标中进行渲染，生成4K全景场景贴图；

生成360度VR全景图形图像：将生成的全景场景贴图进行纹理数据提取，输出到渲染结果数据队列，通过视频IO卡将所述渲染结果数据输出，得到有键信号的360度VR全景图形图像。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在生成CUBE纹理贴图步骤中，将全部三维图形图像实时渲染到空间投影对象上包括下面步骤：

以所述摄像机位置为原点，建立局部三维坐标系；

以90度的视场角FOV，沿着所述三维坐标系的X、-X、Y、-Y、Z以及-Z轴的方向分别对场景内的物件进行投影并进行6次组合渲染，合并成具有6个纹理面的天空包围盒，形成6幅正方形的纹理贴图，从而形成所述全包围的CUBE纹理贴图。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在每次全景渲染结束生成全景场景贴图后，给图形加速卡发指令，获取纹理数据对象接口，对纹理对象进行锁定处理，获取纹理数据，然后对纹理对象解除锁定，通过这些环节来获得纹理数据提取。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全景CUBE纹理贴图以摄像机为圆心，包括场景内全部物件被渲染后的纹理。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全景场景贴图的宽高比为2∶1。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在生成360度VR全景图形图像步骤中，将全景场景贴图输出到渲染结果数据队列的步骤为：

i)设置临界锁并在其保护下，从空数据队列头中取出数据地址，更新计算出的最新数据，并在该数据块加上时间戳和奇偶场标识，将该数据块加入待播数据队列尾部，所述空数据队列用于存储渲染结果；

ii)在视频播出线程中，当等到播出指令时，在临界锁保护下，根据播出状态从待播数据队列头中取出待播、标识正确的数据，送入到板卡播出；

iii)将播过的数据缓存放入到空数据队列尾部，形成一个8字形结构的队列。

7.一种基于权利要求1的方法生成的360度VR全景图形图像的360度VR全景图形图像视频的实时生成方法，其特征在于，输入全景摄像机生成的全景视频信号，将其中的全景视频与基于权利要求1的方法所生成的360度VR全景图形图像进行画面叠加，生成带有360度VR全景图形图像的视频。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，以内部键的方式对所述全景视频和所述360度VR全景图形图像进行叠加，具体步骤为：

a)实时将全景摄像机同步到信号发生器的BB信号上；

b)输入所述全景摄像机生成的全景视频信号，进行全景图形图像、全景视频的画面叠加，然后进行视频输出。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，以外部键的方式对所述全景视频和所述360度VR全景图形图像进行叠加，具体步骤为：

a’)将全景摄像机、4K键控器\切换台和所述360度VR全景图形图像信号统一同步到信号发生器的BB信号上；

b’)将全景视频信号、全景图形图像信号统一在4K键控器\切换台上叠加，然后输出。