[发明专利]一种在动态投影介质进行投影计算的方法

说明书

本发明公开一种在动态投影介质进行投影的计算的方法，包括：S1获取投影面3D化模型数据；S2标定投影面表面图像分布格式；S3获取投影设备技术参数；S4标定投影设备与投影面位置关系；S5标定运动控制装置技术参数；S6驱动运动设备带动投影介质移动或变形；S7将单个或多个视频或图像内容结合投影介质运动信息进行实时3D演算；S8输出到投影设备，所述实时3D演算过程包括：S71切分模型；S72配置输出格式；S73配置输出视角及3D世界变换信息；S74产生3D模型位移或变形数据；S75生成输出图像。本发明利用现代计算机图像技术，实现投影介质的可控运动并实时演算与之适配的投影内容，并投射至动态介质表面。

技术领域

本发明涉及计算机图像处理技术，尤其指计算机投影图像处理方面的在动态介质中进行投影的方法。

背景技术

传统的投影为单个或多个投影设备将图片及图像投射至单个或多个投射介质表面，实现图像或视频展示的功能（如图1、图2所示）。

传统的投影所使用的投影介质为静态介质，即在投影过程中，投影对象为固定对象，不可发生位移及变形行为。

对于动态投影介质，目前一般采用两种方式实现：

一、使用素材内容匹配的方式实现投影，即根据预设的运动路线及运动模式，预先制作与之适配的视频或动画内容，使用时按照预先设计的模式进行播放。

二、使用动作捕捉设备，实时捕捉投影对象的运动，并将对应投影素材，投射到投影介质表面。

在方式一中，投影内容及投影介质的运动完全基于预设，在播放过程中，播放流程必须严格按照预设流程，不能有任何改变，投射素材制作难度大，成本高，且不能重复利用。

而方式二需要极其昂贵的专业设备及配当设施方可实现，且根据动作捕捉设备的不同，对实施场景有严格的要求。此外，此方案还存在运算延迟的问题，对于物体运动速度较为为敏感，仅能对相对较慢的动态介质实现理想效果。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供在动态介质进行投影的方法，并解决了流程固化，素材成本高以及设备、环境要求高，运算延迟的问题。本发明利用现代计算机图像技术，配合精密机械控制设备，实现投影介质的可控运动并实时演算与之适配的投影内容，并投射至动态介质表面。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种在动态投影介质进行投影的计算的方法，包括如下步骤：

S1获取投影面3D化模型数据；

S2标定投影面表面图像分布格式；

S3获取投影设备技术参数；

S4标定投影设备与投影面位置关系；

S5标定运动控制装置技术参数；

S6驱动运动设备带动投影介质移动或变形；

S7将单个或多个视频或图像内容结合投影介质运动信息进行实时3D演算；

S8输出到投影设备。

其中：获取投影面3D化模型数据的步骤包括：

S11读取预制的投影面对应3D数据,获取投影表面3D坐标点阵列，坐标点连接关系。

S12将读取的数据进行验证，确保数据符合使用要求。

获取的数据应符合以下要求：

1）包含不少于三个点的3D坐标点阵列，每个点应包含X,Y,Z三个坐标值以及包含X,Y,Z三个方向的法向量；

2）将所有顶点连接为三角形所需的连接顺序，以确保可以将坐标点连接为三角形；