[发明专利]一种户外大幅面互动投影方法

权利要求书

1.一种户外大幅面互动投影方法，其特征在于：以建筑物外表面为投影平面，以多台投影机为显示设备，通过采用手动或自动投影拼接的方法对投影图像进行投影拼接，通过各台投影机投影内容与建筑表面关键点的对准，完成多投影拼接并利用建筑面表面关键点达到3D效果，其中，关键点为建筑外表面各个不连续面形成的交线以及各条交线的交点；设置游戏开发引擎和人机互动设备，其中，人机互动设备用于收集用户的动作，游戏开发引擎设有端口用于接收人机互动设备发回的用户的动作信息，用户的动作信息与投影图像结合形成互动媒体。

2.如权利要求1所述的一种户外大幅面互动投影方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1，确定投影表面及观看者位置，使用相机在观看者所在位置拍摄投影表面的照片；

步骤2，根据投影表面的材质、现场光照条件以及项目预算确定投影机参数、投影机数量以及投影机位置布置；

步骤3，采用手动或自动方法确定有效投影区域：

手动方法确定有效投影区域方法如下：手动选取一个能够包围整个建筑区域的矩形作为有效投影区域；

自动方法确定有效投影区域方法如下：根据步骤1照片中建筑物区域亮度与背景亮度的不同，使用图像处理方法求取建筑物区域，取该区域的最小外接矩形作为有效投影区域；

步骤4，确定互动方案：根据项目要求以及项目现场条件确定采用的互动技术，所述互动技术包括体感互动、激光互动、语音互动和移动终端互动技术；

步骤5，具有3D效果的互动媒体制作：

以步骤1得到的照片作为互动媒体制作的模板，使用视频制作软件进行素材制作，得到连续的图片素材；当需要展示与关键点位置相关的效果时，沿着照片中建筑物表面关键点位置以及连接关键点的直线制作3D特效；设置游戏开发引擎，用于合成图片素材，并预留端口用于接收人机互动设备发回的用户动作信息，图片素材与用户动作结合形成互动媒体；

步骤6，现场安装架设投影机，调整各台投影机位置及角度以充满整个有效投影区域；现场安装人机互动设备，并调试设备的参数；

步骤7，使用手动或自动投影拼接方法进行多投影几何校正；

其中，所述手动投影拼接方法如下：通过手动拖动网格使投影表面的关键点位置与投影视频对齐，同时将图像空间中的一条直线在观看者视角同样调整成直线，并进行颜色校正及融合区域亮度衰减；

所述自动投影拼接方法是基于结构光扫描的自动多投影拼接的，具体步骤为：

步骤7.1，在与步骤1相同的位置架设相机，相机参数设置与步骤1相机参数相同，该相机能够拍摄到投影表面；

步骤7.2，根据有效投影区域四个角点在相机图像坐标系下的坐标以及待投影区域四个角点在显示图像坐标系下的坐标，利用单应矩阵计算相机图像空间与显示图像空间之间的对应关系H_D；

步骤7.3，针对每台投影机覆盖的建筑表面区域，分别使用编码结构光扫描的方法建立每台投影机图像空间与相机图像之间的对应关系M_Ci，i＝1，2，…，N，N为投影机数量；

步骤7.4，结合相机图像空间与显示图像空间之间的对应关系H_D以及任意一台投影机图像空间与相机图像之间的对应关系M_Ci，得到显示图像空间与任意一台投影机图像空间的对应关系；

步骤7.5，对待显示图像进行颜色校正以及融合区域亮度衰减；

步骤8，通过人机互动设备采集得到用户互动数据，用户互动数据通过网络实时发送给互动媒体，互动媒体根据接收到信息依照制作互动媒体时预设的程序步骤，实时调用相应的素材以及特效，完成互动媒体渲染；

步骤9，根据步骤7得到的显示图像空间与任意一台投影机图像空间的对应关系，将显示图像空间中的点映射到其对应的投影机图像空间中相应位置，依次完成每台投影机中所有点的对应即完成了互动媒体的投影拼接渲染，通过网络让所有投影机同步播放经步骤8得到的互动媒体。