[发明专利]超大分辨率球幕数字内容制作技术与工具

说明书

本发明提供一种超高分辨率球幕数字内容制作技术与工具，利用球幕拍摄系统以及3D虚拟球幕数字制作技术生成球形影像。本发明采用鱼眼镜头等距投影，采用多摄像机拍摄拼接和三维动画制作软件进行制作。使用5台摄像机，结合自主研发的球幕拍摄云台系统，摄像机的拍摄画面设为正方形，视场角（FOV）均设为90度，素材拍摄完成后，使用自主研发的球幕融合拼接技术，可以将各个摄像机获取的影像合成为球幕影像。

技术领域

本发明利用三维动画制作软件中搭建的特殊参数的5个虚拟摄像机主（F）、后（B）、左（L）、右（R）、顶（T）（图2），采用经纬映射理论半立方体三维渲染绘制的技术来制作生成所需的球幕数字内容影像，并结合自有技术研发，解决其中超高分辨率渲染融合（8000 x8000),球面影像经纬线变形，球幕数字内容虚拟实时预览等技术难点（图3）。

背景技术

传统球幕拍摄制作技术通常采用单镜头鱼眼镜头拍摄然后通过后期校正的方式来获得球幕影像，由此带来的问题有两方面：

1、首先由于鱼眼镜头的巨大镜头畸变，使得拍摄主体的变形非常大，因此对于拍摄结果的预览、回放和效果确认变得非常困难。

2、其次由于单台摄像机拍摄的画面分辨率有限（通常在2K至4K之间），经过后期畸变校正后，球幕影像的分辨率不能满足商业质量的播放和观看的要求。本发明提供一种超高分辨率球幕数字内容制作技术与工具，利用球幕拍摄系统以及3D虚拟球幕数字制作技术生成球形影像。本发明采用鱼眼镜头等距投影，采用多摄像机拍摄拼接和三维动画制作软件进行制作。使用5台摄像机，结合自主研发的球幕拍摄云台系统，摄像机的拍摄画面设为正方形，视场角（FOV）均设为90度，素材拍摄完成后，使用自主研发的球幕融合拼接技术，可以将各个摄像机获取的影像合成为球幕影像。由于本发明采用了5机（非鱼眼镜头）球幕拍摄云台系统，最大程度减小了镜头的畸变，因此在拍摄过程中就可以对拍摄结果进行预览、回放和效果确认。同时，通过自主研发的球幕融合拼接技术，最终可以获得8K至12K的超高分辨率的球幕影像，使球幕影像的质量获得了极大的提高。

发明内容

本发明提供一种超高分辨率球幕数字内容制作技术与工具，利用球幕拍摄系统以及3D虚拟球幕数字制作技术生成球形影像。本发明采用鱼眼镜头等距投影，采用多摄像机拍摄拼接和三维动画制作软件进行制作。使用5台摄像机，结合自主研发的球幕拍摄云台系统（图1），摄像机的拍摄画面设为正方形，视场角（FOV）均设为90度，素材拍摄完成后，使用自主研发的球幕融合拼接技术，可以将各个摄像机获取的影像合成为球幕影像。本发明利用三维动画制作软件中搭建的特殊参数的5个虚拟摄像机主（F）、后（B）、左（L）、右（R）、顶（T）（图2），采用经纬映射理论半立方体三维渲染绘制的技术来制作生成所需的球幕数字内容影像，并结合自有技术研发，解决其中超高分辨率渲染融合（8000 x 8000),球面影像经纬线变形，球幕数字内容虚拟实时预览等技术难点（图4）。

附图说明

图1 为球幕拍摄云台系统示意图。

图2 为三维动画软件中虚拟摄（照）像机示意图。

图3 为球幕拍摄系统所获取的5条实拍素材示意图。

图4 为经过融合拼接的矩形影片，供预览、回放、制作和效果确认使用。

图5 为经过经纬线变形并融合拼接后获得的最终球幕影像。

具体实施方式

A、使用自主研发的球幕拍摄云台系统架设五台摄（照）像机，确定主画面摄（照）像机 F，随后固定其余四台（照）像机的位置，分别为B、L、R、T；其中，T是顶（照）像机，采用超广角或鱼眼镜头拍摄，其余四台摄（照）像机视场角（FOV）均设为90度（图1）。

B、在三维动画制作软件中搭建的特殊参数的5个虚拟摄像机主（F）、后（B）、左（L）、右（R）、顶（T）（图2）。