[发明专利]一种基于计算机图形学实现的球幕播放及调整方法

说明书

本发明涉及一种基于计算机图形学实现的球幕播放及调整方法，特征在于，包括以下步骤：S1：在三维引擎中建立场景图像；S2：建立material文件，编写着色器文件，将场景图像转换为极坐标图像，对图像颜色亮度、极坐标半径、边缘模糊程度、旋转角度进行计算，将图像颜色亮度变量、极坐标半径变量、边缘模糊程度变量、旋转角度变量开放为可视化调节控件；S3：对场景图像进行图像效果处理；S4：利用可视化调节控件对场景图像进行初步调整；S5：建立终端控制软件，在终端控制界面上对场景图像进行可视化调节。本发明拓展了球幕播放的资源，简化了资源转换的计算过程，提高了球幕资源播放的流畅度与表现力。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于计算机图形学实现的球幕播放及调整系统。

背景技术

球幕技术是一种新兴的展示技术，它打破了以往投影图像只能是平面规则图形的局限，符合审美疲劳及创新个性化显示的需求。球幕的屏幕是一个球形的屏幕，屏幕可以在球形的内部也可以在球形的外部，图像投射到整个球形屏幕上，观众可以看到整个球幕上布满了图像。相较普通屏幕，具有更震撼的表现效果，很容易吸引观众的眼球。

由于球幕与普通屏幕的像素点排布不同，导致普通图像在播放时出现变形的情况。针对这种情况，目前市面上有多种多样的手段进行处理，第一种比较常用的方法是直接制作符合球幕像素点分布的图像资源，这种方法存在很大的局限性，图像资源有限，还需要消耗大量的人力物力去针对性制作；第二种常用的方法是将图像资源进行坐标转换，首先获取图像的二维坐标，转换为球形的三维坐标，之后再转换为极坐标，计算过程复杂，且极坐标状态下的球形区域半径和旋转的动态调整计算过程也非常复杂，甚至很多方法直接跳过了半径和旋转的调整计算过程，这种方法计算效率低且需要根据实际球幕展示情况进行反复修改，而且因为半径和旋转涉及复杂的转换计算，需要专业技术人员才可以修改，经常造成大量的交流成本、人力成本和时间成本。

计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法，将处理计算过程直接聚焦于图形像素，相较普通技术，可以直接对图形进行转换和计算，对图片的处理效果更加细腻真实，计算过程更加便捷，可控性更强，并且GPU渲染速度更快。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于计算机图形学的球幕播放及调整方法，以解决现有技术中球幕图像资源利用率低，普通图像资源在球幕上播放变形、计算复杂、调整难度大的问题。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于计算机图形学实现的球幕播放及调整方法，特殊之处在于，包括以下步骤：

S1：在三维引擎中建立场景图像；

S2：建立用于调节场景图像的材质球material文件，并通过CG语言对材质球material文件的着色器文件进行编写，利用着色器文件对引入的场景图像进行处理，并将图像颜色亮度变量、极坐标半径变量、边缘模糊程度变量、旋转角度变量开放出来，变为可视化调节控件；

所述着色器文件对场景图像的处理包括：将场景图像转换为极坐标图像，对图像颜色亮度、极坐标半径、边缘模糊程度、旋转角度进行计算；

S3：建立图像效果处理程序，将该程序挂载到三维引擎的相机上，并将S2建立的材质球material文件作为该图像效果处理程序的调用对象，对S1所述的场景图像进行图像效果处理；

S4：利用S2开放的可视化调节控件，对经S3处理后的场景图像的颜色亮度、极坐标半径、边缘模糊程度、旋转角度进行初步调整；

S5：建立终端控制软件，通过TCP远程通信协议在终端控制界面上对场景图像的颜色亮度、极坐标半径、边缘模糊程度、旋转角度进行可视化调节。