球幕投影放映的方法与流程

本发明涉及球幕放映技术，更具体地说，涉及一种球幕投影放映的实现方法。

背景技术：

球幕电影是近年来快速发展的一种新形式电影。球幕电影的放映厅为圆顶式结构，放映银幕呈半球形，观众被包围其中。由于银幕影像大而清晰，且由观众面前延伸至身后，同时伴有立体声环音，使观众如置身其间，临场效果十分强烈。因此，球幕电影也成为一种越来越受欢迎的娱乐方式。但是传统的投影系统使用定制的鱼眼镜头从半球形银幕的球心点向银幕投射画面，一方面定制镜头获取不易，成本高昂，更重要的是，投影设备本身占据了球心点位置，而此处为恰好为最佳观影位置，使得观众座椅只能设置在放映机周围，因此导致观影空间的严重浪费。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种球幕投影放映的方法，其通过在球幕剧场周边设置多个投影仪投射画面至球幕上以再现场景画面，从而将球心点这个最佳观影位置留给了观众，获得了较佳的观看效果。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种球幕投影放映的方法，用于在顶部设有球幕的球幕剧场中放映，包括以下步骤：

s1、利用初始相机拍摄场景画面；

s2、利用三维软件创建与所述球幕剧场成比例的虚拟球幕剧场，所述虚拟球幕剧

场中包括与所述球幕对应的虚拟球幕；

s3、在所述虚拟球幕剧场中设置与所述初始相机对应的虚拟投影灯并将所述场景画面投射至所述虚拟球幕上；

s4、在所述虚拟球幕剧场中设置多个虚拟相机，多个虚拟相机的投影范围相互叠加以使多个虚拟相机可完整记录虚拟球幕上放映的画面；任意相邻两个虚拟相机的投影范围边缘相互覆盖以形成多个覆盖区域，多个覆盖区域均相互覆盖形成多重覆盖区域，多重覆盖区域与多个覆盖区域间形成多个融合带，任意相邻两个融合带中一个融合带从多重覆盖区域覆盖的画面一侧到另一侧由白到黑线性渐变，另一个融合带从多重覆盖区域覆盖的画面一侧到另一侧由黑到白线性渐变，任意相邻两个融合带之间线性叠加以完成对多重覆盖区域覆盖的画面的融合；

s5、在所述球幕剧场中设置多个投影仪，多个投影仪分别与多个虚拟相机位置一一对应；利用多个投影仪投射画面至球幕上以再现场景画面。

优选的是，所述的球幕投影放映的方法，虚拟相机数量为四个。

优选的是，所述的球幕投影放映的方法，四个虚拟相机沿周向均匀分布于虚拟球幕外侧，四个虚拟相机分别记录四分之一的虚拟球幕上放映的画面。

优选的是，所述的球幕投影放映的方法，四个虚拟相机中任意相邻两个虚拟相机投影范围边缘相互覆盖以形成四个第一覆盖区域，四个第一覆盖区域间均相互覆盖以形成第二覆盖区域，且第二覆盖区域轴线与虚拟球幕轴线相同。

优选的是，所述的球幕投影放映的方法，对第一覆盖区域依据线性叠加原理分解为两个渐变照明，其中一个渐变照明从第一覆盖区域的一侧到另一侧由白到黑线性渐变，另一个渐变照明从第一覆盖区域的一侧到另一侧由黑到白线性渐变，两个渐变照明线性叠加以完成对第一覆盖区域的画面进行融合。

优选的是，所述的球幕投影放映的方法，第二覆盖区域为一类长方体形区域，对第二覆盖区域进行画面融合处理，融合处理包括以下步骤：

步骤一、将第二覆盖区域依据线性叠加原理，分解为第一渐变照明、第二渐变照明，第一渐变照明从第二覆盖区域的一侧到另一侧由白到黑线性渐变，第二渐变照明从第二覆盖区域的一侧到另一侧由黑到白线性渐变；

将第二渐变照明沿第二覆盖区域的对角线切分为第三渐变照明、第四渐变照明；将第四渐变照明依据线性叠加原理，分解为第五渐变照明、第六渐变照明，其中，第五渐变照明沿第四渐变照明矩形截面的一侧到另一侧由黑到白线性渐变，第六渐变照明沿第四渐变照明矩形截面的一侧到另一侧由白到黑线性渐变；第五渐变照明与第三渐变照明间有共同的截面；

步骤二、第六渐变照明、与第六渐变照明相邻的且与第六渐变照明间有共同截面的第一覆盖区域的渐变照明间围合形成第一融合带；第三渐变照明、第五渐变照明、与第三渐变照明相邻的且与第三渐变照明间有共同截面的第一覆盖区域的渐变照明、与第五渐变照明相邻的且与第五渐变照明间有共同截面的第一覆盖区域的渐变照明间围合形成第二融合带；第一融合带、第二融合带线性叠加以完成对半个第二覆盖区域画面的融合；

步骤三、将第一渐变照明沿第二覆盖区域的对角线切分为第七渐变照明、第八渐变照明；将第八渐变照明依据线性叠加原理，分解为第九渐变照明、第十渐变照明，其中，第九渐变照明沿第八渐变照明矩形截面的一侧到另一侧由黑到白线性渐变，第十渐变照明沿第八渐变照明矩形截面的一侧到另一侧由白到黑线性渐变；第七渐变照明与第十渐变照明间有共同的截面；

步骤四、第九渐变照明、与第九渐变照明相邻的且与第九渐变照明间有共同截面的第一覆盖区域的渐变照明间围合形成第三融合带；第七渐变照明、第十渐变照明、与第七渐变照明相邻的且与第七渐变照明间有共同截面的第一覆盖区域的渐变照明、与第十渐变照明相邻的且与第十渐变照明间有共同截面的第一覆盖区域的渐变照明间围合形成第四融合带；第三融合带、第四融合带线性叠加以完成对另半个第二覆盖区域画面的融合。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明的球幕投影放映的方法，通过在球幕周边设置与四个虚拟相机相对应的四个投影仪，四个投影仪投射画面至球幕上以再现场景画面，从而将球心点这个最佳观影位置留给了观众，获得了较佳的观看效果。

2、本发明的球幕投影放映的方法，将第一覆盖区域依据线性叠加原理分解为两个渐变照明，其中一个渐变照明从第一覆盖区域的一侧到另一侧由白到黑线性渐变，另一个渐变照明从第一覆盖区域的一侧到另一侧由黑到白线性渐变，两个渐变照明线性叠加以完成对第一覆盖区域的画面进行融合，从而使得第一覆盖区域亮度恰好相互补偿，保证真实球幕影厅中球形银幕上的画面不出现亮度突变。

3、本发明的球幕投影放映的方法，将第二覆盖区域依据线性叠加原理切分为第一融合带、第二融合带、第三融合带、第四融合带，第一融合带、第二融合带线性叠加以完成对半个第二覆盖区域画面的融合，第三融合带、第四融合带线性叠加以完成对另半个第二覆盖区域画面的融合，从而完成对第二覆盖区域画面的融合，保证真实球幕影厅中球形银幕上的画面不出现亮度突变。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为虚拟相机分布在虚拟球幕外侧示意图；

图2为第一覆盖区域、第二覆盖区叠加示意图；

图3、4、5为第一覆盖区域切分为两个渐变照明示意图；

图6、7、8为第二覆盖区域切分为第一、第二两个渐变照明示意图；

图9为第二渐变照明切分为第三、第四两个渐变照明示意图；

图10为第四渐变照明切分为第五、第六两个渐变照明示意图；

图11为第五、第三渐变照明合并示意图；

图12为第四渐变照明示意图；

图13为第二融合带示意图；

图14为第一融合带示意图；

图15为第一渐变照明切分为第七、第八两个渐变照明示意图；

图16为第七渐变照明示意图；

图17为第八渐变照明切分为第九、第十两个渐变照明示意图；

图18为第九渐变照明示意图；

图19为第七、第十渐变照明合并示意图；

图20为第三融合带示意图；

图21为第四融合带示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

一种球幕投影放映的方法，用于在顶部设有球幕的球幕剧场中放映，包括以下步骤：

s1、利用初始相机拍摄场景画面；例如，首先利用三维软件构建的虚拟故事场景；随后在在所述虚拟场景中利用一组虚拟的初始相机拍摄场景画面。在记录场景画面的过程中，将虚拟相机设置成模拟观察者的眼睛，因此该过程也称为画面的一次渲染。当然也可以采用实物相机在现实场景中拍摄场景画面。

s2、利用三维软件创建与所述球幕剧场成比例的虚拟球幕剧场，所述虚拟球幕剧场中包括与所述球幕对应的虚拟球幕；虚拟球幕剧场根据实际球幕剧场的比例来创建。

s3、在所述虚拟球幕剧场中设置与所述初始相机对应的虚拟投影灯并将所述场景画面投射至所述虚拟球幕上；虚拟投影灯的位置和投射仰角必须与初始相机一致，才能在虚拟球幕上再现场景画面。

s4、在所述虚拟球幕剧场中设置多个虚拟相机，多个虚拟相机的投影范围相互叠加以使多个虚拟相机可完整记录虚拟球幕上放映的画面；任意相邻两个虚拟相机的投影范围边缘相互覆盖以形成多个覆盖区域，多个覆盖区域均相互覆盖形成多重覆盖区域，多重覆盖区域与多个覆盖区域间形成多个融合带，任意相邻两个融合带中一个融合带从多重覆盖区域覆盖的画面一侧到另一侧由白到黑线性渐变，另一个融合带从多重覆盖区域覆盖的画面一侧到另一侧由黑到白线性渐变，任意相邻两个融合带之间线性叠加以完成对多重覆盖区域覆盖的画面的融合；由于相邻两个虚拟相机的投影范围边缘相互覆盖以形成多个覆盖区域，多个覆盖区域均相互覆盖形成多重覆盖区域，该多重覆盖区域的轴线与虚拟球幕的轴线一致，而且多个覆盖区域的覆盖致使该区域画面亮度发生突变，因此要对多重覆盖区域的画面进行融合处理，融合时多重覆盖区域与多个覆盖区域相交形成多个融合带，任意相邻两个融合带中一个融合带从多重覆盖区域覆盖的画面一侧到另一侧由白到黑线性渐变，另一个融合带从多重覆盖区域覆盖的画面一侧到另一侧由黑到白线性渐变，任意相邻两个当融合带线性叠加后，两者亮度发生融合，互相补偿而不会发生突变。

s5、在所述球幕剧场中设置多个投影仪，多个投影仪分别与多个虚拟相机位置一一对应；利用多个投影仪投射画面至球幕上以再现场景画面。多个虚拟相机的水平张角，垂直张角，焦距，都必须与真实球幕影厅中的投影仪的水平张角，垂直张角，焦距一样。这是因为投影仪与虚拟相机的内部光路是完全一致的，相同的水平张角，垂直张角，焦距，还有投影仪和虚拟相机相同的空间位置与朝向，意味着投影仪投射出来的画面与虚拟相机拍摄到的画面完全一致，同时，s2中复原的虚拟球幕剧场与真实球幕影厅的比例和尺寸完全一致。最终保证了在真实球幕影厅中观众位置看到的画面效果与我们在s1中制作的场景画面所呈现的效果是完全一致的。

在另一种技术方案中，所述的球幕投影放映的方法，虚拟相机数量为四个。即球幕剧场中也设置四个投影仪，并且四个投影仪的位置与虚拟相机的位置一致。

在另一种技术方案中，所述的球幕投影放映的方法，四个虚拟相机沿周向均匀分布于虚拟球幕外侧，四个虚拟相机分别记录四分之一的虚拟球幕上放映的画面。即球幕剧场中也设置四个投影仪，且四个投影仪也沿着球幕剧场周向分布，每个投影仪投射四分之一画面至球幕上。

在另一种技术方案中，所述的球幕投影放映的方法，四个虚拟相机中任意相邻两个虚拟相机投影范围边缘相互覆盖以形成四个第一覆盖区域1，四个第一覆盖区域1间均相互覆盖以形成第二覆盖区域2，且第二覆盖区域2轴线与虚拟球幕轴线相同。四个虚拟相机的投影范围边缘必须相互覆盖而不可以由遗漏，以保证覆盖整个虚拟球幕；如图1所示，图中四个虚拟相机3沿虚拟球幕周向均匀分布，任意相邻两个虚拟相机投影范围边缘相互覆盖以形成四个第一覆盖区域1，四个第一覆盖区域1均在虚拟球幕的中心位置处相交，形成第二覆盖区域2。

在另一种技术方案中，所述的球幕投影放映的方法，对第一覆盖区域依据线性叠加原理分解为两个渐变照明，其中一个渐变照明从第一覆盖区域的一侧到另一侧由白到黑线性渐变，另一个渐变照明从第一覆盖区域的一侧到另一侧由黑到白线性渐变，两个渐变照明线性叠加以完成对第一覆盖区域的画面进行融合。如图2所示，四个第一覆盖区域分别为11、12、13、14，将第一覆盖区域11分为111、112两个渐变照明，将第一覆盖区域12分为121、122两个渐变照明，将第一覆盖区域13分为131、132两个渐变照明，将第一覆盖区域14分为141、142两个渐变照明，以第一覆盖区域11为例说明第一覆盖区域的画面融合，将第一覆盖区域11依据线性叠加原理分解为两个渐变照明111、112，如图3、4、5所示，对于任意一个渐变照明，以高度代表渐变照明的亮度，高度越高渐变照明的亮度越亮，高度最高处的渐变照明的亮度为白，高度最低处的渐变照明的亮度为黑，渐变照明实际为亮度为从黑到白或从白到黑的线性照明；对于线性照明111而言其从第一覆盖区域的一侧到另一侧由白到黑渐变，对于线性照明112而言其从第一覆盖区域的一侧到另一侧由黑到白渐变，当两者线性叠加后，两者亮度发生融合，互相补偿而不会发生突变。

在另一种技术方案中，所述的球幕投影放映的方法，第二覆盖区域2为一类长方体形区域，对第二覆盖区域2进行画面融合处理，融合处理包括以下步骤：

步骤一、将第二覆盖区域2依据线性叠加原理，分解为第一渐变照明21、第二渐变照明22，第一渐变照明21从第二覆盖区域2的一侧到另一侧由白到黑线性渐变，第二渐变照明22从第二覆盖区域2的一侧到另一侧由黑到白线性渐变；

将第二渐变照明22沿第二覆盖区域2的对角线切分为第三渐变照明221、第四渐变照明222，其中第四渐变照明222所覆盖的第二覆盖区域2体积大于第三渐变照明221所覆盖的第二覆盖区域2体积；将第四渐变照明222依据线性叠加原理，分解为第五渐变照明223、第六渐变照明224，其中，第五渐变照明223沿第四渐变照明222矩形截面的一侧到另一侧由黑到白线性渐变，第六渐变照明沿224第四渐变照明222矩形截面的一侧到另一侧由白到黑线性渐变；第五渐变照明223与第三渐变照明221间有共同的截面；

步骤二、第六渐变照明224、与第六渐变照明226相邻的且与第六渐变照明间有共同截面的第一覆盖区域的渐变照明间围合形成第一融合带；第三渐变照明221、第五渐变照明223、与第三渐变照明221相邻的且与第三渐变照明221间有共同截面的第一覆盖区域的渐变照明、与第五渐变照明223相邻的且与第五渐变照明223间有共同截面的第一覆盖区域的渐变照明间围合形成第二融合带；第一融合带、第二融合带线性叠加以完成对半个第二覆盖区域2画面的融合；

步骤三、将第一渐变照明21沿第二覆盖区域2的对角线切分为第七渐变照明226、第八渐变照明225，其中第八渐变照明225所覆盖的第二覆盖区域2体积大于第七渐变照明226所覆盖的第二覆盖区域2体积；将第八渐变照明225依据线性叠加原理，分解为第九渐变照明228、第十渐变照明227，其中，第九渐变照明228沿第八渐变照明225矩形截面的一侧到另一侧由黑到白线性渐变，第十渐变照明227沿第八渐变照明矩形截面的一侧到另一侧由白到黑线性渐变；第七渐变照明226与第十渐变照明227间有共同的截面；

步骤四、第九渐变照明228、与第九渐变照明228相邻的且与第九渐变照明228间有共同截面的第一覆盖区域的渐变照明间围合形成第三融合带；第七渐变照明226、第十渐变照明227、与第七渐变照明226相邻的且与第七渐变照明间有共同截面的第一覆盖区域的渐变照明、与第十渐变照明227相邻的且与第十渐变照明227间有共同截面的第一覆盖区域的渐变照明间围合形成第四融合带；第三融合带、第四融合带线性叠加以完成对另半个第二覆盖区域画面的融合。

在上述技术方案中，先将第二覆盖区域2依据线性叠加原理，分解为第一渐变照明21、第二渐变照明22，第一渐变照明21从第二覆盖区域2的一侧到另一侧由白到黑线性渐变，第二渐变照明22从第二覆盖区域2的一侧到另一侧由黑到白线性渐变，如图6、7、8所示，但是这样明显不够，第一渐变照明21与第一覆盖区域14的141、142渐变照明的连接处有亮度突变，第二渐变照明22与第一覆盖区域11的111、112渐变照明的连接处有亮度突变，不能融合，因此，继续将第一渐变照明21、第二渐变照明22切分，如图9～12所示，将第二渐变照明22沿第二覆盖区域2的对角线进行切分得到第三渐变照明221、第四渐变照明222，将第四渐变照明222依据线性叠加原理分解为第五渐变照明223、第六渐变照明224，第五渐变照明223沿第二覆盖区域2的一侧到另一侧由黑到白渐变，第六渐变照明224沿第二覆盖区域2的一侧到另一侧由白到黑渐变，第三渐变照明221、第五渐变照明223围合形成的覆盖区域与相邻的第一覆盖区域形成第二融合带，如图13所示，第三渐变照明221、第五渐变照明223、与第一覆盖区域11中的渐变照明111、第一覆盖区域13中的渐变照明132间形成第二融合带，第六渐变照明224与相邻的第一覆盖区域间形成第一融合带，如图14所示，第六渐变照明224、第一覆盖区域11中的渐变照明112、第一覆盖区域12中的渐变照明121间形成第一融合带，注意到第二融合带中的渐变照明111和第一融合带中的渐变照明112，第二融合带中的第五渐变照明223和第一融合带中的第六渐变照明224，可相互线性叠加，叠加后两者亮度发生融合，互相补偿而不会发生突变；同理对第一渐变照明21作相同的处理，如图15～19所示，将将第一渐变照明21沿第二覆盖区域2的对角线切分为第七渐变照明226、第八渐变照明225；将第八渐变照明225依据线性叠加原理，分解为第九渐变照明228、第十渐变照明227，其中，第九渐变照明228沿第二覆盖区域2的一侧到另一侧由黑到白线性渐变，第十渐变照明227沿第二覆盖区域2的一侧到另一侧由白到黑线性渐变；第七渐变照明226、第十渐变照明227围合形成的覆盖区域与相邻的第一覆盖区域形成第四融合带，如图20所示，第七渐变照明226、第十渐变照明227、与第一覆盖区域13中的渐变照明131、与第一覆盖区域14中的渐变照明141间围合形成第四融合带，第九渐变照明228、与第九渐变照明228相邻的第一覆盖区域间形成第三融合带，如图21所示，第九渐变照明228、第一覆盖区域14中的渐变照明142、第一覆盖区域12中的渐变照明122间形成第三融合带，注意到第三融合带中的渐变照明142和第四融合带中的渐变照明141、第三融合带中的第九渐变照明228和第四融合带中的第十渐变照明227间可相互线性叠加，而且，第二融合带中的渐变照明132和第四融合带中的渐变照明131、第四融合带中的第七渐变照明226和第二融合带中的第三渐变照明221、第一融合带中的渐变照明121和第三融合带中的渐变照明122、第一融合带中的第六渐变照明224和第三融合带中的第九渐变照明228间也可相互线性叠加，第一融合带、第二融合带、第三融合带、第四融合带叠加后两者亮度发生融合，互相补偿而不会发生突变，从而完成对整个第二覆盖区域的画面融合处理。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。