离轴式虚拟摄像机参数确定方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及三维动画制作技术领域，特别是涉及离轴式虚拟摄像机参数确定方法 及系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着三维动画电影的流行，三维动画制作技术已经成为电影制作中十分 重要的技术。
[0003] 三维动画制作中对立体效果的控制尤为重要。零视差是左右两个摄像机在拍摄方 向上交叉会聚的点到两个摄像机基线中点的距离，零视差的值对立体视觉效果影响较大。 零视差确定后，可以根据零视差调整离轴式虚拟摄像机，从而得到较好的立体视觉效果。现 有的零视差由人工进行设定，容易受经验不足等因素影响，而且由于需要对每一个视频帧 设定零视差，因此工作量巨大。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例的目的在于提供一种离轴式虚拟摄像机参数确定方法级系统，以实 现自动确定离轴式虚拟摄像机参数的目的。
[0005] 为达到上述目的，本发明实施例公开了一种离轴式虚拟摄像机参数确定方法，应 用于计算机，所述方法包括：
[0006] 从深度缓冲区中提取离轴式虚拟摄像机中心点视角的各视频帧的场景深度图；
[0007] 对各视频帧：将该视频帧的所述场景深度图的边缘深度值中的最小值确定为该视 频帧的场景边缘最近深度zb，将该视频帧的第一物体的深度确定为该视频帧的感兴趣物体 深度zi;
[0008] 对各视频帧：通过公式
[0009] zp0=min(Zb,Zj)
[0010] 计算该视频帧的零视差值zp。，获得由各视频帧的零视差值zp。组成的零视差值序 列。
[0011] 可选的，还包括：
[0012] 对所述零视差值序列进行数据平滑处理，获得由各视频帧的零视差终值ZP组成 的零视差终值序列。
[0013] 可选的，还包括:
[0014] 对各视频帧：将该视频帧的所述场景深度图中的深度最小值确定为该视频帧的场 景最近深度zmin，将该视频帧的所述场景深度图中的深度最大值确定为该视频帧的场景最 远深度
[0015] 获得瞳距pd、观看距离vd、角差值的最小值Ymin和角差值的最大值Ymax，其中，所 述角差值为辐辏角与调节角的差值；
[0016] 根据公式
[0017]
[0018] 计算得出最大出屏感知距离n.I由-
[0019]
【主权项】
1. 一种离轴式虚拟摄像机参数确定方法，其特征在于，应用于计算机，所述方法包括： 从深度缓冲区中提取离轴式虚拟摄像机中心点视角的各视频帧的场景深度图； 对各视频帧：将该视频帧的所述场景深度图的边缘深度值中的最小值确定为该视频帧 的场景边缘最近深度zb，将该视频帧的第一物体的深度确定为该视频帧的感兴趣物体深度 Zi; 对各视频帧：通过公式 Zp0= min (Z b，Zi) 计算该视频帧的零视差值zp。,获得由各视频帧的零视差值zp。组成的零视差值序列。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 对所述零视差值序列进行数据平滑处理，获得由各视频帧的零视差终值zp组成的零 视差终值序列。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于,还包括： 对各视频帧：将该视频帧的所述场景深度图中的深度最小值确定为该视频帧的场景最 近深度Zmin,将该视频帧的所述场景?米度图中的深度最大值确定为该视频帧的场景最远深 度 Zmax; 获得瞳距pd、观看距离Vd、角差值的最小值Ymin和角差值的最大值γ max，其中，所述角 差值为辐辏角与调节角的差值； 根据公式
通过公式
计算得到各视频帧的摄像机间距S，其中，S为视频显示设备的像素宽度，WsS用户输 入的立体图像的像素宽度，在P # P 2且P 2彡〇时7 = Zmil^D = 0_;在zp > Zmax时， Z = Zmin且 D = D -;在 P i> P 2且 P O 时，Z = Z 丨麗且 D = D 1]1￡1!￡;在 zp < Z min时，Z = Zmax且丨）=Dmax，其中，
〇
4. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述对所述零视差值序列进行数据平 滑处理，获得由各视频帧的零视差终值ZP组成的零视差终值序列，包括： 使用七点线性平滑算法对所述零视差值序列进行预设次数的数据平滑处理，获得由各 视频帧的零视差终值zp组成的零视差终值序列。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于,还包括： 根据所述零视差终值序列和各视频帧的摄像机间距s对离轴式虚拟摄像机进行参数 设置。
6. -种离轴式虚拟摄像机参数确定系统，其特征在于，应用于计算机，所述系统包括： 深度图提取单元、第一深度确定单元和零时差序列获得单元， 所述深度图提取单元，用于从深度缓冲区中提取离轴式虚拟摄像机中心点视角的各视 频顿的场景深度图； 所述第一深度确定单元，用于对各视频帧：将该视频帧的所述场景深度图的边缘深度 值中的最小值确定为该视频帧的场景边缘最近深度Zb，将该视频帧的第一物体的深度确定 为该视频帧的感兴趣物体深度Z i; 所述零时差序列获得单元，用于对各视频帧：通过公式 zp。= min (Z b，Zi) 计算该视频帧的零视差值zp。,获得由各视频帧的零视差值zp。组成的零视差值序列。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：平滑处理单元，用于对所述零时 差序列获得单元获得的零视差值序列进行数据平滑处理，获得由各视频帧的零视差终值zp 组成的零视差终值序列。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：第二深度确定单元、参数获得单 元、第一距离计算单元、第二距离计算单元和间距计算单元， 所述第二深度确定单元，用于对各视频帧：将该视频帧的所述场景深度图中的深度最 小值确定为该视频帧的场景最近深度Znrin，将该视频帧的所述场景深度图中的深度最大值 确定为该视频帧的场景最远深度Z max; 所述参数获得单元，用于获得瞳距PcU观看距离vd、角差值的最小值γ min和角差值的 最大值Ymax，其中，所述角差值为辐辏角与调节角的差值； 所述第一距离计算单元，用于根据公式
计算得到各视频帧的摄像机间距s，其中，δ为视频显示设备的像素宽度，WsS用户输 入的立体图像的像素宽度，在P # P 2且P 2彡〇时，Z = Zmin且D = 0_;在ZP > Zmax时， Z = Zmin且:D = I) min;在 P i> P 2且 P O 时，Z = Z max且 D = D 順;在 zp < Z J寸，Z = Zma^ D = D max,其中， D隨=D pos+vd
O
9. 根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述平滑处理单元，具体用于： 使用七点线性平滑算法对所述零视差值序列进行预设次数的数据平滑处理，获得由各 视频帧的零视差终值ZP组成的零视差终值序列。
10. 根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：参数设置单元，用于根据所述零 视差终值序列和各视频帧的摄像机间距s对离轴式虚拟摄像机进行参数设置。
【专利摘要】本发明实施例提供的一种离轴式虚拟摄像机参数确定方法及系统，可以从深度缓冲区中提取各视频帧的场景深度图；并将场景深度图的边缘深度值中的最小值确定为各视频帧的场景边缘最近深度，将第一物体的深度确定为各视频帧的感兴趣物体深度，使用场景边缘最近深度和感兴趣物体深度中的较小值作为零视差值，得到由各视频帧的零视差值组成的零视差值序列。本发明实现了各视频帧的零视差值的自动确定，无需人工设置，因此不受经验不足等因素的影响，也减小了技术人员的工作量。同时，本发明还可以在不发生窗口遮挡问题的前提下，令零视差尽可能地靠近感兴趣物体，从而可以在保证舒适性的同时尽量提升立体感，保证了所确定的零时差的使用效果。
【IPC分类】H04N13-00, H04N13-02
【公开号】CN104869389
【申请号】CN201510250453
【发明人】马华东, 刘安尔, 卢大玮
【申请人】北京邮电大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月15日