用于控制与图像捕捉有关的设备的系统和方法_4

文档序号:9510076阅读:来源:国知局
时地对焦,且/或摄像机将指向并且构图在视场中的该节点。 这允许对于在现场即兴创作上,在大量的对象/物体之间极其快速的变焦以及在两个移动 的对象/物体之间准确地调节,而不需要焦距表盘的手动测量或手动调节的任何动作一一 或在摄像机操作的情况下,对摄像机自身的任何手动调节。因此,在这种情况中,在图IC中 描述的方法300的接收步骤316包括接收预定顺序的选择的节点;并且方法对所选择的每 个节点重复输出步骤318,以便于根据顺序的节点选择来对多个节点依次自动地控制320 设备112的设置。
[0187] 节点定序器:
[0188] 还有可能创建预定顺序的节点,这适合影片的电影制作的当前范例,其中导演提 前知道对象的顺序。以此方式,通过预加载期望的节点可以通过简单地点击〃下一个〃按 钮、或者来回转动表盘(实际的或虚拟的)简单地从一个对象/物体移位到下一个,用户 不仅可以在任何期望的时刻在两个对象之前切换,还可以指令在对象之间调节焦距的速度 (对焦的速度)。因此,当经由输入端口 41接收用户输入命令时提示前述重复在图IC中 所示的步骤318、320(参照图1A)。可替换地,基于贮存在存储器132中的规划而重复步骤 318、320〇
[0189] 几何滑块:
[0190] 还可以在触摸屏装置上以几何的(三角形和正方形)或随机的模式(Ζ字形线、曲 线等)布置节点(或节点阵列)的图形表示,并且通过在每个节点之间滑动手指用户将在 对象之间"对焦",再次具有对对焦的速度的控制,并且再次不管对象或摄像机的运动而不 需要测量或调节实际的焦距距离。
[0191] 因此,图IC中所示的方法300 (参照图1Α)还包括经由输入端口 41通过对应于两 个相邻节点之间的位移的在触摸屏上的滑动运动来接收用户输入命令,其中接收步骤316 的选择包括相邻节点的标识符。方法300还包括根据所述位移关联所述相邻节点之间的中 间位置,对所述中间位置的每一个重复输出步骤318。
[0192] 界面模式:
[0193] 使用节点阵列、定序器、几何滑块和硬件表盘或其它输入装置,可以在对焦的两个 基础模式之间选择。
[0194] 一个模式是〃轻击以对焦〃,其中用户简单地轻击按钮(虚拟的或在物理输入装置 上)以选择节点或在节点序列中向前移动到下一个预定的节点。在该模式中,还应注意的 是可以预先确定当通过预先定义偏好(reference)或者通过调节虚拟的"速度表盘"或模 拟输入装置来选择下一节点时调节焦距的速度。
[0195] 第二模式是"滑动以对焦",其中用户不仅选择下一节点,而是通过使用几何滑块、 虚拟的表盘或模拟输入装置能够选择下一节点并且实时实现调节焦距的速度。这仿真了当 前的对焦范例,其中调焦者控制调节的速度,而不引入任何在期望的对象上失焦的风险。
[0196] 来自单个传感器的尖端偏移和多个节点:
[0197] 通过使用提供一种实时位置和朝向数据的传感器,可以使用相同的传感器创建多 个节点。这通过使用X、Y、Z位置坐标以及相对的方位、高度、转动坐标输入"偏移值"而实 现。因此,附接到对象的头部的后部的传感器由于其是硬性的物体可以具有与头部相关联 的几个节点。眼睛、鼻尖、耳朵等使用该技术都可以从单个传感器被定义为节点。
[0198] 尖端偏移的精细调节:
[0199] 在难以在三维空间中测量准确的偏移的情况下,提供两个自动化技术:
[0200]-假设传感器被放置在演员的颈部的后面并且期望的节点实际上是眼睛,第二传 感器可以暂时放置在眼睛上。使用来自第二传感器的数据"尖端偏移"数据可以被自动地 计算并且施加到节点。
[0201] -可以通过使对象处于到摄像机的视线中而手动地调节尖端偏移,然后调焦者可 以调节焦距直到期望的节点被焦点对准(通常是眼睛)。系统能够大致校准其自己的尖端 偏移,因为它知道传感器的朝向并且它将知道相对于传感器数据调节了多少焦距。
[0202] 自动分析(profiling):
[0203] 如果用户使用藏在表演者身体上的某处的传感器将节点定义为眼睛,可以通知系 统该节点实际上是"两个节点",左眼和右眼。由于系统在所有时间都知道摄像机处于何处 以及对象处于何处以及对象相对于摄像机如何朝向,它例如可以当脸的左侧朝向摄像机时 对焦在左眼上、并且当脸的右侧朝向摄像机时对焦在右眼上。因此,在图IC中示出的方法 300 (参照图1A)还包括在步骤316处在接收的节点的选择中确定满足给定条件的节点(或 者一个或多个感兴趣的区域)。从而根据满足给定条件的节点产生步骤318的信号。
[0204] 同样地,任何旋转的对象或物体可以具有与其相关联的几个"自动分析"节点,随 着所述对象或物体转动,所述节点可以被触发。
[0205] 变焦控制:
[0206] 类似于对焦,位置和朝向数据也可以被用于调节变焦。例如,如果所期望的是不管 对象的距离将其在画面框中保持完全一样的大小,通过输入镜头参数,系统可以随着对象 或物体移动自动缩小和放大。NB:该效应有时被称为"移动变焦(Dolly Zoom)"或者"三倍 反向变焦(Triple Reverse Zoom)",并且目前需要非常稳定的摄像机运动以及多次彩排来 实现。该系统使得能够在手持式镜头并且其中随机的表演者和摄像机移动中创建该效果。
[0207] 镜像模式:
[0208] 还可以延伸功能以计算如拍摄例如在镜子中的反射所需要的虚拟的距离和或角。 其中在镜子中反射的摄像机和对象之间的焦距等于从摄像机到镜子的距离加上从镜子到 对象的距离,通过将传感器放置在镜子和对象上(以及摄像机上,如果摄像机移动)系统可 以快速地计算正确的虚拟距离以当期望时对焦反射。
[0209] 基于两个节点或两个偏移节点之间的最佳的焦平面的焦距:
[0210] 例如可能期望的是,对焦到每一个穿戴传感器的两个对象上。人们从而可以选择 中点,使得选中的镜头将同时允许对象由于焦平面将处于每个对象的中间点而被焦点对 准,并且由于焦平面将大致在景深的中点处而将允许两个对象的最佳的焦距。摄影师也可 以选择两个对象之间的任何点,特别是如果他们希望确保在另一个对象离开景深的范围的 情况下给予两个对象的一个优先权并且确定其被焦点对准。
[0211] 用于3D制作的两眼间角调节:
[0212] 一些三维摄影设置要求两眼间角的实时调节。该系统可以通过将该角栓系到选中 的对象/物体使该调节自动化。
[0213] 光圈控制:
[0214] 在一些情况中,可能所期望的是"拉动光圈"以调节进入镜头的光量,例如当在单 个镜头中从较亮的室外地点移动到较暗的室内时。通过将摄像机位置栓系到光圈调节,可 以对预定地点的范围进行自动的光圈调节。此外,因为朝向数据可用于摄像机,可以仅基于 摄像机的方向调节光圈,允许了其中布景或地点可以被点亮到多于一个"关键光"、并且光 圈将总是在这些曝光值之间平滑地调节的当前不可能的场景。
[0215] 保存设置:
[0216] 可以使用该系统预先计划非常复杂的拍摄或场景,并且将关于"节点"和任何序列 的所有所需要的数据输入到在界面软件上的文件中。对"场景"的该保存极大体改善了设 置效率,并且还给予创造者计划和准备用当前计数不可能实现的高度复杂的拍摄的能力。
[0217] 距离显示:
[0218] 系统能够计算在任何时间时对象和摄像机之间的相对距离并且在任何时间时在 任何期望的读数上将此显示为距离数据。例如,选择的"节点"距离数据可以总是被显示在 软件界面的主控制屏幕上。此外"卫星装置"可以结合到该距离数据,并且用户可以在任何 时间时选择任何节点以确定数据。
[0219] 例如,调焦者可以在彩排期间对焦于演员A,但是电影摄影师可能希望知道演员B 离开有多远以评估所需要的灯光水平,以构建导演所要求的景深。使用类似iPod Touch? 或智能手机的手持装置,即使当演员A被焦点对准时,电影摄影师也可以实时获取演员B的 距离数据。
[0220] 多摄像机支持:
[0221] 该系统允许用户设置一个或多个摄像机,而没有可限定的上限,并且将多个摄像 机对准相同的物体或者将每个摄像机对准分离的物体。
[0222] 其它实时数据显示:
[0223] 获取实时数据还允许其它实时计算和指标:
[0224] -在任何给定时间时对于任何给定节点的景深。
[0225] -最小焦距警告一一例如:当达到预定的近距离时可以以橙色显示距离,并且当对 象达到实际最小的焦距时以红色标记。
[0226] 手动覆盖以及自动切换:
[0227] 由于任何调焦者或摄像机摄影师可能希望在任何时间时手动地控制焦距,不管系 统的效率,该系统使能全时在自动和手动之间的手动或自动切换。这些是在当前系统中可 用的方法:
[0228] -数字精细调节"表盘"永远对调焦者可用。简单地通过调节该精细调节,调焦者 可以以任何量来改写自动焦距设置。
[0229] - "开拍板(slate)模式"。通过选择按钮,自动系统立即切换到全手动。
[0230] - "自动切换"。该模式允许用户预先定义的一点,在所述点处节点、对象或物体从 自动切换到手动或者相反。这可能对当其中对象长距离行进时使用非常长的镜头是有用 的,且/或可以是用于避免数据中不期望的变化的方法。
[0231] 吊杆安装的源:
[0232] 由于电影产业已经习惯于在被称为〃吊杆〃的长的可伸缩的杆上安装麦克风的处 理,该系统的一个独特的实现方式是在吊杆上安装磁性源,然后该吊杆可以以麦克风在最 近的方便的位置被放置在表演区域之上的安全相同的方式,在最近的方便的位置被放置在 表演区域之上。如果对象和摄像机两者都配备有传感器,仍可以收集理想的焦距数据以用 于多个节点。然而,该方法不允许摄像机操作或使用不与传感器相关联的固定的节点。
[0233] 双(和多个)源吊杆:
[0234] 将在吊杆上安装单个源的基本想法延伸,还可以安装两个源,每个在吊杆的一端, 以扩大范围。同样地,其它手持的配置一一三角形或正方形,例如可以扩大范围,由于所述 源的相对位置可以在设置软件中预先配置,所以允许不需要设置上的校准的快速设置。
[0235] 摄像机安装的源:
[0236] 直接在摄像机上安装所述源并且使用软件将摄像机的相对位置校准到源可以操 作所述系统而不需要摄像机上的传感器。这允许快速地设置"单源系统",其在最需要敏锐 的对焦的邻近的范围处提供极大的准确性。
[0237] 模块化系统:
[0238] 多个源(没有理论上的上限值)可以被布置在预定的配置中或随机地布置。预定 的配置可以使能快速设置,(诸如具有IOft侧的等边三角形)并且覆盖更大的区域。随机 的配置需要在软件中的一些手动设置,但是允许将由系统覆盖的形状和区域中的极大的灵 活性。
[0239] 静止的磁性源(或光学传感器)校准:
[0240] 由于系统使用多个磁性源,(或在红外线的情况下,多个摄像机)并且每一个源 的X,Y,Z和A,E,R需要被输入到所述系统中,所以在系统中包括用于输入该数据的简单界 面。
[0241] 预测性(或卡尔曼)滤波:
[0242] 由于任何自动化的系统实时查看数据,其总是回顾过去。尽管该系统将极其地快 速,但即使一百万分之一秒的滞后在极其充满挑战的情况下(即在低亮度中具有迅速地移 动的对象的非常长的镜头)可能具有可以可见的效果。当前电影制作人和电影摄影师避开 这些充满挑战的情况并且事实上为了克服它们而花费大量的金钱,特别是在租借非常昂贵 的照明套件以维持5. 6的平均F/分档位(stop)。通过将预测性算法增加到系统可以通过 补偿在焦点位置的任何延迟而非常容易的克服数据中的任何轻微的滞后,其中所述补偿在 焦点位置中的任何延迟通过以相对于对象朝向或远离摄像机的运动的速度的固定比例调 节焦点位置。通过增加该特征,即使在最具挑战性的情况下甚至是获得焦距是相对简单的。
[0243] 如在该系统中的所有特征一样,可以通过使用者增加所期望的一样多的或者一样 少的自动化来校准。例如,非常激进的设置将即使在非常迅速地移动的物体上也创建紧密 的对焦。相对不激进的设置将创建更加自然的延迟,其对一些创造性的目标可能更加适合。
[0244] 数据记录:
[0245] 如之前所述,在该系统中的位置和朝向数据可以实时地被记录(即贮存在存储器 132中一一见图1A)并且在之后在其它后期制作方案中使用。
[0246] 增强的摄像机控制:
[0247] 使用位置和朝向数据可以完整地自动化摄像机的操作以及移动摄影车和/或摄 影升降机转臂或摄影升降车的移动。但是,摄像机摄影师和电影摄影师希望对最终构图的 微妙之处具有全部的控制。该系统的一个特征是要完整地自动化摄像机控制的复杂工作, 并且允许摄影师通过具有触摸屏功能的视频重放屏幕简单地移动他的手指来调节构图。例 如,自动化的系统可能将表演者保持在画面框的正中心,但是摄影师希望将表演者置于画 面框的左侧。通过简单地将手指从在视频图像上的任何点拖到左侧,系统将补偿和调节表 演者在画面框中的位置到期望的构图。以此方式,构图迅速地移动的物体将像构图静止的 物体一样简单。该相同的调节可以通过操纵杆控制来实现,其当前被用于标准的远程摄像 机操作并且这还将是对当前技术的很大改善。然而触摸屏拖动特征更加直观并且不需要训 练。
[0248] 红外 LED :
[0249] 上述系统使用AC磁运动捕捉系统。但是,可以应用于较大的工作室配置的同样可 行的替代是使用红外LED运动跟踪系统以捕捉相同的数据。虽然红外对传感器摄像机是视 线的,但是其不需要在摄像机和对象之
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