专利名称：360度虚拟物体的数据采集、编辑方法和使用该方法的制作系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种360度虚拟物体制作技术，尤其是利用计算机程序对摄像设备拍摄产生的影像进行数据处理，最终产生可播放的360度虚拟物体的数据采集、编辑方法和使用该方法的制作系统。
背景技术：
360度虚拟物体是一种通过计算机进行物体展示的虚拟现实技术。通过这种技术，用户可以从四周的各个角度对被拍摄物体进行观察，并可以交互地控制调整观察角度。
现有的360度虚拟物体制作技术是用照相机手工对静止物体从不同角度拍摄多幅照片，在拍摄过程中要保证拍摄每一隔照片时照相机镜头的主光轴通过某固定点、并且在空间的同一平面内，同时各拍摄角度均匀分布在360度内。将拍摄所得照片传输到计算机外存，用通用图像处理程序对这些照片进行裁剪，平移操作并将处理结果图像文件存贮在计算机外存上，然后在专用的360度虚拟物体生成计算机程序中导入这些图像文件，按拍摄角度排序，最后按用户选择存储为各种格式的可播放的360度虚拟物体数据文件。有些专用的360度虚拟物体生成计算机程序除了可以生成最终的360度虚拟物体数据文件外，还内置了照片裁剪、平移功能。
在现有的360度虚拟物体制作技术中，从不同角度对物体拍摄并将拍摄所得照片导入计算机外存，操作者不但要多次进行拍摄动作，拍摄完成后还必须将拍得照片手工传输到计算机外存。这个步骤是整个制作过程中最复杂、耗时最多的操作步骤，也使得整个制作过程复杂且效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种360度虚拟物体的数据采集、编辑方法以及使用该方法的制作系统。它用计算机控制拍摄设备拍摄和导入拍摄数据，取代手工的拍摄和导入过程，从而获得物体照片序列的过程自动化，快速地制作360度虚拟物体。
为达到上述目的，本发明所述的一种360度虚拟物体的数据采集、编辑方法，包括下述步骤1)适当摆放各装置，如转台、拍摄设备等，并使转台加电转动，2)开启拍摄设备并与电脑连接，对准转台调节好拍摄参数，3)开启电脑运行系统控制程序，4)将被拍摄物置于转台上，5)设定控制程序的图片抓取参数，6)从被拍摄物体转动的视频数据流中抓取部分图像帧，形成一个图像序列，7)对获得的图像序列中的图像作裁剪、平移，使各幅图像中被拍摄物体的旋转轴相对于整幅图像的位置保持一致，8)设定控制程序的输出参数，9)以处理后的图像序列为资源数据，生成360度虚拟物体播放器可以识别的文件格式。
实现上述方法所述的360度虚拟物体制作系统，主要包括转台、拍摄设备、计算机等，与控制系统的控制程序共同组成本发明所述的制作系统，拍摄设备与计算机连接，计算机必须安装支持拍摄设备相应接口的硬件；还包括主界面模块处理用户与软件的交互，调用下级模块实现用户操作；影像捕获和图片抓取模块检测计算机上安装的影像捕获设备，打开检测到的影像捕获设备把捕获到的数据存储为影像文件，从影像文件中抓取图片，把图片存储为图像文件，设定转台周期，抓取张数；图像编辑模块对图片进行裁剪、平移处理，调整图片序列中各图片的顺序，预览、播放当前编辑的图片序列；360度虚拟物体生成模块以处理后的图片序列为资源，根据用户选择的输出格式和参数，生成相应格式和参数的360度虚拟物体数据文件。
由于本发明通过计算机控制摄像设备拍摄过程，自动抓取所需的图像帧来得到图片序列，替代了现有手工拍摄每一幅照片，再手工导入计算机这个过程，降低了操作者的劳动强度和劳动难度，使得本发明的工作效率高于现有360度虚拟物体制作技术。
图1是本发明系统控制程序模块结构图；
图2是本发明硬件设备示意图；图3是本发明360度虚拟物体的数据采集、编辑方法流程图；图4是本发明主界面模块界面示例图；图5-1、5-2是影像捕获和图片抓取模块界面示例图；图6-1、6-2是图像编辑模块界面示例图；图7-1、7-2是360度虚拟物体生成模块界面示例图。
具体实施例方式
本发明所述的360度虚拟物体制作系统的组成如图2所示，其中201为被拍摄物体，202为用于放置被拍摄物体的转台，该转台202用电源驱动，加电后能保持匀速转动，203为拍摄设备其带有拍摄信号或数据的输出接口，204为连接拍摄设备和计算机的信号或数据传输线，205为计算机，其带有与前述拍摄设备203兼容的信号或数据输入接口，系统控制程序，可提供用户使用界面、控制拍摄图像导入、进行图像裁剪平移操作、生成360度虚拟物体数据文件。
拍摄设备203可以采用带有IEEE1394接口的数码摄像机或数码相机，如果对生成图像质量要求不高，也可以采用带有USB接口的数码摄像头。与拍摄设备203对应，计算机205必须装有支持相应接口的硬件，如USB适配器或IEEE1394适配器。对转台202的要求为必须能保持恒定角速度绕固定轴转动，转速在2～6转/分范围内，加载被拍摄物体后要能保持加载前的恒定转速。
本发明360度虚拟物体的数据采集、编辑方法可参看图3，它包括下述步骤首先执行301，适当摆放各装置，如转台202、拍摄设备203、计算机205，给转台202加电使其转动；然后执行302，开启拍摄设备、将拍摄设备与电脑连接，对准转台，并调节好拍摄参数如焦距、曝光量等；接着执行303，开启电脑并运行系统控制程序；执行304，将被拍摄物体置于转台上，使被拍摄物体随转台以同样速度转动；执行305，设定控制程序的图片抓取参数，包括转台周期和抓取帧数；执行306，启动系统控制程序的图片抓取功能，从被拍摄物体转动的视频数据流中抓取部分图像帧，形成一个图像序列；如果觉得抓取的图片取景不理想或者转动偏心，可以执行307，由操作者通过本发明的计算机程序可视化操作，对获得的图像序列中的图像作裁剪、平移，使各幅图像中被拍摄物体的旋转轴相对于整幅图像的位置保持一致；执行308，设定控制程序的输出参数包括输出格式、视口大小、图像压缩品质、输出文件名等；最后，执行309，启动程序的数据生成功能，以处理后的图像序列为资源数据，得到可播放的360度虚拟物体数据文件。重复执行304到309多次，可以得到多幅360度虚拟全景物体。
上面所述的视频数据流是指利用本发明的计算机程序建立的正在使用摄像设备拍摄时的实时视频数据流，或者用摄像设备拍摄后用其他计算机程序转换并拷贝至计算机外存，又用本发明的计算机程序打开所形成的非实时视频数据流。
本发明360度虚拟物体制作系统中的系统控制程序是整个系统的核心，其结构如图1所示，系统控制程序各模块说明如下主界面模块100处理用户与软件的交互，调用下级模块实现用户操作；影像捕获和图片抓取模块101检测计算机上安装的影像捕获设备，打开检测到的影像捕获设备把捕获到的数据存储为影像文件，从影像文件中抓取图片，把图片存储为图像文件，设定转台周期、抓取张数；图像编辑模块102对图片进行裁剪、平移处理，调整图片序列中各图片的顺序，预览、播放当前编辑的图片序列；360度虚拟物体生成模块103以处理后的图片序列为资源，根据用户选择的输出格式和参数，生成相应格式和参数的360度虚拟物体数据文件。
图4、5-1、5-2、6-1、6-2、7-1、7-2是参照系统控制程序模块说明编写的一个示例程序的界面。对于本领域的普通技术人员来说，完全可用按照本发明的系统控制程序模块说明用其他程序实现，当然这些也应视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种360度虚拟物体的数据采集、编辑方法，包括下述步骤1)适当摆放各装置，如转台、拍摄设备等，并使转台加电转动，2)开启拍摄设备并与电脑连接，对准转台并调节好拍摄参数，3)开启电脑并运行系统控制程序，4)将被拍摄物置于转台上，5)设定控制程序的图片抓取参数，其特征在于6)从被拍摄物体转动的视频数据流中抓取部分图像帧，形成一个图像序列；7)对获得的图像序列中的图像做裁剪、平移，使各幅图像中被拍摄物体的旋转轴相对于整幅图像的位置保持一致；8)设定控制程序的输出参数；9)以处理后的图像序列为资源数据，生成360度虚拟物体播放器可以识别的文件格式。
2.一种使用360度虚拟物体的数据采集、编辑方法的制作系统，主要包括转台、拍摄设备和计算机，与控制系统的控制程序共同组成所述的制作系统，拍摄设备与计算机相连接，计算机必须安装支持拍摄设备相应接口的硬件，其特征在于它还包括主界面模块处理用户与软件的交互，调用下级模块实现用户操作；影像捕获和图片抓取模块检测计算机上安装的影像捕获设备，打开检测到的的影像捕获设备把捕获到的数据存储为影像文件，从影像文件中抓取图片，把图片存储为图像文件，设定转台周期，抓取张数；图像编辑模块对图片进行裁剪、平移处理，调整图片序列中各图片的顺序，预览、播放当前编辑的图中序列；360度虚拟物体生成模块以处理后的图片序列为资源，根据用户选择的输出格式和参数，生成相应格式和参数的360度虚拟物体数据文件。
3.如权利要求1所述的360度虚拟物体的数据采集、编辑方法，其特征在于被拍摄物体在拍摄过程中必须保持匀角速度绕固定轴转动。
4.如权利要求1所述的360度虚拟物体的数据采集、编辑方法，其特征在于所述视频数据流是指利用计算机程序建立的正在使用摄像设备拍摄时的实时视频数据流，或者用摄像设备拍摄后用其他计算机程序转换并拷贝至计算机外存、又用计算机程序打开所形成的非实时视频数据流。
5.如权利要求1所述的360度虚拟物体的数据采集、编辑方法，其特征在于所述对获得的图像序列中的图像作裁剪、平移，由系统操作者通过计算机程序可视化操作完成。
6.如权利要求1所述的360度虚拟物体的数据采集、编辑方法，其特征在于所述生成360度虚拟物体播放器可以识别的文件格式由计算机程序完成。
全文摘要
本发明涉及一种360度虚拟物体的数据采集、编辑方法和使用该方法的制作系统。它由自动转台，拍摄设备及其视频信号或数据输出接口，电脑及其视频信号或数据输入接口，系统控制软件组成。利用软件从被拍摄物体转动的视频数据流中抓取部分图像帧，形成一个图像序列，对此图像序列中的图像做裁剪、平移，使各幅图像中被拍摄物体的旋转轴相对于整幅图像的位置保持一致。以处理后的图像序列为资源数据，生成360度虚拟物体播放器可以识别的文件格式。本发明可取代手工的拍摄和导入过程，从而使获得物体照片序列的过程自动化，快速地制作360度虚拟物体。
文档编号G06F9/45GK1447237SQ03115148
公开日2003年10月8日 申请日期2003年1月24日 优先权日2003年1月24日
发明者胡晓峰, 王帅 申请人:上海杰图软件技术有限公司