本发明涉及体感摄像技术领域，具体涉及一种3d显示用体感设备。
本发明涉及游戏制作技术领域，具体涉及一种用于裸眼3d互动游戏的画面制作方法和裸眼3d互动游戏制作方法。
背景技术：
现有的体感游戏采用的体感设备为一个或两个摄像头，但是与之配合的3d显示器应用的游戏场景为左、右两视点画面，由体感设备摄取的游戏模型与游戏场景、3d显示器的显示无配合或配合度较低，并未充分发挥设备效能。
公开于2015年1月7日的中国专利文献cn104258566a公开了一种基于多画显示的虚拟射击影院系统，包括网络连接模块、模式选择模块、交互控制模块、游戏逻辑控制模块、立体渲染模块和双画投影显示模块；其中：所述网络连接模块，用于链接服务器端，采集用户的交互信息以及画面的实时信息传输到服务器，与模式选择模块连接；所述模式选择模块包括协作模式与敌对模式，用于根据用户的选择生成不同的伤害逻辑与游戏规则；所述交互控制模块，用于捕捉并分析玩家的动作，提供给客户端控制虚拟主角移动以及用户视角变换；所述游戏逻辑控制模块，用于根据玩家的输入，控制游戏的发展，触发特效；所述立体渲染模块，用于根据时分式立体原理，实时的把游戏内容渲染为立体游戏画面，提供给输出模块；所述双画投影显示模块，使用两台3d投影仪把立体游戏画面投影到同一块金属幕布上，然后利用光分式原理区分开两组画面，给每位用户提供独立完整的立体游戏画面；所述交互控制模块包括体感交互控制模块、仿真枪控制模块，所述体感交互控制模块捕捉并分析玩家的动作，提供给客户端控制虚拟主角移动；仿真枪通过模拟鼠标动作来控制视角变换与射击。该技术方案并未涉及如何制作出逼真度高、立体感丰富、代入感强的裸眼3d互动游戏。
技术实现要素：
发明人寻求制作出逼真度高、立体感丰富、代入感强的裸眼3d互动游戏，用以提高游戏参与者的游戏体验。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
设计一种3d显示用体感设备，包括摄像装置，所述摄像装置包括两个摄像头/机、视频采集卡/模块，所述两摄像头/机以某一垂面为对称面设于该垂面两侧，且其光轴的交点汇聚于所述垂面上，所述摄像头/机与所述视频采集卡/模块对应连接。
优选的，所述摄像头/机间距为55～70mm，所述两摄像头/机的光轴形成的夹角为1.2～2.2°。
与现有技术相比，上述3d用体感设备的有益效果是：
（1）采用两个摄像头/机，并使其光轴交汇于中垂面上的一点，便于获取游戏参与者的左、右视角人体数据，以合成出更具3d效果的游戏角色模型。
（2）限定摄像头/机的间距和摄像机的光轴夹角，使当两摄像头/机间距为55mm时，两摄像头/机的光轴的交点距摄像装置的距离为1.43～2.63m，当两摄像头/机间距为70mm时，两摄像头/机的光轴的交点距摄像装置的距离为1.82～3.34m，符合3d用体感设备的常规使用距离。
本发明还提供一种用于裸眼3d互动游戏的画面制作方法，采用摄像设备和体感设备，所述摄像设备和体感设备均带有摄像装置，所述摄像装置包括两个摄像头/机，所述两摄像头/机以某一垂面为对称面设于该垂面两侧，且其光轴的交点汇聚于所述垂面上；包含下述步骤：
（1）采用所述摄像设备获取左、右视点游戏场景，记构成所述摄像设备的两摄像头/机光轴的交点为点a；
（2）采用所述体感设备获取游戏参与者的人体数据和/或运动数据，制作左、右视点游戏角色模型，记构成所述体感设备的两摄像机/头光轴的交点为点b；
（3）采用二转多视点系统处理所述左、右视点游戏场景和左、右视点游戏角色模型，使点b重合于点a将左视点游戏角色模型合并于左视点游戏场景中、右视点游戏角色模型合并于右视点游戏场景中，获得左、右视点游戏画面；对所述左、右视点游戏画面进行二转多视点处理，并根据裸眼3d显示器的成像光栅规格合成裸眼3d图像。
应当明白，步骤（1）、步骤（2）并无先后顺序之分。
进一步的，在步骤（1）中获取的游戏场景中带有多个目标物，目标物上设置有第一互动感应碰撞点，在步骤（2）中获取的游戏角色模型中设置有第二互动感应碰撞点，在步骤（3）中，对所述右、右视点游戏画面进行二转多视点处理后，当所述第一互动感应碰撞点与所述第二互动感应碰撞点接触后，所述游戏角色模型与所述目标物产生互动行为。
进一步的，在步骤（1）中，获取左、右视点游戏场景的方式是：采用所述摄像设备获取左、右视点游戏场景的视频，对所述游戏场景视频进行处理以恒定时间间隔获取对应的左、右视点游戏场景；或者是，采用所述摄像设备即时获取左、右视点游戏场景。
优选的，在步骤（1）中，还包括：记点a距所述摄像设备的摄像装置的距离为l1，对所述左、右视点游戏场景进行处理，使其区域范围为：距所述摄像设备的摄像装置0.7×l1～1.62×l1。
进一步的，在步骤（2）中，游戏参与者站立于点b处；在步骤三中，距所述摄像设备的摄像装置0.7×l1～l1的区域对应为所述裸眼3d显示器的“出屏”部分，距所述摄像设备的摄像装置l1～1.62×l1的区域对应为所述裸眼3d显示器的“入屏”部分。
优选的，在步骤（3）中，所述裸眼3d显示器的裸眼3d成像材料栅距与聚焦厚度比为1：6～1：10之间，单过渡周期为35～40度。
与现有技术相比，上述用于裸眼3d互动游戏的画面制作方法的有益效果是：
（1）采用带光轴夹角一致的摄像装置的摄像设备和体感设备，并使摄像装置的两镜头光轴交汇于中垂面上的一点，便于体感设备获取游戏参与者的左、右视点人体数据，以合成出更具3d效果的游戏角色模型，在与摄像设备获取的左、右视点游戏场景配合，并确定点a、点b为对齐参考点后，能够无缝合成互动游戏的画面，游戏角色模型与游戏场景无任何融入不协调现象；采用裸眼3d显示器显示游戏画面，能使游戏参与者摆脱3d眼镜的束缚，还能避免3d眼镜脱落对游戏参与者兴致的影响。
（2）对游戏场景范围进行确定，当游戏画面显示于裸眼3d显示器上时，能够确定其位置，以发挥裸眼3d显示器的“出屏”、“入屏”效果。
（3）在点b处，体感设备获取的左、右视点游戏角色模型的画面效果更优；游戏场景、游戏角色模型、裸眼3d显示器配合后，当游戏参与者做出动作后，能够在裸眼3d显示器的屏幕上显示出“出屏”、“入屏”效果，更具震憾力。
（4）如此配置裸眼3d显示器的参数，体验人员在体感设备的有效范围内，不会出现晕眼问题。
本发明还提供一种裸眼3d互动游戏制作方法，以恒定的时间间隔重复前述用于裸眼3d互动游戏的画面制作方法，并输出至裸眼3d显示器，以使裸眼3d显示器显示连续的游戏画面。这里恒定的时间间隔需满足人眼的视觉残影要求。
与现有技术相比，上述裸眼3d互动游戏制作方法的有益效果是：逼真度高，采用带光轴夹角一致的摄像装置的体感设备和摄像设备，使体感设备获取的游戏模型和摄像设备获取的互动游戏场景匹配度一致，当游戏模型合并于互动游戏场景时，其能完好的代入互动游戏场景内，并形成互动游戏画面；立体感丰富，采用体感设备、摄像设备，获取的游戏模型、游戏场景立体感更优；代入感强，通过采用裸眼3d显示器，能够发挥出互动游戏图像的逼真度高、立体感丰富的优点，并且能够避免采用其它3d显示器时佩戴眼镜造成的不适和眼镜掉落导致的游戏体验差。
附图说明
图1为一种3d显示用体感设备的前视图。
图2为一种摄像装置的正等轴测示意图。
图中，11为右摄像头，111为右齿轮，12为左摄像头，121为左齿轮，13为深度摄像机，14为开关，15为步进电机驱动系统，2为壳体，21为左枢接孔，22为右枢接孔，3为中垂面，4为游戏参与者，l4至l5为“出屏”部分，l5至l6为“入屏”部分，∠c为构成所述摄像机组的两个摄像机的光轴夹角。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
在以下实施例中所涉及的仪器设备、材料如无特别说明，均为常规产品；所涉及的方法或步骤，如无特别说明，均为常规方法或步骤。
实施例1：一种3d显示用体感设备，参见图1，包括壳体2及安装在壳体2中的摄像装置1，摄像装置1包括两个焦距能够调节一致的摄像头（11，12）、视频采集卡，摄像头（11，12）以摄像头11和摄像头12连线形成的中垂面3为对称面设于中垂面3两侧，且其光轴的交点b汇聚于中垂面3上，摄像机（11，12）与视频采集卡电连接，视频采集卡型号为天创恒达tc542n4hdmi采集卡。
本实施例中，摄像头11和摄像头12枢轴安装于3d显示用体感设备的枢接孔（21，22）内，枢接孔21和枢接孔22间距l2为55～70mm，当摄像头（11，12）的镜头处对应于枢接孔（21，22）的孔心时，摄像机的转动并不会改变摄像机的间距。本实施例中，摄像头（11，12）的枢轴上还安装有齿轮（111，121），齿轮111和齿轮121啮合连接，步进电机驱动系统15与其中一个齿轮（111，121）传动连接以驱动摄像头（11，12）转同，齿轮（111，121）用于在摄像头（11，12）转动时依然能够保证相对于中垂面3的对称，并使摄像头11和摄像头12的光轴形成的夹角∠c在1.2～2.2°之间变动。本实施例中，采用计算机作为控制处理器，采用北京伟恩斯vsmd102_025t型步进电机驱动系统，该型号步进电机驱动系统为步进电机驱动器、步进电机一体机，控制接口为rs232接口，节约空间、简化安装过程，同时由于体感设备需与较高图形处理能力的处理设备连接，一般为计算机，而计算机自带rs232接口，因此不需要转接板卡。
该3d显示用体感设备的工作过程是：将计算机与步进电机驱动系统通过rs232总线连接，摄像头（11，12）与枢接孔（21，22）连线的夹角为88.9～89.4°，初始化设置摄像机11和摄像机12的夹角为1.2°，即摄像头（11，12）与枢接孔（21，22）连线的夹角为89.4°，其通过计算机带的输入设备输入步进电机的驱动角度在－0.5～0°的范围内。具体可通过安装在步进电机上的齿盘径宽与齿轮（111，121）的径宽对步进电机驱动系统进行减速。枢接孔21和枢接孔22间距l2由设备安装时保证。
实施例2：一种3d显示用体感设备，本实施例与实施例1大部分相同，不同之处在于，摄像头（11，12）的镜头处不对应于枢接孔21的孔心，摄像机的转动能够改变摄像机的间距l2。一种方式是：初始化设置摄像机11和摄像机12的夹角为1.2°，即摄像头（11，12）与枢接孔（21，22）连线的夹角为89.4°，此时，对应于l2为70mm，当摄像头11和摄像头12的夹角为2.2°时，即摄像头（11，12）与枢接孔（21，22）连线的夹角为88.9°，此时，对应于l2为55mm。此种设备，在使摄像头（11，12）枢轴转动的同时，也调整了摄像机之间的距离。
实施例3：一种用于裸眼3d互动游戏的画面制作方法，结合图1，采用摄像设备和体感设备，所述摄像设备和体感设备均带有光轴夹角一致的摄像装置，摄像装置包括两个焦距能够调节一致的摄像机，摄像机以某一垂面为对称面设于该垂面两侧，且其光轴的交点汇聚于所述垂面上；包含下述步骤：
（1）采用所述摄像设备获取左、右视点游戏场景的视频，对所述游戏场景视频进行处理以恒定时间间隔（如1/60s，需满足人眼的视觉残影要求，应小于1/12s）获取对应的左、右视点游戏场景，记构成所述摄像设备的摄像机光轴的交点为点a，点a距所述摄像设备的摄像装置的距离为l1，对所述左、右视点游戏场景进行处理，使其区域范围为：距所述摄像设备的摄像装置0.7×l1～1.62×l1；所述游戏场景中带有多个目标物，目标物上设置有第一互动感应碰撞点；
（2）采用所述体感设备获取游戏参与者的人体数据和/或运动数据，制作左、右视点游戏角色模型，记构成所述体感设备的摄像机光轴的交点为点b；在本步骤中，游戏参与者的最优站立位置为点b处；所述游戏角色模型中设置有第二互动感应碰撞点；
（3）采用二转多视点系统处理所述左、右视点游戏场景和左、右视点游戏角色模型，使点b重合于点a将左视点游戏角色模型合并于左视点游戏场景中、右视点游戏角色模型合并于右视点游戏场景中，获得左、右视点游戏画面；对所述左、右视点游戏画面进行二转多视点处理，在二转多视点处理过程中，当所述第一互动感应碰撞点与所述第二互动感应碰撞点接触后，所述游戏角色模型与所述目标物产生互动行为，（互动行为包括抓捕、目标物相应的动作反应等）并根据裸眼3d显示器的成像光栅规格合成裸眼3d图像；在合成后的裸眼3d图像中，距所述摄像设备的摄像装置0.7×l1～l1的区域（即游戏场景中点a之前的前景部分）对应为所述裸眼3d显示器的“出屏”部分，距所述摄像设备的摄像装置l1～1.62×l1的区域（即游戏场中点a之后的后景部分）对应为所述裸眼3d显示器的“入屏”部分。
由于步骤（2）中游戏参与者站立于点b处，在步骤（3）合成时，步骤（2）获取的游戏角色模型站立于游戏场景的点a处，即其恰好位于裸眼3d显示器的最优位置，当游戏参与者伸手时，体现为游戏参与者的手跃出于屏幕的效果，当游戏参与者后退时，体现为游戏参与者进入屏幕的效果。
本实施例中，裸眼3d显示器的裸眼3d成像材料栅距与聚焦厚度比为1：6～1：10之间，单过渡周期为35～40度。本实施例中，在步骤（1）中，多个目标物的互动感应碰撞价值互不相同，当目标物对应的第一互动感应碰撞点离点a越远，则其互动感应碰撞价值越大。
应当明白，步骤（1）、步骤（2）并无先后顺序之分，步骤（1）、步骤（2）中摄像设备和体感设备带的摄像装置应尽量使其焦距一致。
实施例4：一种用于裸眼3d互动游戏的画面制作方法，本实施例与实施例3大部分相同，不同之处是，在步骤（1）中，获取左、右视点游戏场景的方式是：采用所述摄像设备即时获取左、右视点游戏场景。这种实施方式造价高，一般不推荐使用。
实施例5：一种裸眼3d互动游戏制作方法，以恒定的时间间隔重复实施例3中的用于裸眼3d互动游戏的画面制作方法，并输出至裸眼3d显示器，以使裸眼3d显示器显示连续的游戏画面。这里恒定的时间间隔需满足人眼的视觉残影要求，同时，还须使恒定的时间间隔与实施例3中步骤1中的恒定时间间隔相同，或者为实施例3中步骤1中恒定时间间隔的倍数。
实施例6：一种裸眼3d互动游戏制作方法，以恒定的时间间隔重复实施例4中的用于裸眼3d互动游戏的画面制作方法，并输出至裸眼3d显示器，以使裸眼3d显示器显示连续的游戏画面。这里恒定的时间间隔需满足人眼的视觉残影要求，即小于1/12s。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。