一种将二维视频展现在CAVE空间中的裁剪方法及系统与流程

一种将二维视频展现在cave空间中的裁剪方法及系统
技术领域
1.本发明涉及视频处理技术领域，具体涉及一种将二维视频展现在cave空间中的裁剪方法及系统。


背景技术：

2.沉浸式空间是一个独立的、相对密闭的人造空间，表现为一种虚拟环境或人类使用工具和技术好所创建的空间，这个空间能够通过某种机制来触发人类的感官体验(更多是视觉和听觉)，从而激发记忆。这对于沉浸体验是一个动态的过程，是从感官体验到叙事体验的渐进过渡。20世纪70年代，洞穴式自动虚拟环境系统cave(cave automatic virtual environment)空间通过动画图像和精心安排的声音中让观众从内心深处意识到自己置身于“舞台”上。cave系统的最初设计理念在于突破头戴式显示器的限制，共享虚拟现实体验。
3.在传统概念中，二维视频是在二维屏幕中播放的，直接将二维视频裁剪成多个部分并展现在三维空间中一定会产生畸变。同将全景视频转换成cave沉浸式空间中的多个屏幕视频文件一样，这样的二维视频转换成的三维视觉空间只有一个最佳观赏点。
4.如今市面上绝大多数都是使用平面屏幕播放二维视频，观众形成了使用二维屏幕观看视频的观看习惯。同时，观众在观看此类视频时习惯性地将自己定位为“局外人”，观众感受到的沉浸感仅仅来源于内容，形式上固定。如今市面上的相关技术方案极少，且不能按照具体要求免费批量裁剪此类二维视频。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例提供一种将二维视频展现在cave沉浸式空间中的裁剪方法及系统，丰富了二维视频的表现形式，观众在最佳观赏点看到的视频内容无畸变现象，增强了观众观看传统二维视频时的沉浸感。
6.为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
7.一方面，本发明实施例提供了一种将二维视频展现在cave沉浸式空间中的裁剪方法,包括如下步骤：
8.s1，预设的cave沉浸式空间尺寸，预先指定最佳观赏点相对于所述cave沉浸式空间的位置，所述最佳观赏点在cave沉浸式空间外；
9.s2，根据所述cave沉浸式空间尺寸，选定适合进行裁剪的二维视频画面及调整视频画面大小和位置选定适合放置在前屏幕的画面内容；
10.s3，根据最佳观赏点的高度、与cave沉浸式空间的水平距离，以及前屏幕尺寸、上下屏幕尺寸、左右屏幕尺寸，将原视频画面裁剪成五个区域画面；
11.s4，将所述五个区域画面按照计算得到的数量关系裁剪制作成对应于所述cave沉浸式空间的多屏画面，并生成相应的视频文件。
12.其中，裁剪后五个区域的数量关系为：
[0013][0014]
和/或
[0015][0016]
其中，a、b、c分别为cave空间的长、高、深，前屏幕尺寸为a
×
b、上下屏幕尺寸为a
×
c、左右屏幕尺寸b
×
c，d、e分别为最佳观赏点的高度、与沉浸式cave空间的水平距离。
[0017]
cave沉浸式空间的多面屏屏幕的分辨率根据各屏幕尺寸进行调整。
[0018]
其中，由原视频画面裁剪成的五个区域画面，其中，前屏幕为矩形，其他为不规则四边形；
[0019]
裁剪后需要将上下左右不规则四边形变换成指定画幅和分辨率的矩形视频。
[0020]
另一方面，本发明实施例提供了一种用于实现二维视频展现在cave沉浸式空间中的系统,包括：
[0021]
设置模块，预设的cave沉浸式空间尺寸，预先指定最佳观赏点相对于所述cave沉浸式空间的位置，所述最佳观赏点在cave沉浸式空间外；
[0022]
选择模块，根据所述cave沉浸式空间尺寸，选定适合进行裁剪的二维视频画面及调整视频画面大小和位置选定适合放置在前屏幕的画面内容；
[0023]
裁剪模块，根据最佳观赏点的高度、与cave沉浸式空间的水平距离，以及前屏幕尺寸、上下屏幕尺寸、左右屏幕尺寸，将原视频画面裁剪成五个区域画面；
[0024]
生成模块，将所述五个区域画面按照计算得到的数量关系裁剪制作成对应于所述cave沉浸式空间的多屏画面，并生成相应的视频文件。
[0025]
其中，裁剪后五个区域的数量关系为：
[0026][0027]
和/或
[0028][0029]
其中，a、b、c分别为cave空间的长、高、深，前屏幕尺寸为a
×
b、上下屏幕尺寸为a
×
c、左右屏幕尺寸b
×
c，d、e分别为最佳观赏点的高度、与沉浸式cave空间的水平距离。
[0030]
cave沉浸式空间的多面屏屏幕的分辨率根据各屏幕尺寸进行调整。
[0031]
其中，由所述原视频画面裁剪成的五个区域画面，其中，前屏幕为矩形，其他为不规则四边形；
[0032]
裁剪后需要将上、下、左、右的不规则四边形变换成指定画幅和分辨率的矩形视频。
[0033]
本发明实施例具有如下优点：
[0034]
本发明突破了沉浸式空间视频只能使用全景素材进行制作的思维固式，使用此种裁剪方式后进行展示的视频同样使人身临其境。实施此技术方案达到的效果适用于博物馆、展厅和展览馆等进行视频内容的投放。丰富了二维视频的表现形式，增强了观众观看传统二维视频时的沉浸感。对前期需要准备的二维视频素材要求低，设备少，成本低。允许免
费批量渲染长时间、高质量、无畸变的视频画面。允许工作人员在前后期测试、沟通与制定最佳观赏点，以便达到最佳的视觉效果。
附图说明
[0035]
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
[0036]
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0037]
图1为本发明实施例提供本发明实施例提供的一种将二维视频展现在cave沉浸式空间中的裁剪方法流程图；
[0038]
图2为本发明实施例中观众与cave沉浸式空间、原二维视频的方位关系图；
[0039]
图3a和图3b分别为本发明实施例裁剪前二维视频画面示意图和裁剪后cave沉浸式空间的方位关系对应的示意图；
[0040]
图4为本发明实施例实施例中第一次做辅助线后的左视图；
[0041]
图5为本发明实施例中第二次做辅助线后的正视图；
[0042]
图6a和图6b所示分别为本发明实施例中二维视频裁剪和cave沉浸式空间多屏幕的尺寸关系。
具体实施方式
[0043]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]
实施本发明提供的技术方案达到的预期效果是指定观众的最佳观赏点、cave沉浸式空间多面屏屏幕的个数、尺寸和分辨率，将传统二维视频裁剪成对应的个数和分辨率，观众在最佳观赏点看到的视频内容无畸变现象。
[0045]
参照图1，本发明实施例提供的一种将二维视频展现在cave沉浸式空间中的裁剪方法,包括如下步骤：
[0046]
s1，预设的cave沉浸式空间尺寸，预先指定最佳观赏点相对于所述cave沉浸式空间的位置，所述最佳观赏点在cave沉浸式空间外；
[0047]
s2，根据所述cave沉浸式空间尺寸，选定适合进行裁剪的二维视频画面及调整视频画面大小和位置选定适合放置在前屏幕的画面内容；
[0048]
s3，根据最佳观赏点的高度、与cave沉浸式空间的水平距离，以及前屏幕尺寸、上下屏幕尺寸、左右屏幕尺寸，将原视频画面裁剪成五个区域画面；
[0049]
s4，将所述五个区域画面按照计算得到的数量关系裁剪制作成对应于所述cave沉
浸式空间的多屏画面，并生成相应的视频文件。
[0050]
cave沉浸式空间的多面屏屏幕的分辨率根据各屏幕尺寸进行调整。
[0051]
本发明实施例中，将原视频画幅重新设定为a:b，将二维视频裁剪成5个部分：上下、左右、中。其中中间的部分不发生畸变，其他的部分(包括上下左右)都存在一定程度的拉伸，将裁剪后的上、下、左、右不规则四边形视频变换成指定画幅和分辨率的矩形视频。
[0052]
为了方便说明，将传统二维视频裁剪成5个视频(上、下、前、左、右)，假设前屏幕的实际尺寸是axb，上下屏幕的实际尺寸是axc，左右屏幕的实际尺寸是bxc，最佳观赏点的高度是d，与沉浸式cave空间的水平距离为e。具体实施例中用于测试的数据为a＝7，b＝c＝4，d＝1.5，e＝2(单位：米)。图2为观众与cave沉浸式空间、原二维视频的方位关系图，其中背部是裁剪前的二维视频
。
[0053]
图3a裁剪前二维视频画面示意图。如图3a所示，其中矩形efgh是裁剪前的原画面。
[0054]
图3b裁剪后cave沉浸式空间的方位关系对应的示意图。参照图3b，立方体abcdijkl是裁剪后的画面组成的cave空间，居中的圆球中心代表观众视点(最佳观赏点)，将矩形efgh画面裁剪成5个区域画面，分别是四边形ehik、四边形eijf、四边形jlgf、四边形klgh和四边形ijkl所代表的区域。
[0055]
图4为实施例中第一次做辅助线后的左视图。参照图4，作辅助线ou垂直与平面efgh，再经u点作平行于eh的辅助线并且与平面efgh相交于点m和点s，其中ot垂直于平面kcdl，连接qt与平面kcdl相交于点r。其中三角形ort和三角形ous相似，ot：rt＝su：ou,即d：e＝us：(c+e),us＝d(c+e)/e,qs＝us-uq＝d(c+e)/e-d＝dc/e。同理，mp＝(b-d)c/e。
[0056]
图5为实施例中第二次做辅助线后的正视图。
[0057]
此次计算仅在平面efgh上进行，参照图5，继续使用上述计算中的辅助线us,并与kl相交于q，连接uh,ug,并且作kw和lv垂直于gh并且与gh相交于w和v。其中三角形ukq与三角形hkw相似，uq：kq＝kw：hw＝qs：hw，即d：a/2＝dc/e：hw,hw＝ac/2e，同理，vg＝hw＝ac/2e。
[0058]
综上，通过计算得出裁剪后五个区域的数量关系为：
[0059][0060]
具体实施中，上:中:下以及左:中:右的数量比例关系可有一定的浮动。
[0061]
图6a和图6b所示分别为二维视频裁剪和cave沉浸式空间多屏幕的尺寸关系。
[0062]
其中，图6a可以参照用于裁剪原视频画面，其中五个区域分别对应着之后的cave沉浸式空间五个屏幕。在流程步骤s2中，调整二维视频素材的标准是：首先将原始二维视频进行缩放与裁剪得到一个画幅为a:b的二维视频；将主要画面放在正中屏(前屏)上，cave沉浸式空间中的前、上、下、左、右尽量贴合现实生活中的前、天、地、左、右；同时重要的画面尽量不要被切割。
[0063]
本发明实施例还提供一种用于实现二维视频展现在cave沉浸式空间中的系统,包括：
[0064]
设置模块，预设的cave沉浸式空间尺寸，预先指定最佳观赏点相对于所述cave沉浸式空间的位置，所述最佳观赏点在cave沉浸式空间外；
[0065]
选择模块，根据所述cave沉浸式空间尺寸，选定适合进行裁剪的二维视频画面调
整视频画面大小和位置选定适合放置在前屏幕的画面内容；
[0066]
裁剪模块，根据最佳观赏点的高度、与cave沉浸式空间的水平距离，以及前屏幕尺寸、上下屏幕尺寸、左右屏幕尺寸，将原视频画面裁剪成五个区域画面；
[0067]
生成模块，将所述五个区域画面按照计算得到的数量关系裁剪制作成对应于所述cave沉浸式空间的多屏画面，并生成相应的视频文件。
[0068]
其中，裁剪后五个区域的数量关系为：
[0069][0070]
和/或
[0071][0072]
其中，a、b、c分别为cave沉浸式空间的长、高、深，前屏幕尺寸为a
×
b、上下屏幕尺寸为a
×
c、左右屏幕尺寸b
×
c，d、e分别为最佳观赏点的高度、与沉浸式cave空间的水平距离。
[0073]
cave沉浸式空间的多面屏屏幕的分辨率根据各屏幕尺寸进行调整。
[0074]
具体地，由原视频画面裁剪成的五个区域画面，其中，前屏幕为矩形，其他为不规则四边形；裁剪后需要将上下左右不规则四边形变换成指定画幅和分辨率的矩形视频。
[0075]
与现有的处理方式相比，本发明突破了沉浸式空间视频只能使用全景素材进行制作的思维固式，使用此种裁剪方式后进行展示的视频同样使人身临其境。实施此技术方案达到的效果适用于博物馆、展厅和展览馆等进行视频内容的投放。丰富了二维视频的表现形式，增强了观众观看传统二维视频时的沉浸感。对前期需要准备的二维视频素材要求低，设备少，成本低。允许免费批量渲染长时间、高质量、无畸变的视频画面。允许工作人员在前后期测试、沟通与制定最佳观赏点，以便达到最佳的视觉效果。
[0076]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置，设备和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0077]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。
[0078]
另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0079]
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，功能调用设备，或者网络设备等)执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因
此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。