一种基于WebGL的多视角画面展示方法与流程

本发明涉及webgl技术领域，尤其涉及一种基于webgl的多视角画面展示方法。

背景技术：

webgl(全写webgraphicslibrary)是一种3d绘图协议，这种绘图技术标准允许把javascript和opengles2.0结合在一起，通过增加opengles2.0的一个javascript绑定，webgl可以为html5canvas提供硬件3d加速渲染，这样web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3d场景和模型了，还能创建复杂的导航和数据视觉化。

现有公开号为cn111901616a，名称为“一种基于h5/webgl的改进多视角直播渲染的方法”中，“利用webgl的硬件3d加速(gpu)渲染，基本可以实现24-60帧的画面渲染，基本能够良好地支持4k画面的渲染，并实现在h5端将多个视角画面合并在一起的直播画面进行单一视角的场景切换渲染显示，可实现多机位、多场景、自由视角的直播渲染播放。”

其中，上述方法的实施步骤中，利用到摄像机在现场进行拍摄，因此，就涉及到这多台摄像机的运输，摄像机在运输过程中若不加以防护，容易收到碰撞而发生损坏，影响拍摄画面的清晰度，以致影响播放画面的展示效果，因此，本发明提供一种基于webgl的多视角画面展示方法中的摄像机用运输装置。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术中所提到的问题，而提出的一种基于webgl的多视角画面展示方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于webgl的多视角画面展示方法，包括以下步骤：

s1、现场拍摄：采用多台摄像机对现场进行拍摄；

s2、画面合并：将现场拍摄的画面通过合并设备进行合并；

s3、画面传输至h5播放器：通过流媒体进行转码后，将播放流地址回传给h5播放器；

s4、video播放：通过h5video标签进行码流的播放，将播放的画面传递给webgl进行处理；

s5、webgl渲染：将video画面作为贴图纹理，对video播放画面进行逐帧渲染；

s6、canvas呈现：结合播放器内集成的自定义播放控制条最终展示画面给用户；

s7、播放画面呈现：播放器根据不同的场景展示显示，匹配不同的播放交互。

作为上述技术方案的进一步描述：

一种多台摄像机用运输装置，包括底座和两个开口端相对的保护外壳，所述保护外壳中部固定连接有支撑板，所述支撑板顶部开设有容纳摄像机的凹槽，所述支撑板两侧转动安装有折弯形的压杆，所述保护外壳底部转动安装有蜗杆，所述保护外壳两侧转动安装有第一传动轴，所述第一传动轴上固定安装有与蜗杆啮合连接的蜗轮，所述压杆的底部的水平端与蜗轮连接，所述压杆底部的水平端与摄像机外侧抵接，所述保护外壳外侧设有驱动蜗杆转动的第二驱动装置。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述底座底部安装有多个带有自锁结构的万向轮，所述底座顶部两侧固定连接有固定板，两侧所述固定板之间固定连接有一组平行设置的导杆，所述保护外壳的底部固定连接有与导杆滑动连接的呈倒u形的移动板，所述底座上具有驱动保护外壳在导杆上移动的第一驱动装置。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一驱动装置包括转动安装在底座上的第三传动轴，所述第三传动轴上转动安装有一组堆成设置的转动板，所述转动板上开设有滑槽，所述移动板顶部两侧固定连接有穿过滑槽的滑杆，两侧所述固定板之间转动安装有两端螺纹段螺纹旋向不同的传动螺杆，所述传动螺杆两端通过螺纹旋合连接有滑块，所述滑块和转动板之间转动连接有连杆，所述固定板上固定安装有与传动螺杆传动连接的第二驱动电机。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二驱动装置包括固定安装在蜗杆底部的从动锥齿轮，所述保护外壳底部一侧转动安装有第二传动轴，所述第二传动轴上固定安装有与从动锥齿轮啮合连接的主动锥齿轮，所述保护外壳外侧固定安装有与第二传动轴传动连接的第一驱动电机。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述保护外壳底部两侧转动安装有螺纹套，所述螺纹套内部通过螺纹旋合连接有穿过支撑板的螺纹杆，两侧所述螺纹杆的顶部固定连接有压板，所述螺纹套和蜗杆之间通过皮带传动连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述螺纹套和保护外壳之间通过轴承转动连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述压板两侧固定连接有导向块，所述保护外壳顶部两侧开设有与导向块相适配的导向槽。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述压板的底部粘接有与摄像机顶部弹性接触的第一橡胶垫。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述压杆顶部的水平端的端部粘接有与摄像机两侧弹性接触的第二橡胶垫。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过利用webgl的硬件3d加速(gpu)渲染，基本可以实现24-60帧的画面渲染，基本能够良好地支持4k画面的渲染，并实现在h5端将多个视角画面合并在一起的直播画面进行单一视角的场景切换渲染显示，可实现多机位、多场景、自由视角的直播渲染播放，可达到直播画面秒切换且音频完全同步的能力。并且多场景直播画面合并成一路码流输出，相比每个画面单独码流输出可节省大量宽带，节约更多的硬件承载资源。

2、本发明中，摄像机放置在凹槽内，通过第二驱动装置驱动蜗杆转动，根据卡齿的啮合传动原理，驱动蜗轮带动压杆向靠近摄像机的方向转动，在蜗轮和蜗杆的自锁作用下，压杆抵接在摄像机外侧，将摄像机固定在支撑板上，通过第一驱动装置驱动两侧的保护外壳在导杆上相互靠近移动，两侧的保护外壳相互抵接，形成密闭空间，避免摄像机收到外界碰撞而发生损坏的问题。

3、本发明中，在皮带的传动作用下，驱动螺纹套转动，进而驱动螺纹杆带动压板在竖直方向上向下移动，压板抵接在摄像机顶部，进一步固定摄像机，提高摄像机在支撑板上的放置稳定性，避免运输过程中，摄像机因为固定不稳定而与保护外壳发生碰撞。

4、本发明中，压板和保护外壳之间的空间，还可以放置摄像机使用时需要的其他配件，避免与摄像机相关的配件与摄像机分开运输而导致配件丢失的问题。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例提供的运输装置的保护壳体的内部结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的运输装置的从动锥齿轮处的俯视示意图；

图3示出了根据本发明实施例提供的运输装置的正视示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的运输装置的底座的俯视示意图；

图5示出了根据本发明实施例提供的运输装置的移动板的侧视示意图。

图例说明：

1、保护外壳；2、皮带；3、螺纹套；4、支撑板；5、螺纹杆；6、导向块；7、压板；8、导向槽；9、压杆；10、第一橡胶垫；11、摄像机；12、第二橡胶垫；13、凹槽；14、蜗轮；15、第一传动轴；16、蜗杆；17、从动锥齿轮；18、第一驱动电机；19、导杆；20、第二驱动电机；21、万向轮；22、传动螺杆；23、滑块；24、滑杆；25、滑槽；26、转动板；27、连杆；28、移动板；29、固定板；30、底座；31、主动锥齿轮；32、第二传动轴；33、第三传动轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于webgl的多视角画面展示方法，包括以下步骤：

s1、现场拍摄：采用多台摄像机11对现场进行拍摄；

s2、画面合并：将现场拍摄的画面通过合并设备进行合并；

s3、画面传输至h5播放器：通过流媒体进行转码后，将播放流地址回传给h5播放器，其中，通过流媒体进行转码后，将播放流地址回传给前端页面，前端页面通过播放器js-sdk进行配置处理；

具体的，前端页面为手机页面端，现场捕捉到的画面图像经过拼接、裁剪、转码，回传至手机页面端；

s4、video播放：通过h5video标签进行码流的播放，将播放的画面传递给webgl进行处理；

s5、webgl渲染：根据sdk配置的参数控制对码流播放画面中的单一场景画面进行截取，并将截取出来的画面通过h5播放器的canvas标签进行画面呈现，将video画面作为贴图纹理，对video播放画面进行逐帧渲染；

具体的，手机页面端接收直播码流，通过所述js-sdk配置渲染方式；

s6、canvas呈现：结合播放器内集成的自定义播放控制条最终展示画面给用户；

s7、播放画面呈现：播放器根据不同的场景展示显示，匹配不同的播放交互，不同的场景为自由视角，支持左右滑动进行视角画面的切换，或者不同的场景为多场景视角，通过点击画面可以进行不同视角画面的切换；

在具体操作过程中，首先需要直播节目输出包含多画面的单路流，直播现场需要通过多个超高清摄像机位环绕直播现场取景，将捕捉到的画面图像再进行拼接、裁剪、转码，最终回传到用户手机页面端，在手机页面端，将接收到直播码流，通过本发明的js-sdk进行配置渲染方式，这样即可实现指定直播方式的显示，具体的处理流程包括：通过h5-video播放器进行直播码流的播放；抓取video播放的每一帧直播画面，通过webgl进行逐帧渲染；根据js-sdk配置的渲染参数进行实时渲染画面，截取需要的视角画面进行全屏呈现。

请参阅图1-5，一种多台摄像机用运输装置，包括底座30和两个开口端相对的保护外壳1，底座30底部安装有多个带有自锁结构的万向轮21，底座30顶部两侧固定连接有固定板29，两侧固定板29之间固定连接有一组平行设置的导杆19，保护外壳1的底部固定连接有与导杆19滑动连接的呈倒u形的移动板28，底座30上具有驱动保护外壳1在导杆19上移动的第一驱动装置；

通过第一驱动装置驱动两侧的保护外壳1在导杆19上相互远离移动，将摄像机11放入保护外壳1内，同理，通过第一驱动装置驱动两侧的保护外壳1在导杆19上相互靠近移动，两侧的保护外壳1相互抵接，形成密闭空间，避免摄像机11收到外界碰撞而发生损坏的问题；

在万向轮21的滚动作用下，便于装置整体的移动，其中，在万向轮21自锁结构的作用下，定位装置整体；

保护外壳1中部固定连接有支撑板4，支撑板4顶部开设有容纳摄像机11的凹槽13，支撑板4两侧转动安装有折弯形的压杆9，保护外壳1底部转动安装有蜗杆16，保护外壳1两侧转动安装有第一传动轴15，第一传动轴15上固定安装有与蜗杆16啮合连接的蜗轮14，压杆9的底部的水平端与蜗轮14连接，压杆9底部的水平端与摄像机11外侧抵接，保护外壳1外侧设有驱动蜗杆16转动的第二驱动装置；

摄像机11放置在凹槽13内，通过第二驱动装置驱动蜗杆16转动，根据卡齿的啮合传动原理，驱动蜗轮14带动压杆9向靠近摄像机11的方向转动，在蜗轮14和蜗杆16的自锁作用下，压杆9抵接在摄像机11外侧，将摄像机11固定在支撑板4上。

请参阅图3和图4，第一驱动装置包括转动安装在底座30上的第三传动轴33，第三传动轴33上转动安装有一组堆成设置的转动板26，转动板26上开设有滑槽25，移动板28顶部两侧固定连接有穿过滑槽25的滑杆24，两侧固定板29之间转动安装有两端螺纹段螺纹旋向不同的传动螺杆22，传动螺杆22两端通过螺纹旋合连接有滑块23，滑块23和转动板26之间转动连接有连杆27，固定板29上固定安装有与传动螺杆22传动连接的第二驱动电机20；

通过第二驱动电机20驱动传动螺杆22正转，根据螺纹传动原理，驱动两端的滑块23在水平方向上相互远离移动，进而在连杆27和转动板26以及滑槽25与滑杆24的作用下，带动移动板28在导杆19上相互远离移动，将两个保护外壳1分开，便于取放摄像机11，同理，通过控制第二驱动电机20反转，使得两个保护外壳1在导杆19上相互靠近移动，根据螺纹自锁原理，使得两个保护外壳1抵接在一起，使得摄像机11被封闭在密闭空间内。

请参阅图1和图2，第二驱动装置包括固定安装在蜗杆16底部的从动锥齿轮17，保护外壳1底部一侧转动安装有第二传动轴32，第二传动轴32上固定安装有与从动锥齿轮17啮合连接的主动锥齿轮31，保护外壳1外侧固定安装有与第二传动轴32传动连接的第一驱动电机18，通过第一驱动电机18驱动第二传动轴32带动主动锥齿轮31转动，根据卡齿的啮合传动原理，驱动从动锥齿轮17带动蜗杆16转动。

请参阅图1，保护外壳1底部两侧转动安装有螺纹套3，螺纹套3和保护外壳1之间通过轴承转动连接，螺纹套3内部通过螺纹旋合连接有穿过支撑板4的螺纹杆5，两侧螺纹杆5的顶部固定连接有压板7；

螺纹套3和蜗杆16之间通过皮带2传动连接，压杆9靠近摄像机11转动的同时，在皮带2的传动作用下，驱动螺纹套3转动，进而驱动螺纹杆5带动压板7在竖直方向上向下移动，压板7抵接在摄像机11顶部，进一步固定摄像机11，提高摄像机11在支撑板4上的放置稳定性，避免运输过程中，摄像机11因为固定不稳定而与保护外壳1发生碰撞。

请参阅图1，压板7两侧固定连接有导向块6，压板7和导向块6之间通过焊接连接，保护外壳1顶部两侧开设有与导向块6相适配的导向槽8，提高压板7运动的稳定性，压板7和保护外壳1之间的空间，还可以放置摄像机11使用时需要的其他配件，避免与摄像机11相关的配件与摄像机11分开运输而导致配件丢失的问题。

请参阅图1，压板7的底部粘接有与摄像机11顶部弹性接触的第一橡胶垫10，压杆9顶部的水平端的端部粘接有与摄像机11两侧弹性接触的第二橡胶垫12，避免压板7和压杆9直接与摄像机11表面接触，保护摄像机11。

工作原理：使用时，首先，通过第二驱动电机20驱动传动螺杆22正转，根据螺纹传动原理，驱动两端的滑块23在水平方向上相互远离移动，进而在连杆27和转动板26以及滑槽25与滑杆24的作用下，带动移动板28在导杆19上相互远离移动，将两个保护外壳1分开；

其次，摄像机11放置在凹槽13内，通过第一驱动电机18驱动第二传动轴32带动主动锥齿轮31转动，根据卡齿的啮合传动原理，驱动从动锥齿轮17带动蜗杆16转动，根据卡齿的啮合传动原理，驱动蜗轮14带动压杆9向靠近摄像机11的方向转动，在蜗轮14和蜗杆16的自锁作用下，压杆9抵接在摄像机11外侧，将摄像机11固定在支撑板4上；

同时，在皮带2的传动作用下，驱动螺纹套3转动，进而驱动螺纹杆5带动压板7在竖直方向上向下移动，压板7抵接在摄像机11顶部，进一步固定摄像机11，提高摄像机11在支撑板4上的放置稳定性，避免运输过程中，摄像机11因为固定不稳定而与保护外壳1发生碰撞；

其中，压板7和保护外壳1之间的空间，还可以放置摄像机11使用时需要的其他配件，避免与摄像机11相关的配件与摄像机11分开运输而导致配件丢失的问题；

最后，通过控制第二驱动电机20反转，使得两个保护外壳1在导杆19上相互靠近移动，根据螺纹自锁原理，使得两个保护外壳1抵接在一起，使得摄像机11被封闭在密闭空间内，在万向轮21的滚动作用下，便于装置整体的移动，其中，在万向轮21自锁结构的作用下，定位装置整体。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。