一种高逼真虚拟舞台的实现方法
【专利摘要】本发明涉及一种高逼真虚拟舞台的实现方法，包括以下步骤：1)剧院3D建模，将剧院空间以虚拟现实的方式在计算机中呈现；2)预设多种舞台装饰部件，进行舞台虚拟布置；3)对演员的动作数据采集，并将动作数据在虚拟舞台内真实呈现；4)依据角色动作数据时间线，虚拟控制灯光、视频和舞台道具的变化。与现有技术相比，本发明具有提高了舞台彩排的效率，同时大大降低了彩排的成本等优点。
【专利说明】一种高逼真虚拟舞台的实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种虚拟舞台的实现方法，尤其是涉及一种高逼真虚拟舞台的实现方法。
【背景技术】
[0002]当前，盛大的文艺表演由大量演员参加，结合舞美、灯光、音乐、烟火、多媒体等多种表现形式，最大程度体现某种文化，创造出巨大的经济效益。但随着技术进步和表演规模扩大，传统的纸上作业编排方式已经不能满足大型文艺表演创意人员的需要。创意人员需要一种高效率的计算机辅助设计工具，使他们能够方便的设计、展示包含各种表演元素的三维虚拟表演场景。一种常用的文艺表演创意设计展示方法是利用电影和动画制作过程中常用的三维内容制作工具软件来制作短片，由此用来展示和验证创意人员的设计，这些软件通过离线渲染经过长时间的计算合成最终的场景。这种方法不但缺乏交互性和实时性，同时代价高昂。此外，创意人员无法使用这些工具频繁地改进创意和设计，并即时看到最终视觉效果。
[0003]常用的虚拟现实平台工具，如VEGA、OpenGVS, OSG、OGRE等，能够提供对大型场景的实时渲染和一定的交互控制功能。然而大型文艺表演的场景往往包括数以千计的演员，变化万千的表演队形和动作，复杂的灯光效果和烟火特殊效果。为了实现对大型文艺表演的设计，创意人员希望对以上提到的表演元素进行精确的时间控制和直接的交互控制。现有的虚拟现实工具无法同时满足这些要求，特别是无法实现对大量虚拟演员和复杂灯光效果的交互控制。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高逼真虚拟舞台的实现方法，提高了舞台彩排的效率，同时大大降低了彩排的成本。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种高逼真虚拟舞台的实现方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0007]I)剧院3D建模，将剧院空间以虚拟现实的方式在计算机中呈现；
[0008]2)预设多种舞台装饰部件，进行舞台虚拟布置；
[0009]3)对演员的动作数据采集，并将动作数据在虚拟舞台内真实呈现；
[0010]4)依据角色动作数据时间线，虚拟控制灯光、视频和舞台道具的变化。
[0011]所述的步骤I)具体包括以下步骤:
[0012]11)使用3D扫描仪对剧场进行3D扫描；
[0013]12)将扫描所得的数据导入3Dmax对其模型和着色进行细节调整，使剧场环境真实的在计算机上以3D的方式呈现；
[0014]13)对模型数据进行整合与虚拟控制编程，实现以第一人称视角在剧场中实现虚拟漫游。
[0015]所述的步骤2)具体包括以下步骤:
[0016]21)依据剧目设计的道具和装饰设计图，进行3D建模，并对模型数据进行数据管理；
[0017]22)对每幕戏进行舞台虚拟布置，用户在计算机上通过鼠标把舞台道具添加到虚拟舞台上，并改变道具在舞台上的位置和旋转角度。
[0018]所述的步骤3)具体包括以下步骤:
[0019]31)剧目彩排时把多个动作捕捉器绑定在演员身体的关节部位，对演员在舞台上的移动和动作数据采集；
[0020]32)采集的数据经过整理后导出为动画文件格式，动画文件导入到虚拟舞台内。
[0021]导入的动作数据依据录制的时间长度形成时间线，设有播放\暂停功能，并能够指定在任意时间线位置开始播放动画。
[0022]所述的步骤4)具体包括以下步骤:
[0023]41)采集的演员动作数据放在时间线上，依据演员动作数据虚拟设计舞美；
[0024]42)依据彩排动作数据直接在时间线上添加控制点；
[0025]43)调配好的控制数据能够保存在本机，经反复虚拟编排和播放。
[0026]所述的添加的控制点自定义为灯光的开\关、视频的播放\暂停和舞台道具的变化。
[0027]与现有技术相比，本发明剧院实景3D扫描，实现3D虚拟查看和舞美道具虚拟布置，演员彩排时绑定动作捕捉器对动作、位置数据捕捉并导入虚拟舞台，可以对表演过程进行回放重现，根据演员动作在虚拟舞台内进行灯光、道具和视频的调配，以此帮助导演、演员和舞美人员进行虚拟彩排，提高了舞台彩排的效率，同时大大降低了彩排的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0030]实施例
[0031]如图1所示，本发明高逼真虚拟舞台的实现方法，括以下步骤:
[0032]1、剧院3D建模，剧院空间以虚拟现实的方式在计算机中呈现:
[0033]使用3D扫描仪对剧场进行3D扫描，然后将扫描所得的数据导入3Dmax对其模型和着色进行细节调整，使剧场环境真实的在计算机上以3D的方式呈现，对模型数据进行整合与虚拟控制编程，实现以第一人称视角在剧场中实现虚拟漫游。
[0034]2、预设多种舞台装饰部件，实现舞台虚拟布置:
[0035]依据剧目设计的道具和装饰设计图，进行3D建模，并对模型数据进行数据管理，可以对每幕戏进行舞台虚拟布置，用户可以在计算机上通过鼠标把舞台道具添加到虚拟舞台上，并能够改变道具在舞台上的位置和旋转角度。
[0036]3、实现演员的动作数据采集，动作数据在虚拟舞台软件内真实呈现:
[0037]剧目彩排时把17个动作捕捉器绑定在演员身体的主要关节部位，对演员在舞台上的移动和动作数据采集，采集的数据经过整理后导出为动画文件格式，动画文件导入到虚拟舞台软件内。由于舞台空间是根据现实场景真实3D扫描获得，所以导入的动作数据得以真实的在舞台上再现，依据录制的时间长度形成时间线，并有播放\暂停功能，并能够指定在任意时间线位置开始播放动画。
[0038]4、依据角色动作数据时间线，虚拟控制灯光、视频和舞台道具的变化。
[0039]采集的演员动作数据放在时间线上，舞台美术人员可以依据演员动作数据虚拟设计舞美，依据彩排动作数据直接在时间线上添加控制点，添加的控制点可以自定义为灯光的开\关、视频的播放\暂停和舞台道具的变化等，调配好的控制数据能够保存在本机，可以反复虚拟编排和播放。
【权利要求】
1.一种高逼真虚拟舞台的实现方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)剧院3D建模，将剧院空间以虚拟现实的方式在计算机中呈现； 2)预设多种舞台装饰部件，进行舞台虚拟布置； 3)对演员的动作数据采集，并将动作数据在虚拟舞台内真实呈现； 4)依据角色动作数据时间线，虚拟控制灯光、视频和舞台道具的变化。
2.根据权利要求1所述的一种高逼真虚拟舞台的实现方法，其特征在于，所述的步骤1)具体包括以下步骤: 11)使用3D扫描仪对剧场进行3D扫描； 12)将扫描所得的数据导入3Dmax对其模型和着色进行细节调整，使剧场环境真实的在计算机上以3D的方式呈现； 13)对模型数据进行整合与虚拟控制编程，实现以第一人称视角在剧场中实现虚拟漫游。
3.根据权利要求2所述的一种高逼真虚拟舞台的实现方法，其特征在于，所述的步骤2)具体包括以下步骤: 21)依据剧目设计的道具和装饰设计图，进行3D建模，并对模型数据进行数据管理； 22)对每幕戏进行舞台虚拟布置，用户在计算机上通过鼠标把舞台道具添加到虚拟舞台上，并改变道具在舞台上的位置和旋转角度。
4.根据权利要求3所述的一种高逼真虚拟舞台的实现方法，其特征在于，所述的步骤3)具体包括以下步骤: 31)剧目彩排时把多个动作捕捉器绑定在演员身体的关节部位，对演员在舞台上的移动和动作数据采集； 32)采集的数据经过整理后导出为动画文件格式，动画文件导入到虚拟舞台内。
5.根据权利要求4所述的一种高逼真虚拟舞台的实现方法，其特征在于，导入的动作数据依据录制的时间长度形成时间线，设有播放\暂停功能，并能够指定在任意时间线位置开始播放动画。
6.根据权利要求5所述的一种高逼真虚拟舞台的实现方法，其特征在于，所述的步骤4)具体包括以下步骤: 41)采集的演员动作数据放在时间线上，依据演员动作数据虚拟设计舞美； 42)依据彩排动作数据直接在时间线上添加控制点； 43)调配好的控制数据能够保存在本机，经反复虚拟编排和播放。
7.根据权利要求6所述的一种高逼真虚拟舞台的实现方法，其特征在于，所述的添加的控制点自定义为灯光的开\关、视频的播放\暂停和舞台道具的变化。
【文档编号】G06T15/20GK104240293SQ201410499879
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】丁英, 林京彤, 蒋先利, 张佳佳, 姜传奇 申请人:上海水晶石视觉展示有限公司