真三维虚拟演播室系统及其实现方法
【专利摘要】本发明涉及虚拟演播室领域，尤其是一种真三维虚拟演播室系统，它包括摄像机、跟踪系统、延时设备、中央计算机、蓝箱、色键合成器；真三维虚拟演播室系统的实现方法，由摄像机摄取蓝箱内的人、物作为前景图像，并通过摄像机上的传感器获取摄像机的运动参数及其实际位置，中央计算机根据传感器获取的摄像机的运动参数及其实际位置生产虚拟场景，摄像机获取的前景图像在视频帧同步器的作用下保证声画同步，然后由色键合成器将前景图像和虚拟场景合成为一个图像传输至输出设备。本发明所得到的真三维虚拟演播室系统及其实现方法，系统安全、可靠、稳定的运行；图像清晰自然、无明显干扰，虚拟场景与人物融合自然，真实感强。
【专利说明】
真三维虚拟演播室系统及其实现方法
技术领域
[0001]本发明涉及虚拟演播室领域，尤其是一种真三维虚拟演播室系统及其实现方法。
【背景技术】
[0002]1978年，Eugene L.提出了“电子布景”(Electro Stud1 Setting)的概念，指出未来的节目制作，可以在只有演员和摄像机的空演播室内完成，其余布景和道具都由电子系统产生。随着计算机技术与虚拟现实(Virtual Reality)技术的发展，在1992年以后虚拟演播室技术真正走向了实用。1993年，以色列ORAD推出了世界上第一套真三维虚拟演播室，此后另外一家以色列厂商RTSet也推出了基于传感器跟踪技术的真三维虚拟演播室，此后的10年中，虚拟演播室厂商陆续推出自己的产品，西班牙的BrainStorm，BBC英国广播电视公司的虚拟演播室，法国PSY等等，以及2000年之后中国大洋、奥维迅、新奥特也相继推出自己的虚拟演播室产品，虚拟演播室要求实时图形图像渲染技术很高，并要求配合方便，使用便捷的虚拟演播室跟踪技术，经过市场的淘汰、演变，所剩余继续发展虚拟技术的厂商逐渐减少，2008年之后，一些无跟踪的虚拟演播室技术开始推向专业市场，被称为无轨跟踪虚拟演播室，此类虚拟演播室没有摄像机跟踪技术，无法获得真实摄像机的运动参数，图形工作站也无需按照摄像机的运动实时渲染25帧/秒的画面，因此此种方式的虚拟演播室适合学校、电教室等等非专业用户的使用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种图像逼真，使用稳定的真三维虚拟演播室系统及其实现方法。
[0004]为了达到上述目的，本发明所设计的真三维虚拟演播室系统，它包括摄像机、跟踪系统、延时设备、中央计算机、蓝箱、色键合成器，其中摄像机用于摄取蓝箱内的图像;跟踪系统用于获取摄像机的实际位置参数和动作参数;延时设备用于对摄像机的输出信号进行延时；中央计算机用于生成虚拟场景，并对上述各设备、系统的工作进行控制；色键合成器用于将摄像机摄取的图形与虚拟场景合成一个图像。
[0005]所述的蓝箱采用一墙一底形式，且该墙为弧形。
[0006]作为优化，它还包括视频帧同步器，用于保证声画同步。
[0007]所述的跟踪系统为机械传感式，在摄像机上设置对应的传感器。
[0008]真三维虚拟演播室系统的实现方法，由摄像机摄取蓝箱内的人、物作为前景图像，并通过摄像机上的传感器获取摄像机的运动参数及其实际位置，中央计算机根据传感器获取的摄像机的运动参数及其实际位置生产虚拟场景，摄像机获取的前景图像在视频帧同步器的作用下保证声画同步，然后由色键合成器将前景图像和虚拟场景合成为一个图像传输至输出设备。
[0009]本发明所得到的真三维虚拟演播室系统及其实现方法，系统安全、可靠、稳定的运行;图像清晰自然、无明显干扰，虚拟场景与人物融合自然，真实感强。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
[0012]实施例1:
如图1所示，本实施例描述的真三维虚拟演播室系统，它包括摄像机2、跟踪系统5、延时设备3、中央计算机6、蓝箱1、色键合成器7、视频帧同步器4，其中摄像机2用于摄取蓝箱I内的图像;跟踪系统5用于获取摄像机2的实际位置参数和动作参数;延时设备3用于对摄像机2的输出信号进行延时；中央计算机6用于生成虚拟场景，并对上述各设备、系统的工作进行控制;色键合成器7用于将摄像机2摄取的图形与虚拟场景合成一个图像;视频帧同步器4，用于保证声画同步。
[0013]所述的蓝箱I采用一墙一底形式，且该墙为弧形。
[0014]所述的跟踪系统5为机械传感式，在摄像机2上设置对应的传感器。
[0015]实施例2:
本实施例所描述的真三维虚拟演播室系统的实现方法，由摄像机2摄取蓝箱I内的人、物作为前景图像，并通过摄像机2上的传感器获取摄像机2的运动参数及其实际位置，中央计算机6根据传感器获取的摄像机2的运动参数及其实际位置生产虚拟场景，摄像机2获取的前景图像在视频帧同步器4的作用下保证声画同步，然后由色键合成器7将前景图像和虚拟场景合成为一个图像传输至输出设备。
【主权项】
1.一种真三维虚拟演播室系统，其特征是:它包括摄像机、跟踪系统、延时设备、中央计算机、蓝箱、色键合成器，其中摄像机用于摄取蓝箱内的图像;跟踪系统用于获取摄像机的实际位置参数和动作参数;延时设备用于对摄像机的输出信号进行延时；中央计算机用于生成虚拟场景，并对上述各设备、系统的工作进行控制;色键合成器用于将摄像机摄取的图形与虚拟场景合成一个图像。2.根据权利要求1所述的一种真三维虚拟演播室系统，其特征是:所述的蓝箱采用一墙一底形式，且该墙为弧形。3.根据权利要求1或2所述的一种真三维虚拟演播室系统，其特征是:它还包括视频帧同步器，用于保证声画同步。4.根据权利要求3所述的一种真三维虚拟演播室系统，其特征是:所述的跟踪系统为机械传感式，在摄像机上设置对应的传感器。5.—种如权利要求4所述的真三维虚拟演播室系统的实现方法，其特征是:由摄像机摄取蓝箱内的人、物作为前景图像，并通过摄像机上的传感器获取摄像机的运动参数及其实际位置，中央计算机根据传感器获取的摄像机的运动参数及其实际位置生产虚拟场景，摄像机获取的前景图像在视频帧同步器的作用下保证声画同步，然后由色键合成器将前景图像和虚拟场景合成为一个图像传输至输出设备。
【文档编号】H04N5/222GK105959513SQ201610395669
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】张少盛
【申请人】杭州同步科技有限公司