[发明专利]数字球幕立体电影的制作方法

权利要求书

1.一种数字球幕立体电影的制作方法，其特征在于由以下步骤完成：

（1）确定立体摄像机的瞳距D，建立相应的视差模型，通过两台摄像机分别在观察者左右眼两个角度分别拍摄所需要的3D场景效果，生成左右两个图像，然后再由两台投影机在观察者的左右两个角度将左右两个副图像分别投在同一块银幕上；之后观察者通过佩戴偏振眼镜对光线进行过滤，分别进入观看者左右眼，最后形成3D效果；其中立体摄影机的瞳距，应按照人的两眼瞳孔的距离d、渲染距离L、以及观看者和球幕之间的距离约为球幕半径R计算得出，

即：D =                                                ；

（2）设置渲染参数，其中包括子银幕的数量K_子银幕，按照x,y轴两个方向进行拓扑，其中子银幕包括梯形子银幕数量K_梯形和三角形子银幕数量K_三角，每个梯形子银幕由N层梯形组成，每层由M个相同梯形组成; 三角形子银幕则由K_子银幕xM个三角形组成，因此：

；

（3）在输入渲染参数以后，立体摄像机将按照梯形和三角形两种方式对3D场景图像进行渲染，在梯形渲染时，相机的视角会透过一个梯形面对场景进行渲染；当三角形渲染时，相机的视角则会透过一个三角形对3D场景进行渲染，

梯形渲染时，梯形的形状根据角度的不同而变化，

当渲染K_(x,y)子银幕中的K_（m,n）梯形时，摄像机所对应的Y轴夹角角度则为：

180  (y n) / (Ky+ 1) 

X轴角度则为：

 360  (x  m) / (Kx+ 2) 

梯形的形状为：

斜边：2Rsin()

顶边：2Rsin()sin（）

底边：2Rsin()sin（）

同理，每个三角形的形状为：

斜边：2Rsin()

底边：顶边：2Rsin()sin（）；

（4）在按照顺序对3d动画依次渲染后，对构成子银幕的图像进行图像拼接和几何校正，通过摄像头采集数据，运用计算机视觉的方法，标定相关的几何对应关系；通过纯软件的方法，自动实现投影仪间的无缝拼接，包括得到标定图像空间和投影空间：将PC机与投影仪相连，PC机绘制的内容和投到屏幕上的内容是一致的，PC机绘制的内容保存在缓存区，将这个区域成为投影空间，用摄像头来捕捉投影仪投到屏幕上的内容，投影的内容在拍摄的图片上有一个2D坐标，定义这个2D空间为图像空间，图像空间的2D坐标表示的是该点在摄像头拍摄的图片上的坐标； 

（5）进行衰减处理，将相邻的两帧画面进行图像融合，在融合时，对图像之间的叠加部分进行衰减处理并输出子银幕的图像文件，在播放时，每个子银幕对应一台投影仪，进行播放。

2.根据权利要求1所述的数字球幕立体电影的制作方法，其特征在于：步骤（4）中将几个不同位置的图像空间校正到一个统一的图像空间，用虚拟图像空间来表示，PC机屏幕上的点和投影屏幕上的点是对应的，摄像机拍摄屏幕上的图像得到的图像空间上的点和PC机屏幕上的点也是一一对应的，令m₁为投影空间中的点X的坐标，m₂为点X被投到幕上被摄像头拍摄后，在图像空间的坐标，m₁和m₂间的关系用函数B₁表示为：

    m₂  = B₁m₁

由可逆变化得： m₁  = B₁^-1m₂    

基于图像空间拼接的标定技术：通过将多个摄像机的图像空间映射到同一个图像空间，

根据视点的成像模型得到：，通过求解的，一组点对x_i和x^,_i，进行特征点提取，然后将特征点进行匹配完成图像的拼接与融合。