[发明专利]控制虚拟照相机的系统和方法

说明书

一种用于控制虚拟照相机的方法，包括：在装置处于第一姿态的情况下，将场景的视图显示在装置上。基于在装置上检测到的用户输入，确定在装置处于第一姿态的状态下场景中的地点。装置上的供虚拟照相机用的控件被配置为响应于检测到装置的姿态已从第一姿态改变为第二姿态来控制虚拟照相机，这些控件的配置基于所确定的地点。接收针对所配置的控件的命令以控制虚拟照相机。

技术领域

本发明涉及虚拟照相机的控制，尤其涉及虚拟照相机视图的生成和通过交互方式的虚拟照相机设置的控制。本发明还涉及用于控制虚拟照相机的方法和设备、以及包括记录有用于控制虚拟照相机的计算机程序的计算机可读介质的计算机程序产品。

背景技术

基于图像的绘制(rendering)允许从照相机图像的集合合成虚拟视点。例如，在被摄体被一圈物理照相机包围的布置中，在足够了解照相机配置和物理照相机所捕捉的场景的情况下，可以从所捕捉到的视图或视频流合成与(物理照相机)所捕捉到的视图之间的位置相对应的被摄体的新(虚拟照相机)视图。

近年来，为了“自由视点”视频的目的，用以合成任意视点的能力得以提高。在“自由视点”视频中，观看者能够在视频捕捉系统的约束内根据他或她的偏好主动调整照相机视点。可替代地，视频制作者或摄影者可以采用自由视点技术来为被动播送观众构建视点。在体育播送的情况下，制作者或摄影者的任务是以准确且及时的方式构建虚拟照相机视点，以便在体育直播期间捕捉相关视点。

诸如3D Studio Max和Blender等的产品概念生成和绘制所使用的、将虚拟照相机放置在虚拟环境中的工业标准方法(诸如在3D建模软件中所采用的方法等)是已知的。在这样的系统中，虚拟照相机是通过选择、移动和拖动虚拟照相机、虚拟照相机的视线、或者虚拟照相机和虚拟照相机的视线这两者来配置的。可以通过改变观看三维(3D)世界的角度、通过使用3D定位小部件、或者通过激活用户界面(UI)中的约束(例如，选择活动平面)来约束照相机的移动。可以利用鼠标点击和拖动以在3D环境中设置照相机位置和视线(姿态)这两者。然而，使用用户界面控件来编辑诸如视场或焦距等的其它照相机设置。

在现实世界中移动物理照相机的方法(诸如对基于线缆凸轮和无人机的照相机或者其它机器人照相机的远程控制等)是已知的。涉及远程控制的方法可用于在现实或虚拟环境中配置虚拟照相机，诸如用于电影特效序列或主机游戏等。配置线缆凸轮和无人机照相机涉及使用一个或多个操纵杆或者其它硬件控制器来改变照相机的位置和视点。线缆凸轮和无人机系统可以准确地但不能快速地定位照相机，因为需要时间将照相机导航到位置。由导航引起的延迟使远程控制系统对运动场、竞技场或体育馆上的通常可以是快节奏的动作的反应不那么灵敏。通过同时操纵诸如“变焦摇杆”或“调焦轮”等的其它硬件控制器来实现改变诸如变焦(视场)、焦距(焦点)等的其它照相机设置。操纵硬件控制器经常需要两只手，有时需要两个操作者(四只手)，并且耗时。

配置虚拟照相机的另一已知方法涉及使用向用户呈现存在于虚拟场景中的外观的虚拟现实头盔、移动电话或平板计算机来在空间中导航。虚拟现实头盔、移动电话或平板计算机可以通过使装置的动作与对虚拟照相机在虚拟场景中的位置和姿态的补偿变化匹配，来对用户的动作作出响应，以便维持观看虚拟空间的幻觉。通常，使用诸如加速度计等的惯性导航方法、通过使用照相机跟踪环绕物、或者通过使用GPS单元定位诸如城市等的大空间中的用户，来使虚拟照相机运动与用户的运动匹配。

上述的照相机控制交互通常不适合诸如体育播送等的应用，因为上述的使用交互的照相机导航以及系统相对耗时或者不能实时地跟随快速动作。在虚拟照相机控制中关于以准确且及时的方式生成并控制虚拟照相机视图的方法的需求仍未得到满足。

发明内容

本发明的目的是基本上克服或者至少改善现有布置的至少一个缺点。