[發明專利]一種三維自動相機軌跡的平滑處理方法

有效

• 申請號: 201611262312.5
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106846376B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 季惟婷;俞蔚
• 申請（專利權）人: 浙江科瀾信息技術有限公司
• 主分類號: G06T7/292
• 分類號: G06T7/292
• 代理公司: 浙江杭知橋律師事務所 33256
• 代理人: 王梨華;張煜

本發明涉及計算機技術領域，公開了一種三維自動相機軌跡的平滑處理方法，包括以下步驟：(1)獲取用戶給定一條運動軌跡；(2)對這條運動軌跡進行分析，確定需要進行插值點計算的點及插值點個數；(3)計算插值點對原運動軌跡中的點進行替換；(4)使用變換后的運動軌跡進行不斷的相機變換。解決了使用用戶任意設置的相機運動軌跡在三維場景中不斷變換相機并實時成像來模擬在三維場景中的觀察過程時變換更平滑。本發明通過對用戶設置的相機運動軌跡進行分析，確定是否需要插值替換，需要替換時，使用二次貝塞爾曲線方程計算插值點并替換原有關鍵點，使整條運動軌跡在轉折時更趨向于曲線，使相機沿運動軌跡變換時更平滑、場景更加美觀。

技術領域

本發明涉及三維技術領域，特別是涉及一種三維自動相機軌跡的平滑處理方法。

背景技術

通過把三維模型數據放置在三維空間中來搭建三維場景，用戶需要在搭建后的三維場景中進行觀察。這個觀察的過程，通常使用不斷的相機變化并實時成像的方式來模擬。這個相機不斷變化的過程，組成了相機的一條運動軌跡。用戶可以任意編輯一條運動軌跡，通過相機自動變換來達到對場景進行觀察的目的。而一條任意編輯的運動軌跡，會在相機變換時帶來視覺上的跳變，視覺體驗非常差。因此需要提供一種處理的方式使運動軌跡更加平滑，使用戶得到更好的視覺體驗。

發明內容

本發明針對現有技術中運動軌跡在運動時會產生跳變的缺點，提供了一種三維自動相機軌跡的平滑處理方法。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決。

一種三維自動相機軌跡的平滑處理方法，包括如下步驟：

(1)獲取用戶給定的一條運動軌跡，包括運動軌跡中若干個有先后順序的關鍵點；

(2)對步驟(1)獲取的運動軌跡進行分析，從第二個關鍵點開始，對每一個關鍵點的連接軌跡的夾角計算，前一個關鍵點指向該關鍵點的連線方向為第一方向，該關鍵點指向后一個關鍵點的連線方向為第二方向，第一方向和第二方向形成夾角；通過用戶給定的每個關鍵點角度變換的閥值，對夾角的角度進行判斷存在多少個插值點，每超過一個閥值的，則增加一個插值點個數，直到無法增加，最后確定插值點的個數；

(3)根據步驟(2)的判斷確定需要進行插值計算并且確定需要插值的關鍵點個數；使用二次貝塞爾曲線方程，計算各關鍵點的位置，計算公式如下：

B(t)＝(1-t)²P₀+2t(1-t)P₁+t²P₂，t∈[0，1]

其中P0為需要替換的關鍵點，P1為前一個關鍵點，P2為后一個關鍵點，將1按插值點個數進行等分為t的值，B(t)為插值點；

(4)通過步驟(1)中用戶給定的運動軌跡與步驟(3)中進行插值關鍵點替換后，得到一條運動軌跡；相機沿這條軌跡進行不斷的變換，通過用戶設定的速度，換算為每一次變換的距離，每兩個關鍵點之間為一條直線，從一個關鍵點起步，沿直線不斷變換相機位置至下一個關鍵點為止，到達關鍵點時同時變換相機的朝向，然后繼續沿直線向下一個關鍵點變換相機的位置，直至到達最后一個關鍵點結束。

作為優選，步驟(1)中，順序規則為運動過程中經過關鍵點的先后。

作為優選，步驟(4)中，換算過程為通過當前的幀率換算，幀率單位為幀/s，幀率從系統中可獲取，速度由用戶設定，速度單位為km/s，換算為km/幀，每一幀可變換一次。

本發明由于采用了以上技術方案，具有顯著的技術效果：