[發明專利]一種全景呈現方法及其裝置

在審

• 申請號: 202011403450.7
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112465696A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 楊琴;蔚鵬飛;王立平
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T3/40
• 代理公司: 深圳智趣知識產權代理事務所(普通合伙) 44486
• 代理人: 王策

1.一種全景呈現方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，構建投影結構；

所述投影結構包括投影儀和球形屏幕，所述投影儀配備有魚眼鏡頭，所述投影儀設置在所述球形屏幕上，所述魚眼鏡頭與所述球形屏幕相切且正對所述球形屏幕球心；

步驟S2，根據等距成像公式更改虛擬現實軟件中投影變換的內容，并將虛擬空間內所有景物納入虛擬攝像機視野范圍，生成720°全景圖，所述720°全景圖為2D全景圖；

步驟S3，將所述2D全景圖通過所述魚眼鏡頭投影，觀看者位于所述球形屏幕的球心，所述2D全景圖在所述球形屏幕上形成立體空間。

2.根據權利要求1所述的全景呈現方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述投影變換更改的內容包括調整景物坐標和投影矩陣。

3.根據權利要求1所述的全景呈現方法，其特征在于，所述步驟S2還包括調整視椎體剔除和更改陰影變換。

4.根據權利要求1-3任一項所述的全景呈現方法，其特征在于，所述等距成像公式為d＝n*θ，其中d為物體在2D平面圖像上位置到圖像中心的距離，n為成像面到虛擬攝像機距離，θ為物體矢量角，即物體與所述虛擬攝像機連線與z軸的夾角，z軸代表所述虛擬攝像機朝向，所述虛擬攝像機代表觀看者眼睛，所述虛擬攝像機的方向與所述投影儀的安裝方向相同。

5.根據權利要求2所述的全景呈現方法，其特征在于，所述調整景物坐標包括以下步驟：

x1＝x0*θ*secθ；

y1＝y0*θ*secθ；

z1＝√(x0^2+y0^2+z0^2)；

其中θ為物體矢量角，即物體與虛擬攝像機連線與z軸的夾角，z軸代表虛擬攝像機朝向。

6.根據權利要求2所述的全景呈現方法，其特征在于，所述投影矩陣為：

[1/(π*A),0,0,0,

0,1/π,0,0,

0,0,-(f+n)(f-n),-2*n*f/(f-n)

0,0,-1,0]

其中，A為所述投影儀圖像寬高比，n為可見物體與所述虛擬攝影機的最近距離，f為可見物體與所述虛擬攝影機的最遠距離。

7.根據權利要求3所述的全景呈現方法，其特征在于，所述調整視椎體剔除包括以下步驟：

將所述景物往所述虛擬攝像機的前方移動距離f進行視錐體剔除；

經過所述視錐體剔除的所述景物向靠近所述虛擬攝像機方向移動距離f；

f為可見物體與所述虛擬攝影機的最遠距離。

8.根據權利要求3所述的全景呈現方法，其特征在于，所述陰影變換根據如權利要求5所述的步驟調整景物坐標，生成陰影。

9.一種全景呈現裝置，其特征在于，包括：

接收單元，所述接收單元包括球形屏幕；

投影單元，所述投影單元包括一個配備有魚眼鏡頭的投影儀，所述投影儀位于球形屏幕的邊緣且所述魚眼鏡頭正對所述球形屏幕的球心；

圖像處理單元，所述圖像處理單元用于將獲取的3D景物模型實時轉換成適應所述投影單元和所述接收單元的全景平面圖像，并通過所述投影單元投射到所述接收單元上，所述圖像處理單元應用了如權利要求1-8任一項所述的全景呈現方法。

10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1-8任一項所述的全景呈現方法。