一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：1)劇院3D建模，將劇院空間以虛擬現(xiàn)實(shí)的方式在計(jì)算機(jī)中呈現(xiàn)；2)預(yù)設(shè)多種舞臺裝飾部件，進(jìn)行舞臺虛擬布置；3)對演員的動作數(shù)據(jù)采集，并將動作數(shù)據(jù)在虛擬舞臺內(nèi)真實(shí)呈現(xiàn)；4)依據(jù)角色動作數(shù)據(jù)時(shí)間線，虛擬控制燈光、視頻和舞臺道具的變化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有提高了舞臺彩排的效率，同時(shí)大大降低了彩排的成本等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法，尤其是涉及一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，盛大的文藝表演由大量演員參加，結(jié)合舞美、燈光、音樂、煙火、多媒體等多種表現(xiàn)形式，最大程度體現(xiàn)某種文化，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但隨著技術(shù)進(jìn)步和表演規(guī)模擴(kuò)大，傳統(tǒng)的紙上作業(yè)編排方式已經(jīng)不能滿足大型文藝表演創(chuàng)意人員的需要。創(chuàng)意人員需要一種高效率的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具，使他們能夠方便的設(shè)計(jì)、展示包含各種表演元素的三維虛擬表演場景。一種常用的文藝表演創(chuàng)意設(shè)計(jì)展示方法是利用電影和動畫制作過程中常用的三維內(nèi)容制作工具軟件來制作短片，由此用來展示和驗(yàn)證創(chuàng)意人員的設(shè)計(jì)，這些軟件通過離線渲染經(jīng)過長時(shí)間的計(jì)算合成最終的場景。這種方法不但缺乏交互性和實(shí)時(shí)性，同時(shí)代價(jià)高昂。此外，創(chuàng)意人員無法使用這些工具頻繁地改進(jìn)創(chuàng)意和設(shè)計(jì)，并即時(shí)看到最終視覺效果。
[0003]常用的虛擬現(xiàn)實(shí)平臺工具，如VEGA、OpenGVS, OSG、OGRE等，能夠提供對大型場景的實(shí)時(shí)渲染和一定的交互控制功能。然而大型文藝表演的場景往往包括數(shù)以千計(jì)的演員，變化萬千的表演隊(duì)形和動作，復(fù)雜的燈光效果和煙火特殊效果。為了實(shí)現(xiàn)對大型文藝表演的設(shè)計(jì)，創(chuàng)意人員希望對以上提到的表演元素進(jìn)行精確的時(shí)間控制和直接的交互控制。現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)工具無法同時(shí)滿足這些要求，特別是無法實(shí)現(xiàn)對大量虛擬演員和復(fù)雜燈光效果的交互控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法，提高了舞臺彩排的效率，同時(shí)大大降低了彩排的成本。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]I)劇院3D建模，將劇院空間以虛擬現(xiàn)實(shí)的方式在計(jì)算機(jī)中呈現(xiàn)；
[0008]2)預(yù)設(shè)多種舞臺裝飾部件，進(jìn)行舞臺虛擬布置；
[0009]3)對演員的動作數(shù)據(jù)采集，并將動作數(shù)據(jù)在虛擬舞臺內(nèi)真實(shí)呈現(xiàn)；
[0010]4)依據(jù)角色動作數(shù)據(jù)時(shí)間線，虛擬控制燈光、視頻和舞臺道具的變化。
[0011]所述的步驟I)具體包括以下步驟:
[0012]11)使用3D掃描儀對劇場進(jìn)行3D掃描；
[0013]12)將掃描所得的數(shù)據(jù)導(dǎo)入3Dmax對其模型和著色進(jìn)行細(xì)節(jié)調(diào)整，使劇場環(huán)境真實(shí)的在計(jì)算機(jī)上以3D的方式呈現(xiàn)；
[0014]13)對模型數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與虛擬控制編程，實(shí)現(xiàn)以第一人稱視角在劇場中實(shí)現(xiàn)虛擬漫游。
[0015]所述的步驟2)具體包括以下步驟:
[0016]21)依據(jù)劇目設(shè)計(jì)的道具和裝飾設(shè)計(jì)圖，進(jìn)行3D建模，并對模型數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理；
[0017]22)對每幕戲進(jìn)行舞臺虛擬布置，用戶在計(jì)算機(jī)上通過鼠標(biāo)把舞臺道具添加到虛擬舞臺上，并改變道具在舞臺上的位置和旋轉(zhuǎn)角度。
[0018]所述的步驟3)具體包括以下步驟:
[0019]31)劇目彩排時(shí)把多個(gè)動作捕捉器綁定在演員身體的關(guān)節(jié)部位，對演員在舞臺上的移動和動作數(shù)據(jù)采集；
[0020]32)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過整理后導(dǎo)出為動畫文件格式，動畫文件導(dǎo)入到虛擬舞臺內(nèi)。
[0021]導(dǎo)入的動作數(shù)據(jù)依據(jù)錄制的時(shí)間長度形成時(shí)間線，設(shè)有播放\暫停功能，并能夠指定在任意時(shí)間線位置開始播放動畫。
[0022]所述的步驟4)具體包括以下步驟:
[0023]41)采集的演員動作數(shù)據(jù)放在時(shí)間線上，依據(jù)演員動作數(shù)據(jù)虛擬設(shè)計(jì)舞美；
[0024]42)依據(jù)彩排動作數(shù)據(jù)直接在時(shí)間線上添加控制點(diǎn)；
[0025]43)調(diào)配好的控制數(shù)據(jù)能夠保存在本機(jī)，經(jīng)反復(fù)虛擬編排和播放。
[0026]所述的添加的控制點(diǎn)自定義為燈光的開\關(guān)、視頻的播放\暫停和舞臺道具的變化。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明劇院實(shí)景3D掃描，實(shí)現(xiàn)3D虛擬查看和舞美道具虛擬布置，演員彩排時(shí)綁定動作捕捉器對動作、位置數(shù)據(jù)捕捉并導(dǎo)入虛擬舞臺，可以對表演過程進(jìn)行回放重現(xiàn)，根據(jù)演員動作在虛擬舞臺內(nèi)進(jìn)行燈光、道具和視頻的調(diào)配，以此幫助導(dǎo)演、演員和舞美人員進(jìn)行虛擬彩排，提高了舞臺彩排的效率，同時(shí)大大降低了彩排的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]實(shí)施例
[0031]如圖1所示，本發(fā)明高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法，括以下步驟:
[0032]1、劇院3D建模，劇院空間以虛擬現(xiàn)實(shí)的方式在計(jì)算機(jī)中呈現(xiàn):
[0033]使用3D掃描儀對劇場進(jìn)行3D掃描，然后將掃描所得的數(shù)據(jù)導(dǎo)入3Dmax對其模型和著色進(jìn)行細(xì)節(jié)調(diào)整，使劇場環(huán)境真實(shí)的在計(jì)算機(jī)上以3D的方式呈現(xiàn)，對模型數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與虛擬控制編程，實(shí)現(xiàn)以第一人稱視角在劇場中實(shí)現(xiàn)虛擬漫游。
[0034]2、預(yù)設(shè)多種舞臺裝飾部件，實(shí)現(xiàn)舞臺虛擬布置:
[0035]依據(jù)劇目設(shè)計(jì)的道具和裝飾設(shè)計(jì)圖，進(jìn)行3D建模，并對模型數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，可以對每幕戲進(jìn)行舞臺虛擬布置，用戶可以在計(jì)算機(jī)上通過鼠標(biāo)把舞臺道具添加到虛擬舞臺上，并能夠改變道具在舞臺上的位置和旋轉(zhuǎn)角度。
[0036]3、實(shí)現(xiàn)演員的動作數(shù)據(jù)采集，動作數(shù)據(jù)在虛擬舞臺軟件內(nèi)真實(shí)呈現(xiàn):
[0037]劇目彩排時(shí)把17個(gè)動作捕捉器綁定在演員身體的主要關(guān)節(jié)部位，對演員在舞臺上的移動和動作數(shù)據(jù)采集，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過整理后導(dǎo)出為動畫文件格式，動畫文件導(dǎo)入到虛擬舞臺軟件內(nèi)。由于舞臺空間是根據(jù)現(xiàn)實(shí)場景真實(shí)3D掃描獲得，所以導(dǎo)入的動作數(shù)據(jù)得以真實(shí)的在舞臺上再現(xiàn)，依據(jù)錄制的時(shí)間長度形成時(shí)間線，并有播放\暫停功能，并能夠指定在任意時(shí)間線位置開始播放動畫。
[0038]4、依據(jù)角色動作數(shù)據(jù)時(shí)間線，虛擬控制燈光、視頻和舞臺道具的變化。
[0039]采集的演員動作數(shù)據(jù)放在時(shí)間線上，舞臺美術(shù)人員可以依據(jù)演員動作數(shù)據(jù)虛擬設(shè)計(jì)舞美，依據(jù)彩排動作數(shù)據(jù)直接在時(shí)間線上添加控制點(diǎn)，添加的控制點(diǎn)可以自定義為燈光的開\關(guān)、視頻的播放\暫停和舞臺道具的變化等，調(diào)配好的控制數(shù)據(jù)能夠保存在本機(jī)，可以反復(fù)虛擬編排和播放。
【權(quán)利要求】
1.一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)劇院3D建模，將劇院空間以虛擬現(xiàn)實(shí)的方式在計(jì)算機(jī)中呈現(xiàn)； 2)預(yù)設(shè)多種舞臺裝飾部件，進(jìn)行舞臺虛擬布置； 3)對演員的動作數(shù)據(jù)采集，并將動作數(shù)據(jù)在虛擬舞臺內(nèi)真實(shí)呈現(xiàn)； 4)依據(jù)角色動作數(shù)據(jù)時(shí)間線，虛擬控制燈光、視頻和舞臺道具的變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述的步驟1)具體包括以下步驟: 11)使用3D掃描儀對劇場進(jìn)行3D掃描； 12)將掃描所得的數(shù)據(jù)導(dǎo)入3Dmax對其模型和著色進(jìn)行細(xì)節(jié)調(diào)整，使劇場環(huán)境真實(shí)的在計(jì)算機(jī)上以3D的方式呈現(xiàn)； 13)對模型數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與虛擬控制編程，實(shí)現(xiàn)以第一人稱視角在劇場中實(shí)現(xiàn)虛擬漫游。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述的步驟2)具體包括以下步驟: 21)依據(jù)劇目設(shè)計(jì)的道具和裝飾設(shè)計(jì)圖，進(jìn)行3D建模，并對模型數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理； 22)對每幕戲進(jìn)行舞臺虛擬布置，用戶在計(jì)算機(jī)上通過鼠標(biāo)把舞臺道具添加到虛擬舞臺上，并改變道具在舞臺上的位置和旋轉(zhuǎn)角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述的步驟3)具體包括以下步驟: 31)劇目彩排時(shí)把多個(gè)動作捕捉器綁定在演員身體的關(guān)節(jié)部位，對演員在舞臺上的移動和動作數(shù)據(jù)采集； 32)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過整理后導(dǎo)出為動畫文件格式，動畫文件導(dǎo)入到虛擬舞臺內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，導(dǎo)入的動作數(shù)據(jù)依據(jù)錄制的時(shí)間長度形成時(shí)間線，設(shè)有播放\暫停功能，并能夠指定在任意時(shí)間線位置開始播放動畫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述的步驟4)具體包括以下步驟: 41)采集的演員動作數(shù)據(jù)放在時(shí)間線上，依據(jù)演員動作數(shù)據(jù)虛擬設(shè)計(jì)舞美； 42)依據(jù)彩排動作數(shù)據(jù)直接在時(shí)間線上添加控制點(diǎn)； 43)調(diào)配好的控制數(shù)據(jù)能夠保存在本機(jī)，經(jīng)反復(fù)虛擬編排和播放。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高逼真虛擬舞臺的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述的添加的控制點(diǎn)自定義為燈光的開\關(guān)、視頻的播放\暫停和舞臺道具的變化。
【文檔編號】G06T15/20GK104240293SQ201410499879
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】丁英, 林京彤, 蔣先利, 張佳佳, 姜傳奇 申請人:上海水晶石視覺展示有限公司