專利名稱：高動(dòng)態(tài)范圍透視法圖像投影的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各個(gè)方面總體上涉及圖像和視頻投影，且更特別地涉及高動(dòng)態(tài)范圍透視法圖像投影。
背景技術(shù)：
無論是否在游樂園、電影院產(chǎn)品、劇院產(chǎn)品等中使用，被廣泛使用的傳統(tǒng)的透視法投影技術(shù)使用追溯到幾十年前(如果不超過100年前的話)的照明技術(shù)和工藝。本質(zhì)上，照明技術(shù)涉及被投射到布景的目標(biāo)部分的光，無論是彩色的還是白色的、是靜止的還是活動(dòng)的。游樂園及其它背景還可以集成視頻或電影放映機(jī)以在布景的某特定表面、電影屏幕或其它表面上提供電影或其它影片。此類技術(shù)在提供鮮明的背景的同時(shí)在許多方面受到限制。例如，照明受到給定投影儀中的(一個(gè)或多個(gè))燈泡的色彩的限制。光雖然可以是可活動(dòng)的，但它們沖刷區(qū)域，其中光僅以來自燈泡的色彩而被投射。本發(fā)明的各種方面解決當(dāng)前技術(shù)的這些以及許多其它缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本公開的一個(gè)方面涉及包括對(duì)象的投影系統(tǒng)，所述對(duì)象的表面具有光學(xué)圖案。投影儀被配置為朝著所述表面發(fā)射圖案化光，其中，所發(fā)射的光的圖案與表面的光學(xué)圖案對(duì)準(zhǔn)，以便影響從表面反射的光的至少一個(gè)屬性。本公開的另一方面涉及一種投影方法，該方法包括獲得對(duì)象的圖像，該對(duì)象的表面具有光學(xué)圖案。所述方法還涉及朝著所述表面投射圖案化光，其中，所述圖案化光與表面的光學(xué)圖案對(duì)準(zhǔn)，以便影響從表面反射的光的至少一個(gè)屬性。本公開的另一方面包括一種投影方法，該方法包括從特定的有利位置捕捉對(duì)象的圖像并從所捕捉的圖像獲得可投影圖像。該方法還涉及從特定的有利位置處的投影儀將所述可投影圖像投影到對(duì)象上并使其與對(duì)象對(duì)準(zhǔn)。本公開的另一方面涉及一種投影系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括限定第一投影表面和相對(duì)的第二投影表面的組合后投影和前投影屏幕。第一投影儀被定位為在第一投影表面上投影圖像。第二投影儀被定位并配置為與第一圖像的投影同時(shí)地在第二投影表面上投影圖像的鏡像，使得鏡像投影與該圖像對(duì)準(zhǔn)。


本專利或申請(qǐng)文件包含以彩色制作的至少一個(gè)繪圖。具有該彩色繪圖的本專利或?qū)＠暾?qǐng)公開的副本將在被請(qǐng)求并支付必要的費(fèi)用時(shí)由辦事處提供。圖1B示出具有投影在大徽章上的大徽章的圖像的圖1A的彩色大徽章；
圖2示出圖1A的大徽章的分裂圖像，該圖像的左半部分是如在圖1A中的彩色大徽章，其具有被投影在彩色大徽章上的大徽章的彩色圖像并且與圖1A相比較顯示出增強(qiáng)的色彩特性，該圖像的右半部分是灰階大徽章，其具有被投影在灰階圖像上的大徽章的彩色圖像并顯示出增強(qiáng)的色彩飽和度和對(duì)比度以及其它色彩特性；
圖3是示出用于高動(dòng)態(tài)范圍透視法投影的一種可能方法的流程 圖4是高動(dòng)態(tài)范圍透視法投影系統(tǒng)的一個(gè)示例的系統(tǒng) 圖5是采用具有八個(gè)投影儀(Pl P8)的透視法投影系統(tǒng)的一個(gè)特定示例的二維和三維對(duì)象的布景的數(shù)字照片；
圖6A 6H示出圖5的布景的各部分的照明，每個(gè)圖像示出一個(gè)特定投影儀的照明區(qū)
域；
圖61示出照明區(qū)域，包括每個(gè)投影儀的照明在圖5的布景上的重疊區(qū)域；
圖7示出從投影儀的取向看到的圖6F的第六投影儀的照明區(qū)域；
圖8示出來自與第六投影儀共軸地對(duì)準(zhǔn)的數(shù)字照相機(jī)的圖像，并且還示出第六投影儀的視場(chǎng)的拐角標(biāo)記；
圖9示出在第六投影儀的視場(chǎng)的拐角標(biāo)記處被裁剪的圖8的原始圖像；
圖10示出通過校正傾斜和旋轉(zhuǎn)而使裁剪后的圖像與投影儀的視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)的圖像校正；圖11是圖9的縮放圖像，所述縮放在裁剪、旋轉(zhuǎn)和傾斜之后執(zhí)行，以便圖像的分辨率與投影儀的分辨率匹配；
圖12是圖5的場(chǎng)景的照片，其中圖6A GH的八個(gè)投影儀在布景上投射反轉(zhuǎn)的圖案圖像，從而使該布景看起來主要是具有某些啞色的黑色和白色；
圖13A和13B示出借助于在該布景上投射漸進(jìn)的藍(lán)色的圖5的布景的漸進(jìn)浸沒效應(yīng)； 圖14示出圖5的前景樹的數(shù)字圖像；
圖15示出供圖14的基礎(chǔ)樹圖像使用的照明層；
圖16示出供圖14的基礎(chǔ)樹圖像使用的圖案圖像層，該圖案圖像用以實(shí)現(xiàn)夜晚時(shí)間的黑暗和暴風(fēng)雨藍(lán)的再現(xiàn)(rendition)；
圖17示出供圖16的圖案圖像使用的照明層，該照明層意圖提供照明序列的視覺效
果;
圖18示出投影儀的照明區(qū)域的圖像到如圖6H所示的場(chǎng)景上的投影；
圖19示出可適用于用于圖18和圖6H的布景的圖像的軟邊緣混合掩模；
圖20是圖表，該圖表比較與用重新投影在藍(lán)色樣本上的藍(lán)色樣本的圖像測(cè)量的藍(lán)色Macbeth圖表樣本的光子量測(cè)量結(jié)果相比的在白光下測(cè)量的藍(lán)色Macbeth圖表樣本的來自光度計(jì)的光子量測(cè)量結(jié)果；
圖21是圖表，該圖表比較與用重新投影在綠色樣本上的綠色樣本的圖像測(cè)量的綠色Macbeth圖表樣本的光子量測(cè)量結(jié)果相比的在白光下測(cè)量的綠色Macbeth圖表樣本的來自光度計(jì)的光子量測(cè)量結(jié)果；
圖22是圖表，該圖表比較與用重新投影在紅色樣本上的紅色樣本的圖像測(cè)量的紅色Macbeth圖表樣本的光子量測(cè)量結(jié)果相比的在白光下測(cè)量的紅色Macbeth圖表樣本的來自光度計(jì)的光子量測(cè)量結(jié)果；
圖23是圖表，該圖表比較與用重新投影在紅色樣本上的紅色樣本的圖像測(cè)量的白色Macbeth圖表樣本的光子量測(cè)量結(jié)果相比的在白光下測(cè)量的白色Macbeth圖表樣本的來自光度計(jì)的光子量測(cè)量結(jié)果；
圖24是用來生成圖20 24的圖表的Macbeth色彩圖表；
圖25是可以用于本公開的各種實(shí)施方式的棋盤格稀松平紋織物的示例；以及 圖26是示出被配置為同時(shí)從前投影儀和投射圖像或視頻的前/后投影屏幕的框圖。
具體實(shí)施例方式本公開的各方面涉及高動(dòng)態(tài)范圍透視法圖像和視頻投影系統(tǒng)、方法和裝置。本公開的一個(gè)特定方面涉及對(duì)象的圖像到對(duì)象上的投影，其方式為被投影圖像的組成部分基本上被定位在實(shí)際的對(duì)象上。該對(duì)象可以是二維的或三維的。該投影通過增強(qiáng)或以其他方式改變對(duì)象的色調(diào)、對(duì)比度、明亮度、飽和度、輝度、色度、彩度和/或其它可見特征來探查高動(dòng)態(tài)效果。因此，通過本文所闡述的技術(shù)的部署，可以改變對(duì)象的視覺的以及不可見的(例如，紅外線的等)特征。該投影還可以包括除了對(duì)象的圖像之外的其他圖像投影，以使得可以將視覺的和非視覺的特征添加到對(duì)象以及對(duì)象集合。圖1A示出具有三個(gè)人物(12、14、16)、天空18、兩艘船(20、33)和某些其它特征的彩色大徽章10。圖1B示出具有投影在大徽章上的大徽章圖像的圖1A的彩色大徽章10。如可以看到的，與圖1A相比，在圖1B中至少對(duì)比度、飽和度和色調(diào)被改變了。飽和度是指代色彩中的灰色、白色、黑色或色調(diào)補(bǔ)充的量的術(shù)語。圖1B的大徽章的色彩看起來具有較少的灰色或其它不飽和色彩，并且因此，以與大徽章對(duì)準(zhǔn)的方式投影大徽章的圖像會(huì)增大飽和度。色調(diào)含義與飽和度類似術(shù)語，其反映色彩的純度，其中，色調(diào)指的是沒有著色或濃淡的純色。圖1B的大徽章的色彩更加燦爛，并因此與比圖1A的那些相比看起來具有較少的著色或濃淡。此外，圖1B的對(duì)比度相對(duì)于圖1A而言被增強(qiáng)。隨著動(dòng)態(tài)范圍的增大，用于任何像素的可能色調(diào)明亮度飽和值的范圍也增大。因此，任何鄰近色彩之間的差異可能更大。利用本文所討論的技術(shù)，介質(zhì)中的黑色在被投影到較暗的對(duì)象上時(shí)變得更黑。出于同樣的原因，白色可以變得更白，紅色可以變得更紅，等等。因此，通過在對(duì)象上投影對(duì)象的彩色圖像以使得對(duì)象特征對(duì)準(zhǔn)，飽和度和色調(diào)被提高，并且對(duì)比度被增強(qiáng)。在這種情況下，以及在本文所討論的其它實(shí)施方式中，對(duì)象的圖像在該對(duì)象上的重新投影與對(duì)象相長(zhǎng)地(constructively)相互作用，從而以對(duì)單獨(dú)的從表面反射的光或投射在表面上的光來說不可能的方式改變反射光(即，其使場(chǎng)景看起來具有這樣的質(zhì)量該質(zhì)量在單獨(dú)的從表面反射的光或投射在表面上的光的情況下是不可能的)。大徽章10被涂畫成不透明的舞臺(tái)涂漆風(fēng)格。然而，在各種可能的實(shí)施方式中，可以使用諸如透明水彩、油畫顏料、鉛筆等的任何可能的涂漆或著色風(fēng)格和不同的色彩(包括灰階)。當(dāng)然，也可以對(duì)根據(jù)數(shù)字圖像而打印的對(duì)象、用彩色基材制造的對(duì)象和對(duì)象的數(shù)字圖像呈現(xiàn)在某種形式的顯示器(例如，液晶顯示器、等離子體等)上的對(duì)象使用本文所述的系統(tǒng)和方法。然后，在戶外日光下以數(shù)字方式對(duì)大徽章進(jìn)行拍照，但是可以在無論是人造還是自然的不同照明條件下拍攝(一個(gè)或多個(gè))對(duì)象的圖像，具有由于照明而引起的附帶圖像效果。然后，以使圖像的失真最小化并使大徽章的圖像與大徽章的相應(yīng)特征對(duì)準(zhǔn)的方式在實(shí)際大徽章上投影大徽章的圖像。因此，例如，諸如人物的眼睛、手、鞋等的前景人物14的圖像特征在圖1B中與實(shí)際的眼睛、手、鞋等對(duì)準(zhǔn)。在任何特定實(shí)施方式中，無論是二維還是三維的對(duì)象將包括具有某種形式的光學(xué)圖案的表面。該光學(xué)圖案可以來自某種形式的染色，諸如油漆、油墨等等，該光學(xué)圖案可以集成在對(duì)象中，和/或從對(duì)象突出，如上文所討論的。投影儀被布置為朝著對(duì)象的表面投射圖案化光，以使得投射的圖案化光與表面上的光學(xué)圖案對(duì)準(zhǔn)。該圖案化光的投射影響從表面反射的光的至少一個(gè)屬性。在一個(gè)特定示例中，具有高動(dòng)態(tài)效果不需要對(duì)準(zhǔn)是精確的。例如，利用1024 X 768的投影儀分辨率，4 5個(gè)或更少像素的不對(duì)準(zhǔn)不容易被察覺(除非觀看者非常靠近且像素尺寸較大)，并適合于實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)效果。不對(duì)準(zhǔn)的視覺感將根據(jù)觀看者與場(chǎng)景的距離、像素尺寸及其它因素而變，其中在5 8個(gè)像素范圍內(nèi)的不對(duì)準(zhǔn)一般是可接受的，雖然對(duì)某些觀看者來說稍微可感覺到。可能存在其中不對(duì)準(zhǔn)跨越投影儀視場(chǎng)而改變的情況。例如，視場(chǎng)的中心區(qū)域中的不對(duì)準(zhǔn)可能是小的，在O 8像素范圍內(nèi)，而視場(chǎng)的外側(cè)區(qū)域中的不對(duì)準(zhǔn)可能是大的，在8 15或更大的像素范圍內(nèi)。在這種情況下，中心區(qū)域中的不對(duì)準(zhǔn)將不容易被觀看者注意至IJ，而外側(cè)區(qū)域中的不對(duì)準(zhǔn)可能導(dǎo)致模糊效應(yīng)，從而降低或消除高動(dòng)態(tài)效果。雖然此類改變不是最佳的，但是在考慮到某些投影儀、成像設(shè)備中的固有極限、及來自下文所討論的任何步驟的其它不精確性的情況下，其可能是最佳可實(shí)現(xiàn)結(jié)果。因此，當(dāng)投影圖像的某部分在O 8像素范圍內(nèi)與對(duì)象對(duì)準(zhǔn)時(shí)，可以將圖像視為基本上與投影儀視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)。可以用圖像質(zhì)量來平衡投影儀焦點(diǎn)以減輕由于具有可見的不對(duì)準(zhǔn)而引起的模糊的視覺效應(yīng)。還可以將有色對(duì)象或灰階的圖像投影到相同的對(duì)象上，但該對(duì)象具有與有色對(duì)象不同的色彩特征。例如，圖2是大徽章10的分裂圖像，彩色圖像被投影在灰色底漆大徽章24 (右半部分)上，與被投影在有色大徽章10 (左半部分)上的彩色圖像形成對(duì)比。利用此類相對(duì)中性的色彩，諸如與一定范圍的色彩相比的灰色，可以實(shí)現(xiàn)各種視覺效果。此外，還可以以數(shù)字方式對(duì)灰階對(duì)象進(jìn)行成像，并對(duì)該對(duì)象的圖像進(jìn)行色彩增強(qiáng)以便將色彩增強(qiáng)后的圖像投影到對(duì)象上。例如，可以用藍(lán)色色調(diào)對(duì)圖像進(jìn)行著色以提供“冰冷的”視覺效果，并且可以用黃色色調(diào)對(duì)圖像進(jìn)行著色以提供較暖的視覺效果。當(dāng)相應(yīng)的圖像被投影在有色對(duì)象、灰階或其它對(duì)象上時(shí)，視覺效果被實(shí)現(xiàn)。另外，可以用其它特征對(duì)圖像進(jìn)行著色以增強(qiáng)或強(qiáng)調(diào)特征，并且相對(duì)于視頻投影，圖像可以移動(dòng)以提供不同的效果。例如，可以通過對(duì)眼睛的圖像進(jìn)行投影并改變視頻投影以使得眼睛活動(dòng)來使前景人物活動(dòng)，從而在一定程度上將大徽章圖形制成動(dòng)畫。將對(duì)象的灰階圖像投影在對(duì)象上可以具有與投影對(duì)象的彩色圖像不同的(可能是相反的)圖像變更效果。例如，灰階圖像的投影可以降低飽和度和色調(diào)。對(duì)象的著色、用來產(chǎn)生對(duì)象的著色及其它特征的顏料將以不同的方式反映圖像投影，使可見光譜的不同部分衰減等等。因此，任何實(shí)施方式將根據(jù)對(duì)象的著色、拍攝對(duì)象的圖像時(shí)的照明條件以及圖像被投影在對(duì)象上時(shí)的環(huán)境照明條件而受到影響。另外，用于圖像的光源將在圖像被投影到其上面時(shí)改變對(duì)象的外觀。例如，在不同光源下以數(shù)字方式對(duì)大徽章10進(jìn)行拍照通過使色彩移位以照顧投影儀光源的光譜容量和攝影光源的光譜容量而影響被重新投影的圖像。圖3是示出高動(dòng)態(tài)范圍透視法投影的一種可能方法的流程圖?？梢酝ㄟ^各種可能的系統(tǒng)實(shí)施方式來實(shí)施圖3的方法，所述系統(tǒng)實(shí)施方式包括圖4中示出的高動(dòng)態(tài)范圍透視法投影系統(tǒng)。根據(jù)所采用的系統(tǒng)，可以采用或可以不采用圖3的各種操作來實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍效果。圖4的系統(tǒng)包括視頻媒體服務(wù)器26或其它計(jì)算系統(tǒng)，其能夠諸如利用與服務(wù)器耦合的某種形式的存儲(chǔ)器28存儲(chǔ)并遞送圖像，無論是視頻圖像還是靜止圖像。視頻媒體服務(wù)器與一個(gè)或多個(gè)圖像投影儀30 (投影儀(O) 投影儀(η))相耦合，所述一個(gè)或多個(gè)圖像投影儀30被布置為在投影儀的視場(chǎng)中的對(duì)象32或場(chǎng)景上投射圖案化光或視頻圖像。該圖像投影儀可以是各種可能的類型，包括但不限于松下7700系列、7000 lumen、3芯片DLP?？梢允褂玫念愋偷妮^小投影儀包括松下5600系列5000 lumen、單片DLP。投影儀的視場(chǎng)是投影儀利用所投影的圖案化圖像照射的場(chǎng)景或圖像的區(qū)域?？梢杂脽o論是光學(xué)還是數(shù)字的變焦技術(shù)以及其它投影技術(shù)來改變視場(chǎng)。此外，投影儀可以具有指定分辨率。例如，投影儀可以具有1024 (像素寬度)X 768 (像素高度)的分辨率；然而，可以使用其它對(duì)比度和分辨 率比。投影儀具有未示出的投影儀透鏡。為了獲得場(chǎng)景/對(duì)象圖像以供投影在場(chǎng)景上，可以是數(shù)字或其它形式的圖像采集器34的照相機(jī)與投影儀共軸地對(duì)準(zhǔn)以獲得具有投影儀的類似視場(chǎng)的場(chǎng)景圖像?？梢詫⒈疚乃懻摰募夹g(shù)應(yīng)用于場(chǎng)景的一部分以將該技術(shù)用于傳統(tǒng)方法并將其與傳統(tǒng)方法融合。參照?qǐng)D4的系統(tǒng)，現(xiàn)在描述圖3的方法。除參考圖4的系統(tǒng)之外，還參考其它各圖來討論圖3的方法。圖5是采用諸如圖4示出的透視法投影系統(tǒng)的一個(gè)特定示例的二維和三維對(duì)象的布景的數(shù)字照片，其中八個(gè)投影儀為對(duì)象的混合重疊圖像提供給定投影儀的視場(chǎng)。投影儀的近似位置及其相對(duì)于該布景的取向被示為標(biāo)記為Pl P8的矩形。每個(gè)矩形還包括虛線，其示出投影儀透鏡的近似軸。圖6所示的布景的攝影圖像包括二維和三維對(duì)象，所述二維和三維對(duì)象包括前景三維樹38、跨過所繪出的河流(二維的)42的三維橋40(其中沿著河流具有巖石44和水岸線46)、小屋48和挨著該小屋的二維樹50。圖3的方法以從與投影儀共軸地對(duì)準(zhǔn)的照相機(jī)獲得(一個(gè)或多個(gè))對(duì)象的圖像的操作(操作300)開始。投影儀布置為在對(duì)象上投射圖案化光。獲得此類圖像可以首先涉及將照相機(jī)與投影儀共軸地定位。通過使照相機(jī)與投影儀共軸地對(duì)準(zhǔn)，照相機(jī)可以獲得涵蓋投影儀的視場(chǎng)的圖像。圖6A 6H示出來自八個(gè)投影儀(Pl P8)的布景的各部分的照明。除照亮任何給定投影儀的視場(chǎng)內(nèi)的區(qū)域和布景對(duì)象之外，還將該照明用于下面討論的過程中以將所述視場(chǎng)中的該布景的該部分的數(shù)字圖像與將被投影在該布景的該部分上的圖像配準(zhǔn)。圖6A示出來自第一投影儀(Pl)的該布景的第一部分52的照明，包括前景樹38的前側(cè)和左側(cè)部分。圖6A所示的布景的被照亮部分與用于第一投影儀的視場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。來自各投影儀的視場(chǎng)一般是矩形的。然而，本文所討論的技術(shù)可以用于具有諸如圓形的不同形狀的視場(chǎng)的投影儀或其它圖像投影設(shè)備。在圖5和6A 61的示例中，投影儀被布置為在該布景上進(jìn)行投影，以使得如圖5所示從前面觀看該布景時(shí)，該布景的特征被至少一個(gè)投影儀的視場(chǎng)覆蓋。圖6A 6H的示例中的投影儀以各種不同的取向(相對(duì)于地面及其它投影儀的角度)被布置且以不同的高度和投影儀之間的相對(duì)距離被設(shè)置。從前景樹上所示的光的角度可以看出，第一投影儀(Pl)被設(shè)置在照明區(qū)域52的上方和左側(cè)，從而使得投影相對(duì)于該布景的地面54處于一定的角度。任何給定實(shí)施方式可以是不同的。例如，投影儀的取向、投影儀的布置和投影儀的數(shù)目可以取決于表演空間的尺寸和觀看對(duì)象或布景的觀眾的視點(diǎn)，或者可以根據(jù)這些進(jìn)行布置。例如，對(duì)于圖5所示的布景，可能該布景將被電影院中的、游樂園騎乘工具中的觀眾等觀看，在這種情況下，觀眾(可以是一個(gè)人或多個(gè)人)不能從所有可能的取向觀看該布景。例如，觀眾成員可能被禁止從后面觀看圖5的布景，并僅被允許從前面觀看該布景(該布景的前面是圖5的照片所示的視點(diǎn))。因此，可以將投影儀布置為對(duì)將可被觀眾成員觀看的布景的各特征進(jìn)行圖案照明，而觀眾不可觀看的該布景的特征不需要被投影儀照明。圖6B示出來自第二投影儀(P2)的該布景的第二部分56的照明，包括前景樹的后面部分。圖6B所示的布景的被照亮部分與用于第二投影儀的視場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。第二投影儀的視場(chǎng)在第一視場(chǎng)的后面，并且兩個(gè)視場(chǎng)的部分相重疊(例如，第一視場(chǎng)的后邊緣與第二視場(chǎng)的前邊緣重疊)。為了保證某個(gè)區(qū)域被照亮及由于其它因素，兩個(gè)或更多投影儀的視場(chǎng)可以重疊。當(dāng)兩個(gè)或更多投影重疊時(shí)，可以執(zhí)行如下文詳細(xì)討論的各種圖像操作以引起任何預(yù)期的視覺結(jié)果，諸如使重疊區(qū)域混合以使得很少或不存在由于該重疊而導(dǎo)致的視覺效果。圖6c示出來自第三投影儀(P3)的該布景的第三部分58的照明，包括該布景的前右拐角區(qū)域中的河流42的部分。圖6C所示的布景的被照亮部分與用于第三投影儀的視場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。第二和第三投影儀一般垂直于該布景的地面。圖6D 6F分別示出來自第四(P4)、第五(P5 )和第六(P6 )投影儀的照明(60、62、64)。第五投影儀被直接設(shè)置在前中心布景的上方(基本上垂直于地面)。第四和第六投影儀兩者從該布景的右側(cè)照亮小屋48的部分?？梢钥闯觯谒耐队皟x照亮小屋的屋頂66的右側(cè)和橋的部分，而第六照相機(jī)照亮小屋的前面和在小屋左側(cè)的區(qū)域以及在小區(qū)前面的某區(qū)域。第四照相機(jī)的視場(chǎng)與第六照相機(jī)的視場(chǎng)重疊。圖6G和6H分別示出來自第七和第八投影儀的照明(68、70)。這些投影儀被設(shè)置在該布景的前方，并具有與其它投影儀相比更大的視場(chǎng)，如通過與第一至第六投影儀的照明區(qū)域相比第七和第八投影儀的照明區(qū)域的較大的相對(duì)尺寸所示的。為了實(shí)現(xiàn)較大的視場(chǎng)，與第一至第六投影儀相比，第七和第八投影儀被設(shè)置在與該布景和視場(chǎng)內(nèi)的對(duì)象特征相距更大的相對(duì)距離處。因此，來自第七和第八投影儀的投影的像素水平分辨率將比被設(shè)置得更接近于該布景的那些投影儀更小。最后，圖61示出被所有投影儀照亮的布景?？梢钥吹?，各照明區(qū)域重疊，并且該布景的大多數(shù)特征被至少一個(gè)投影儀照亮，并且許多特征被不止一個(gè)投影儀照亮。存在未被照亮的某些區(qū)域，例如在小屋的右前側(cè)屋頂線之下存在小的陰影。 為了獲得用于高動(dòng)態(tài)透視法投影目的的對(duì)象圖像，可以將每個(gè)投影儀的照明區(qū)域標(biāo)記以允許照相機(jī)視場(chǎng)與投影儀視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)并利用投影儀視場(chǎng)確定其尺寸。例如，圖7示出從投影儀的取向看的第六投影儀(P6，圖6F)的照明區(qū)域64。在本示例中，標(biāo)記了照明區(qū)域的拐角處的布景的特征。例如，如果是照明區(qū)域的左下角，標(biāo)記(拐角標(biāo)記CM3)被設(shè)置在橋40的部分上，并且在右上角中，標(biāo)記(拐角標(biāo)記CM2)被設(shè)置在小屋48的屋頂66上?？梢允褂酶鞣N可能的標(biāo)記，包括磁帶(圖7中使用)、反射器、紅外發(fā)射器等等。在采用自動(dòng)化或手動(dòng)的某種其它方法來生成用于投影儀的視場(chǎng)的圖像的情況下，可以消除標(biāo)記。一旦投影儀的視場(chǎng)被識(shí)別，可以拍攝投影儀的視場(chǎng)內(nèi)的對(duì)象的數(shù)字圖像。在一個(gè)特定方法中，數(shù)字照相機(jī)被布置為與投影儀共軸地對(duì)準(zhǔn)。照相機(jī)被共軸地對(duì)準(zhǔn)以使圖像相對(duì)于投影儀視場(chǎng)的失真和梯形失真最小化。照相機(jī)被定位為使得從照相機(jī)拍攝的圖像可以投影在投影儀的相同視場(chǎng)上。圖8示出來自與第六投影儀共軸地對(duì)準(zhǔn)的數(shù)字照相機(jī)的圖像
72。通過投影儀視場(chǎng)的磁帶拐角標(biāo)記(CMl CM4)可以看到，數(shù)字照相機(jī)的視場(chǎng)略大于投影儀視場(chǎng)。因此，獲得投影儀的視場(chǎng)之內(nèi)的場(chǎng)景的圖像(操作300)。在一個(gè)示例中，可以拍攝照相機(jī)圖像以使兩個(gè)透鏡的節(jié)點(diǎn)被協(xié)同定位。這通常是困難的，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)通常位于透鏡元件內(nèi)。然而，可以采用分束器或可移動(dòng)反射鏡來獲得與投影儀節(jié)點(diǎn)協(xié)同定位的照相機(jī)的反射節(jié)點(diǎn)。在這種情況下，投影儀的投距越長(zhǎng)，越不需要節(jié)點(diǎn)的協(xié)同定位。對(duì)于10 15英尺或以上的投影儀投距而言，可以在無需節(jié)點(diǎn)的協(xié)同定位的情況下得到令人滿意的圖像對(duì)準(zhǔn)。接下來，可以對(duì)圖像進(jìn)行操作，以使得圖像尺寸基本上與投影儀視場(chǎng)匹配(操作310)。這樣，從照相機(jī)投影的圖像將落入投影儀的視場(chǎng)內(nèi)，并且被投影的圖像特征將落在實(shí)際的圖像特征上或非常接近實(shí)際的圖像特征。因此，被投影的圖案或其一部分將基本上與對(duì)象表面圖案對(duì)準(zhǔn)(例如，在8個(gè)像素之內(nèi))?？梢詧?zhí)行或以其它方式獲得包括裁剪、旋轉(zhuǎn)和傾斜的各種動(dòng)作以使圖像基本上與投影儀視場(chǎng)匹配。在一個(gè)示例中，如上文所討論的，基本上匹配意味著圖像的邊界與投影儀的視場(chǎng)邊界在約O 8個(gè)像素內(nèi)對(duì)準(zhǔn)。可以有其它對(duì)準(zhǔn)范圍以實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)效果。例如，當(dāng)被投影的圖像和對(duì)象具有一致的色彩時(shí)，可以有更大得多的不對(duì)準(zhǔn)。以較大的一致藍(lán)色的對(duì)象為例，不對(duì)準(zhǔn)將僅僅導(dǎo)致藍(lán)色圖像被投影在藍(lán)色對(duì)象上，并且仍將跨越對(duì)象的大部分實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)效果。負(fù)面地影響高動(dòng)態(tài)效果的圖像不對(duì)準(zhǔn)還可能隨著色調(diào)的不對(duì)準(zhǔn)而變，其中被投影在色調(diào)上的色調(diào)的較大光譜變化比較小光譜變化對(duì)高動(dòng)態(tài)效果具有更多的負(fù)面影響。例如，導(dǎo)致在470nm藍(lán)色的表面上投射480nm的藍(lán)光的不對(duì)準(zhǔn)可以產(chǎn)生可接受的高動(dòng)態(tài)效果，而將700nm的紅光投射到470納米藍(lán)色的表面上對(duì)于高動(dòng)態(tài)效果而言可能是不可接受的。可以使用對(duì)捕捉的圖像應(yīng)用非線性變換的扭曲技術(shù)(warping technique)在一定程度上校正由于透鏡中的枕形失真、魚眼失真或不規(guī)則性而引起的任何不對(duì)準(zhǔn)?？梢愿鶕?jù)觀看者距離和視覺敏銳度結(jié)合投影儀分辨率和投影區(qū)域的尺寸來計(jì)算、估計(jì)和/或調(diào)整可接受的誤差。在一個(gè)示例中，原始圖像被加載在諸如Adobe Photoshop 的圖像編輯程序36(圖4)中并將圖像裁剪至拐角標(biāo)記。圖9示出在第六投影儀的視場(chǎng)的拐角標(biāo)記處被裁剪的圖8的原始圖像。Photoshop是在美國和其它國家組成公司的Adobe系統(tǒng)的商標(biāo)或注冊(cè)商標(biāo)。在圖像編輯程序內(nèi)，定義了裁剪線47 (上)、76 (下)、78 (左)和80 (右)。在裁剪之后，結(jié)果得到的裁剪圖像將在裁剪線處具有外邊界。由于照相機(jī)中心線與投影儀中心線之間的輕微共軸不對(duì)準(zhǔn)，可以看到圖像不能在投影儀的視場(chǎng)邊緣處被精確地裁剪。請(qǐng)注意，照相機(jī)的變焦透鏡可能具有與投影透鏡不同的比，從而導(dǎo)致不同的光學(xué)性能特性。例如，左上側(cè)拐角標(biāo)記(CMl)略低于左和上裁剪線(78、74)的交叉點(diǎn)處的左上拐角，而右下側(cè)拐角標(biāo)記(CM4)略高于下和右裁剪線(76、80)的交叉點(diǎn)處的右下拐角，而左下和右上拐角標(biāo)記(CM3)和(CM2)位于由裁剪線(76、78)和(74、80)產(chǎn)生的拐角處。當(dāng)存在這樣的共軸不對(duì)準(zhǔn)、并且裁剪后的圖像未精確地配合在投影儀的視場(chǎng)內(nèi)時(shí)，可以對(duì)圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、傾斜或以其它方式進(jìn)行調(diào)整以使得拐角標(biāo)記位于裁剪線的相關(guān)拐角處，如例如圖10中所示。在圖10中，可以看到圖像已被旋轉(zhuǎn)并略微傾斜以使得左上拐角標(biāo)記(CMl)位于上和左側(cè)裁剪線之間的左上交叉點(diǎn)(拐角)處且下拐角標(biāo)記(CM4)位于下和右側(cè)裁剪線之間的右下交叉點(diǎn)(拐角)處。在本示例中，裁剪后的圖像將是裁剪以及旋轉(zhuǎn)和/或傾斜的產(chǎn)物。在圖像被裁剪、旋轉(zhuǎn)和傾斜之后(如果執(zhí)行了那些操作中的任何操作或全部)，還可以對(duì)該圖像進(jìn)行縮放以匹配投影儀的分辨率(操作330)。例如，第六投影儀具有1024 X 724的分辨率，并且圖11的圖像82是被縮放至1024 X 724的圖9的圖像(在裁剪、旋轉(zhuǎn)和傾斜之后)?？s放圖像以使得其與投影儀的分辨率匹配引起圖像像素與投影儀像素之間的一一對(duì)應(yīng)?？梢栽诳s放之后執(zhí)行圖像的任何色彩校正?？梢詫⑺苽涞膱D像保存為用于相關(guān)投影儀的模板，此后，可以執(zhí)行其它的圖像處理以產(chǎn)生各種可能的視覺的和不可見的效果(操作340)。在一個(gè)示例中，所制備的圖像被保存為未經(jīng)壓縮的原始圖像文件，以便于后續(xù)的圖像變更操作，所述后續(xù)的圖像變更操作由于壓縮技術(shù)和來自此類壓縮技術(shù)的結(jié)果產(chǎn)生的圖像變更可能是復(fù)雜的。然后，制備的圖像82被加載在視頻媒體服務(wù)器26中(操作350)并通過投影儀30被投影在布景上(操作360)。在系統(tǒng)具有不止一個(gè)投影儀的情況下，可以對(duì)每個(gè)投影儀執(zhí)行圖像制備過程(操作310 330)。作為上文闡述的操作的可替換方法，可以使用諸如Adobe After Effects 的工具來執(zhí)行某些操作。安裝在計(jì)算機(jī)上的After Effects程序可以被直接連接到投影儀并可以實(shí)時(shí)地或近實(shí)時(shí)地縮放和調(diào)整輸出。再次參照操作340，可以執(zhí)行的第一類型的圖像變更是色彩校正?？梢詫⒔?jīng)色彩校正的圖像或原始制備圖像投影在給定對(duì)象上。各種問題可能促使對(duì)原始圖像的色彩校正，諸如由用于原始圖像的(一個(gè)或多個(gè))照明光源引起的譜移和投影儀之間的色移。原始油漆涂層可能未表示原始設(shè)計(jì)意圖并因此可以在此階段進(jìn)行色彩校正。另外，常規(guī)金屬鹵化物投影儀可能不具有與不同投影儀一致的色彩特性，即使當(dāng)它們是相同的構(gòu)造、型號(hào)和齡期時(shí)也是如此。此類色差可能是由燈的壽命、制造不一致性等引起的。這些色差可能導(dǎo)致來自每個(gè)投影儀的投影圖像的輕微譜移。因此，來自不同照相機(jī)的圖像投影在沒有色彩校正的情況下對(duì)于觀看者而言可能是顯著的。例如，如果來自具有不同色彩特性的投影儀的投影被并排地投影在場(chǎng)景上，則兩個(gè)投影圖像的重疊邊界將被觀察到是兩個(gè)投影圖像之間的色移。色彩校正可以以原始圖像上的層的形式產(chǎn)生經(jīng)色彩校正的圖像(在裁剪、傾斜和縮放之后)。在一個(gè)示例中，在Adobe Photoshop 中產(chǎn)生色彩校正、混合的圖像(下文討論)及其它基礎(chǔ)或原始圖像變更作為獨(dú)立層，因此可以在不影響基礎(chǔ)圖像模板的情況下根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行編輯和調(diào)整。對(duì)于每個(gè)投影儀而言，可能將獲得經(jīng)色彩校正的圖像。在所有投影模板的色彩校正完成之后或不考慮色彩校正，還可以將重疊的圖像投影混合。在一個(gè)示例中，該過程可以是手動(dòng)的，并因此可能涉及使用數(shù)字編輯程序36將所有投影儀的多個(gè)重疊部分混合的數(shù)字藝術(shù)家(artist)。還可以使混合自動(dòng)化。在手動(dòng)過程中，混合在迭代過程中產(chǎn)生，在相鄰?fù)队皟x之間來回工作，直至獲得無縫的表演環(huán)境為止。因此，混合可以以經(jīng)色彩校正的圖像上的混合層的形式產(chǎn)生混合圖像。對(duì)于具有多個(gè)投影儀的系統(tǒng)中的每個(gè)投影儀而言，也可能獲得混合圖像。在類似于圖5所示的尖端多投影儀、三維環(huán)境中，當(dāng)所有媒體模板被對(duì)準(zhǔn)、色彩校正和混合時(shí)，可以采用附加的制作技術(shù)來增強(qiáng)投影環(huán)境的外觀。例如，可以應(yīng)用劇場(chǎng)照明技術(shù)來產(chǎn)生另一層。此過程可以是手動(dòng)或自動(dòng)化的。在手動(dòng)過程中，劇場(chǎng)照明設(shè)計(jì)者可以產(chǎn)生通常將在傳統(tǒng)制作期間發(fā)生的“照明”效果的圖像。照明可以涉及對(duì)環(huán)境進(jìn)行陰影和著色處理。然而，不同于在劇場(chǎng)固定設(shè)備中放置彩色透明濾光板，可以(組合地)在圖像投影儀之間以及相對(duì)于每個(gè)圖案化圖像投影(對(duì)于每個(gè)投影儀而言)以像素水平應(yīng)用照明。照明設(shè)計(jì)者可以直接與媒體設(shè)計(jì)者一起工作以對(duì)環(huán)境進(jìn)行陰影和著色操作?？梢砸胝鎸?shí)的照明以進(jìn)一步增強(qiáng)投影環(huán)境。使用諸如Adobe Photoshop和Adobe After Effects的數(shù)字工具，設(shè)計(jì)者可以以數(shù)字方式賦予陰影和圖案。這允許設(shè)計(jì)者在之前從來沒有可用于照明設(shè)計(jì)者的水平創(chuàng)建時(shí)間、布局和空間的感覺。以像素水平工作，設(shè)計(jì)者可以調(diào)整色彩、對(duì)比度、色調(diào)和陰影。在常規(guī)劇場(chǎng)照明中，照明設(shè)計(jì)者必須選擇用于固定設(shè)備的彩色透明濾光板，以便色彩補(bǔ)充場(chǎng)景涂料。這些彩色透明濾光板將所有場(chǎng)景涂料“染色”，并且雖然可以產(chǎn)生漂亮的照明，但其在靈活性方面具有有限范圍。另外，這些“被染色”的源在其一次命中所有表面時(shí)限制可見光譜的不同部分的對(duì)比度和飽和度。陰影局限于安裝在照明固定設(shè)備中的靜態(tài)“Gobo (遮光片)”或圖案。最多，可以使這些常規(guī)金屬或玻璃圖案旋轉(zhuǎn)以模擬運(yùn)動(dòng)。除在對(duì)應(yīng)于圖案圖像的對(duì)象表面上配準(zhǔn)地重新投影圖案圖像之外，還可以操作圖案圖像以通過改變圖案圖像來執(zhí)行許多可能的視覺效果。利用視頻圖案圖像，可以使陰影自動(dòng)化。例如，參照?qǐng)D5，可以產(chǎn)生樹的樹枝的動(dòng)畫陰影，并可以移動(dòng)該動(dòng)畫陰影以模擬有風(fēng)的日子?？梢韵驁?chǎng)景添加照明，并且可以改變每個(gè)圖案圖像以便在光照射時(shí)閃現(xiàn)成更明亮的色調(diào)，并且同樣地，陰影可以在適當(dāng)?shù)奈恢瞄W現(xiàn)?？梢圆僮鲌?chǎng)景中的光的感知方向，無論是來自感覺到的陽光還是路燈，并且所感覺到的方向可以改變，諸如路過的汽車前燈的影響。常規(guī)照明技術(shù)使用以可預(yù)測(cè)和熟悉的方式落在對(duì)象上的真實(shí)光。本文所討論的新技術(shù)可以提供諸如在繪畫和動(dòng)畫片中看到的非現(xiàn)實(shí)主義的、藝術(shù)的照明效果以應(yīng)用于場(chǎng)景、對(duì)
任雄圖5還示出位于小屋48后面的半圓中的稀松平紋織物81和該布景的其它特征。稀松平紋織物一般在劇院舞臺(tái)制造中用來實(shí)現(xiàn)各種照明和視覺效果。本質(zhì)上，術(shù)語稀松平紋織物指的是具有跨越織物表面的一系列小孔的某種形式的材料(常常是織物)，非常像窗紗。森林場(chǎng)景被繪在圖5所示的稀松平紋織物上。在常規(guī)劇場(chǎng)照明中，可以使用投射在織物的前面上的光來使繪在稀松平紋布上的無論任何場(chǎng)景出現(xiàn)，并且當(dāng)光被去除或稀松平紋織物后面的某特征被照亮?xí)r，繪在稀松平紋布上的場(chǎng)景變得對(duì)于觀看者而言基本上不那么可見，并且稀松平紋布后面的場(chǎng)景變得可見。依照本文所討論的實(shí)施例，可以將稀松平紋布的圖像投影到稀松平紋布上以使稀松平紋場(chǎng)景具有高動(dòng)態(tài)效果。去除投影并照亮稀松平紋布后面的場(chǎng)景與常規(guī)照明技術(shù)相比具有更富戲劇性的視覺區(qū)別，這因?yàn)楫?dāng)將稀松平紋布的常規(guī)照明與稀松平紋布的高動(dòng)態(tài)照明相比較時(shí)，稀松平紋布色彩遠(yuǎn)遠(yuǎn)不那么明亮，存在較小的對(duì)比度等。還可以以會(huì)抵消對(duì)象的反射色彩的方式來投影數(shù)字圖像。例如，通過諸如用AdobePhotoshop使數(shù)字圖像色調(diào)反轉(zhuǎn)，投影的圖案抵消對(duì)象圖案的值。此類技術(shù)將允許有以下視覺效果當(dāng)在對(duì)象上對(duì)準(zhǔn)地投影反轉(zhuǎn)圖像時(shí)使得全色的對(duì)象看起來變?yōu)楹诎咨D12是圖5的場(chǎng)景的照片84，其中圖6A GH的八個(gè)投影儀在該布景上投影反轉(zhuǎn)的圖案圖像，使得該布景看起來是具有某些啞色的(降低的飽和度)大體上的黑白色；在這種情況下，以及在本文所討論的其它實(shí)施方式中，對(duì)象的圖像在對(duì)象上的重新投影減弱對(duì)象的視覺外觀，從而使得與直接從表面反射的光相比(在沒有重新投影的情況下)，反射光被減弱。還可以將反轉(zhuǎn)的輝度投影在場(chǎng)景、布景、對(duì)象等上，引起對(duì)比度的戲劇性下降，弱化對(duì)象的邊緣并隱藏紋理和圖案。還可以使空間對(duì)象看起來是平的。將反轉(zhuǎn)色調(diào)與反轉(zhuǎn)輝度組合是最初隱藏空間場(chǎng)景以用于戲劇性過渡(其中色調(diào)被投影在色調(diào)上)到動(dòng)態(tài)范圍增強(qiáng)的外觀中的有效方法?？梢允褂弥T如Adobe After Effects的常規(guī)效果軟件在整個(gè)布景上應(yīng)用特殊效果。在圖13A和13B的示例中，使得該布景(圖5)看起來是緩慢地浸入水中，因?yàn)閳D案化藍(lán)色圖像86被以圖像跨越該布景而上升的方式被投影在該布景上。實(shí)際上，可以將活動(dòng)視頻效果應(yīng)用于環(huán)境的任何部分。在圖5所示的河流42的情況下，例如，可以從具有覆蓋河流且無縫地混合的視場(chǎng)的投影儀對(duì)流動(dòng)的水進(jìn)行投影。水將表現(xiàn)出深度、湍流和運(yùn)動(dòng)，水可以看起來是在河床中示出的實(shí)際雕刻的巖石周圍“形成漩渦”。在圖14 19中示出掩模和色彩操作的其它視覺變更技術(shù)的示例。首先，圖14示出樹的基礎(chǔ)圖像88 (從樹的前面拍攝的圖5的前景樹38的照片)。圖15示出供圖14的基礎(chǔ)樹圖像使用的照明層90。該層是在Photoshop中創(chuàng)建的并被保存為阿爾法通道。該色彩表示照明設(shè)計(jì)者的關(guān)于可能如何對(duì)樹進(jìn)行照明的創(chuàng)造性輸入。數(shù)字藝術(shù)家用噴槍向樹噴射以顯示按照照明設(shè)計(jì)者的方向的冷側(cè)(左)和暖側(cè)(右)，意圖是陽光將來自右側(cè)。這是常規(guī)劇場(chǎng)照明到數(shù)字領(lǐng)域的過渡示例?；旧希瑥恼樟琳麄€(gè)布景的具有彩色透明濾光板的照明固定設(shè)備移動(dòng)到準(zhǔn)確定照亮設(shè)計(jì)者需要光的地方的數(shù)字視頻版本，直至像素水平?？梢砸勒毡疚乃U述的實(shí)施方式將樹的這些基礎(chǔ)圖像投影到樹上以進(jìn)一步增強(qiáng)高動(dòng)態(tài)效果或獨(dú)立于高動(dòng)態(tài)效果。圖16示出圖案圖像投影92，其可以被存儲(chǔ)為基礎(chǔ)樹圖像88的單獨(dú)圖像層，以實(shí)現(xiàn)夜晚時(shí)間的黑暗和暴風(fēng)雨藍(lán)的再現(xiàn)。與將樹的彩色圖像投影在樹上一起，或獨(dú)立于其，還可以使用圖15的圖像來將樹的圖像投影在樹上以實(shí)現(xiàn)樹的日出或日落著色。另一方面，可能使用圖16的圖像來實(shí)現(xiàn)樹的夜晚著色。應(yīng)注意的是，樹圖像(88、90、92)被修剪至樹布景塊的邊緣。圖17示出數(shù)字藝術(shù)家如何可以創(chuàng)建單獨(dú)的樹圖像94以表示閃電(lightning)序列。加亮區(qū)96 (明亮區(qū)域)的位置表示虛擬閃電的來回方向。圖18示出圖5的布景上的原始投影圖案化圖像。換句話說，從照亮如圖6H所示的區(qū)域的投影儀P8的視點(diǎn)，圖18示出被投影在圖6H的區(qū)域上的圖6H的照明區(qū)域的圖像。圖19示出用于圖18的圖像的軟邊緣混合掩模98。可以使用軟邊緣混合掩模來消除投影區(qū)域重疊處的顯著的線或區(qū)域的出現(xiàn)。在此類重疊區(qū)域中，可以將對(duì)象的圖案化圖像重新投影在對(duì)象上兩次，產(chǎn)生其中圖案化圖像僅被投影在對(duì)象上一次的相鄰區(qū)域之間的視差?？梢允褂没旌涎谀硐蛙浕诵Ч鸒因此，如至少用圖12 19的示例所示的，除匹配對(duì)準(zhǔn)的圖案化圖像的投影之外，本公開的方面涉及各種對(duì)象外觀增強(qiáng)技術(shù)，它們可以單獨(dú)地使用或與本文所討論的圖像重新投影技術(shù)相結(jié)合地使用。圖20 23是圖表，其示出與在對(duì)象的圖像被對(duì)準(zhǔn)并重新投影在表面(紅色陰影曲線)上的情況下從對(duì)象表面獲取的光度計(jì)值相比的直接從對(duì)象表面(被白光照亮的藍(lán)色陰影曲線)獲取的光度計(jì)值(來自Photo Research公司的SpectraScan 分光福射度計(jì)PR-705)。每個(gè)圖表的橫軸是以納米為單位測(cè)量的波長(zhǎng)，并且每個(gè)圖表的豎軸是每平方米的瓦特?cái)?shù)。該數(shù)據(jù)是針對(duì)如圖24所示的具有已知色彩樣本的GretagMacbeth公司的“Macbeth”色彩圖表。對(duì)圖表的藍(lán)色102、綠色104、紅色106和白色108色彩樣本進(jìn)行采樣。使用光度計(jì)來測(cè)量來自投影儀的純白光下的每個(gè)色彩方塊。然后，在相同的光下以數(shù)字方式對(duì)色彩圖表的各個(gè)色彩方塊進(jìn)行拍照，并保存為原始未壓縮文件。結(jié)果得到的圖像文件被色彩平衡至最淡的灰色Macbeth色彩樣本110。結(jié)果得到的文件被重新投影在原始Macbeth圖表色彩樣本上并用光度計(jì)重新采樣。該圖表一般示出飽和度/色素(chromo)水平。每個(gè)圖表的尺度是從350 nM至1100 nM，在該范圍內(nèi)均勻遞增。在圖例中，術(shù)語“藍(lán)色/RP”指示該圖表顯示被重新投影在相應(yīng)色彩102、104、106、108的Macbeth圖表色彩樣本上的圖像。利用藍(lán)色，在來自投影儀的藍(lán)光下拍攝圖像。術(shù)語“藍(lán)色/w”指示在來自投影儀的白光下拍攝原始樣本。對(duì)于每組圖表(藍(lán)色(圖20)、綠色(圖21)、紅色(圖22)、和白色(圖23))而言,可以看到，與僅僅Macbeth色彩樣本(藍(lán)色曲線)相比，對(duì)于其中色彩被重新投影在樣本上的Macbeth色彩樣本的光度計(jì)測(cè)量結(jié)果(紅色曲線)而言，每平方米的瓦特值更大。增大的每平方米瓦特值測(cè)度每個(gè)特定波長(zhǎng)下的光子量，并至少指示飽和度和色度。因此，該圖表示出針對(duì)被重新投影的色彩的更大的飽和度和色度。通過將典型場(chǎng)景表面的所繪的色彩重新投影回其本身上，可增強(qiáng)視覺飽和度和對(duì)比度。隨著照明(投影)的動(dòng)態(tài)范圍的增大，場(chǎng)景/布景可能在其色彩再現(xiàn)方面變得更加生動(dòng)和準(zhǔn)確。在圖5等的所述小屋和森林等的情況下，視覺表示戲劇性地再現(xiàn)動(dòng)畫藝術(shù)片的色彩深度和活力，從而很好地?cái)U(kuò)展超過常規(guī)劇場(chǎng)照明的范圍和能力?？梢杂脭?shù)字印刷的、棋盤格狀的稀松平紋織物覆蓋對(duì)象。例如，可以將織物粘貼到對(duì)象的表面，其中對(duì)象的底涂層是黑色的。作為一個(gè)可能的示例，可以用如圖25所示的紅-綠-藍(lán)圖案以數(shù)字方式印刷織物。每個(gè)分量的色彩范圍將被小心地與將被投影在布景上的數(shù)字圖像的RGB分量匹配?？梢砸詫?duì)于那些各個(gè)色彩的低得多的反射率表示落在窄RGB通帶之間的色彩。數(shù)字圖像投影可以表現(xiàn)出與上述示例類似的高動(dòng)態(tài)范圍和對(duì)比度并進(jìn)一步允許掠過的環(huán)境變化，即火至冰，這可能不像上文所討論的那樣在對(duì)象表面被涂漆或灰階化時(shí)在視覺上有沖擊力。從遠(yuǎn)處，具有此類棋盤格狀RGB稀松平紋布的對(duì)象在未用補(bǔ)充光照亮?xí)r看起來是深灰色或黑色的。這實(shí)現(xiàn)了在制造的特定時(shí)刻期間的“燈光熄滅(black out)”能力。圖26示出依照本公開的各方面配置的前投影/后投影屏幕112。前/后投影屏幕被配置為使得可以從前投影儀116或后投影儀118將圖像或視頻114投影到屏幕上。在圖26中，同時(shí)從前和后投影儀兩者將匹配圖像114A、114B或視頻投影到屏幕上，以便像素在投影屏幕上對(duì)準(zhǔn)。如果屏幕被配置為用于針對(duì)圖26所示的箭頭的觀看，則前投影儀將以其預(yù)定取向投影圖像114或視頻，而圖像或視頻的鏡像114B被同時(shí)從后投影儀投影。這樣，來自后投影儀的圖像將與來自前投影儀的圖像對(duì)準(zhǔn)。因此，例如，來自前投影儀的最左上方的像素將與來自后投影儀的最右上方的像素相同，等等。在如圖26所示的這樣的布置中，根據(jù)觀看者方向可以產(chǎn)生用于前投影屏幕或后投影屏幕的觀看者的高動(dòng)態(tài)效果。本公開的方面提供許多可能的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)，并且可適用于許多可能的應(yīng)用中。優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)包括但不限于
投影環(huán)境內(nèi)的高動(dòng)態(tài)范圍色彩和對(duì)比度?！ぴ跍?zhǔn)確地表示陰影和光的方向的同時(shí)對(duì)“一天中的時(shí)間”的控制?！と∠幌胍年幱暗哪芰Α！ぴ谛枰牡胤教砑雨幱昂蜕实哪芰Α?重疊視頻效果以模擬符合空間環(huán)境的氣氛效果的能力。陰影、火、風(fēng)、水、閃電等?！た刂篇?dú)立布景元素上的色彩和對(duì)比度直至像素的能力。潛在應(yīng)用包括但不限于
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模型的預(yù)先可視化一這種技術(shù)是可改變的且同樣地適用于小的模型。雖然已相對(duì)于特定裝置、配置、部件、系統(tǒng)和操作方法描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀本公開時(shí)應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對(duì)本文所述的實(shí)施例和/或其操作進(jìn)行一定的變更或修改。因此，由所附權(quán)利要求來定義本發(fā)明的適當(dāng)范圍。本文所公開的各種實(shí)施例、操作、部件和配置一般是示例性的，而不限制范圍。
權(quán)利要求
1.一種投影系統(tǒng)，包括對(duì)象，其具有有著光學(xué)圖案的表面；以及投影儀，其朝著所述表面發(fā)射圖案化光，其中，所發(fā)射的光的圖案與表面的光學(xué)圖案對(duì)準(zhǔn)，以影響從該表面反射的光的至少一個(gè)屬性；其中，所述光學(xué)圖案包括對(duì)象表面上的圖案化涂料。
2.一種用于投影的方法，包括從特定的有利位置捕捉對(duì)象的圖像；從所捕捉的圖像獲得可投影的圖像；從所述特定的有利位置處的投影儀將所述可投影的圖像投影到所述對(duì)象上并使其與所述對(duì)象對(duì)準(zhǔn)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中，捕捉圖像的動(dòng)作包括從位于所述特定的有利位置處的照相機(jī)獲得圖像的照片，所述照相機(jī)被定位為與所述投影儀共軸對(duì)準(zhǔn)。
4.權(quán)利要求2的方法，其中，捕捉圖像的動(dòng)作包括使用位于所述特定的有利位置處的虛擬照相機(jī)來生成計(jì)算機(jī)圖形圖像。
5.權(quán)利要求2的方法，還包括使所述可投影的圖像與所述對(duì)象上的光學(xué)圖像對(duì)準(zhǔn)。
6.權(quán)利要求4的方法，其中，所述對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作還包括識(shí)別所捕捉的對(duì)象圖像中的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；使用該對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記來確定所述可投影的圖像的尺寸，以使得所述可投影的圖像中的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與所述對(duì)象的相應(yīng)位置對(duì)準(zhǔn)。
7.權(quán)利要求6的方法，還包括對(duì)所述可投影的圖像進(jìn)行裁剪、旋轉(zhuǎn)、傾斜和變形中的至少一個(gè)以與所述對(duì)象對(duì)準(zhǔn)。
8.權(quán)利要求7的方法，還包括對(duì)所述可投影的圖像的分辨率進(jìn)行縮放以匹配所述投影儀的分辨率。
9.一種投影系統(tǒng)，包括組合后投影或前投影屏幕，其限定第一投影表面和相對(duì)的第二投影表面；第一投影儀，其被定位為在所述第一投影表面上投影圖像；第二投影儀，其被定位并配置為與第一圖像的投影同時(shí)地在第二投影表面上投影所述圖像的鏡像，以使得鏡像投影與該圖像對(duì)準(zhǔn)。
全文摘要
一種高動(dòng)態(tài)范圍透視法圖像和視頻投影系統(tǒng)和方法，其涉及2D或3D對(duì)象或?qū)ο蠹系膱D像到對(duì)象上的投影，其方式為被投影的圖像組成部分基本上位于對(duì)象的實(shí)際圖像上。該投影增強(qiáng)或以其它方式改變對(duì)象的色調(diào)、對(duì)比度、明亮度、飽和度、輝度和/或其它可見特征?？梢詫⒁曈X的或非視覺的特征投影到對(duì)象上或?qū)ο笾車膮^(qū)域上以增強(qiáng)或掩飾對(duì)象以及對(duì)象的周圍環(huán)境。
文檔編號(hào)G03B21/14GK103048859SQ20131001400
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者T.F.拉杜克, R.B.特納, S.T.科薩庫拉, B.L.喬利 申請(qǐng)人:迪士尼企業(yè)公司