專利名稱：適應(yīng)球幕制作的三維全景建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字球幕電影技術(shù)，尤其涉及一種適應(yīng)球幕制作的三維全景 建模方法。
背景技術(shù)：
球幕電影是出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代的一種特種電影類型，其必須在專門 的球幕電影院播放。球幕影院是一種具有球幕電影和天象演示雙重功能的、 集教育與娛樂為一體的、新穎的影視場所。這種電影的觀眾廳為圓頂式結(jié) 構(gòu)，銀幕呈半球形，觀眾被包圍其中，視銀幕如同蒼穹。由于放映的視域范 圍可達(dá)180°，可自觀眾面前延至身后，且伴有立體聲環(huán)音，使觀眾如置身其 間，采用傾斜式設(shè)計(jì)的銀幕還能使觀眾具有飄浮在空中的感覺。按照視覺理 論，人的視域范圍一旦超過150°，就會(huì)產(chǎn)生身臨其境的錯(cuò)覺，因此，這種電 影類型的沉浸效果非常強(qiáng)烈，并且可脫離立體眼鏡和頭盔，產(chǎn)生立體視覺。
球幕影院以其獨(dú)特的視覺效果深受觀眾的喜愛，傳統(tǒng)的球幕電影采用 70mm膠片和魚眼鏡頭進(jìn)行拍攝和放映。然而，用傳統(tǒng)的拍攝方法制作球幕 影片存在許多難以克服的技術(shù)障礙，使得球幕影片的制作成本高昂、影片題 材單調(diào)，這些困難直接導(dǎo)致影片的租金昂貴，通常一部球幕影片的年租金高 達(dá)到$20萬——$40萬/年，平均每家影院每年要支付$40萬——$80萬的租金 費(fèi)用。所以片源稀缺、運(yùn)營成本高昂，幾乎是所有球幕影院現(xiàn)實(shí)的巨大困 難。因此，基于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的數(shù)字球幕電影技術(shù)是最近幾年興起的一個(gè)新 領(lǐng)域，它與傳統(tǒng)的拍攝制作方式相比，可以制作出人類無法達(dá)到的過去世 界、未來世界、微觀世界、外太空世界等一切人類未知或無法拍攝到的世 界，其表現(xiàn)潛力幾乎不受限制。
數(shù)字球幕電影技術(shù)包括數(shù)字制作和數(shù)字放映兩方面。其中數(shù)字放映系統(tǒng) 已有國外公司公開出售，例如廣東科學(xué)中心采用的美國益世(E&S)公司的Digistar3播放系統(tǒng)，是目前業(yè)界領(lǐng)先的球幕影院數(shù)字放映解決方案，占據(jù)全
球絕大部分市場。在數(shù)字球幕電影制作技術(shù)方面，尚未見國內(nèi)外有關(guān)于這方
面的技術(shù)披露，國外的制作公司在此制作過程中一方面是使用專門而昂貴的
專業(yè)軟件，另一方面是對(duì)其制作方法保密，目前國內(nèi)通常都是從國外購買或
租賃數(shù)字球幕電影來放映。基于計(jì)算機(jī)上的三維軟件來制作數(shù)字球幕電影是
一種主要的數(shù)字球幕電影制作方法，其原理是在三維軟件里將數(shù)字模擬的真
實(shí)環(huán)境用數(shù)字相機(jī)無縫的拍攝下來。由于球幕電影是在平面180度范圍內(nèi)取
景，所以與普通的三維建模相比，其對(duì)三維空間內(nèi)的模型搭建提出了新的挑
戰(zhàn)和更高的要求。因此，迫切需要我們找到一種應(yīng)用現(xiàn)有三維軟件實(shí)現(xiàn)適應(yīng) 球幕制作的三維全景建模的方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種適應(yīng)球幕制作的三維全景建模方法， 以現(xiàn)有三維軟件實(shí)現(xiàn)適應(yīng)數(shù)字球幕電影中三維全景的模型搭建。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種適應(yīng)球幕制作的三維全景建模方法， 包括如下步驟(1)在一三維軟件中建立一平面來模擬三維環(huán)境中的地面； (2)在所述三維軟件中建立一半球來模擬三維環(huán)境中的天空；(3)將所述半 球的底邊與所述平面相接合，使所述半球位于所述平面范圍內(nèi)。
其中，所述三維軟件為3DMAX。
本發(fā)明所采用的三維全景建模方法，應(yīng)用現(xiàn)有三維軟件，使所模擬的天 空更加趨于真實(shí)，有曲面感，更加符合人眼的觀察習(xí)慣，而地面采用的平面 建模方式則能夠讓視線看的更遠(yuǎn)，看到更多的場景，使畫面更豐富；平面和 球面的結(jié)合是趨于完美的結(jié)合方式，使整個(gè)需要模擬的環(huán)境無縫的連接成了 一個(gè)整體；在三維畫面中完整無縫的模型建立為整個(gè)球幕影片制作提供了有 力的基礎(chǔ)保證。


下面結(jié)合附圖，通過對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的 技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。 附圖中，圖1為本發(fā)明適應(yīng)球幕制作的三維全景建模方法一較佳實(shí)施例的流程
圖2為本發(fā)明適應(yīng)球幕制作的三維全景建模方法一較佳實(shí)施例所建三維 全景模型的側(cè)面示意圖3為本發(fā)明適應(yīng)球幕制作的三維全景建模方法一較佳實(shí)施例所建三維 全景模型的俯視示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖l為本發(fā)明適應(yīng)球幕制作的三維全景建模方法一較佳實(shí)施例的流程圖； 圖2為采用此較佳實(shí)施例所建三維全景模型的側(cè)面示意圖；圖3為采用此較佳 實(shí)施例所建三維全景模型的俯視示意圖。在此較佳實(shí)施例中，所使用的三維 軟件為3DMAX，三維全景建模工作通過3DMAX來實(shí)現(xiàn)，利用所建設(shè)的三維 全景模型拍攝出的三維球幕電影可在益世Digistar3球幕放映系統(tǒng)中播放,說明 中所提到的關(guān)于建模等方面的概念都是引用3DMAX中的定義。
如圖l所示，本發(fā)明適應(yīng)球幕制作的三維全景建模方法包括步驟IO，首 先在3DMAX中建立一平面來模擬三維環(huán)境中的地面，地面采用的平面建模 方式能夠讓視線看的更遠(yuǎn)，看到更多的場景，使畫面更豐富；步驟20，接下 來在3DMAX中建立一半球來模擬三維環(huán)境中的天空，通過半球的形狀使所 模擬的天空更加趨于真實(shí)，有曲面感，更加符合人眼的觀察習(xí)慣；步驟30， 然后將所述半球的底邊與所述平面相接合，使所述半球位于所述平面范圍 內(nèi)，平面和球面的結(jié)合是趨于完美的結(jié)合方式，使整個(gè)需要模擬的環(huán)境無縫 的連接成了一個(gè)整體。
如圖2和圖3所示，其顯示了在3DMAX中應(yīng)用本發(fā)明的方法所建立的三 維全景模型，該三維全景模型包括平面1和半球面2,均為通過3DMAX的建模 功能來實(shí)現(xiàn)，平面l模擬大地，半球面2模擬天空。三維全景模型建立之后， 可分別在平面l和半球面上渲染以合適的材質(zhì)，模擬天空和地面的視覺效果； 然后還可以在平面1和半球面2所圍成的空間中加入其它待拍攝物體；最后再 利用3DMAX的虛擬相機(jī)在此三維全景模型中進(jìn)行球幕電影拍攝。應(yīng)用本發(fā)明適應(yīng)球幕制作的三維全景建模方法，可建立起完整無縫的模
型，為整個(gè)球幕影片制作提供了有力的基礎(chǔ)保證，同時(shí)利用現(xiàn)有的3DMAX 軟件來實(shí)現(xiàn)，無需額外投資，節(jié)約了成本。
以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方 案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng) 屬于本發(fā)明后附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種適應(yīng)球幕制作的三維全景建模方法，其特征在于，包括如下步驟(1)在一三維軟件中建立一平面來模擬三維環(huán)境中的地面；(2)在所述三維軟件中建立一半球來模擬三維環(huán)境中的天空；(3)將所述半球的底邊與所述平面相接合，使所述半球位于所述平面范圍內(nèi)。
2、 如權(quán)利要求l所述的適應(yīng)球幕制作的三維全景建模方法，其特征在于，所述三維軟件為3DMAX。
全文摘要
一種適應(yīng)球幕制作的三維全景建模方法，包括步驟(1)在一三維軟件中建立一平面來模擬三維環(huán)境中的地面；(2)在所述三維軟件中建立一半球來模擬三維環(huán)境中的天空；(3)將所述半球的底邊與所述平面相接合，使所述半球位于所述平面范圍內(nèi)。本發(fā)明以現(xiàn)有三維軟件實(shí)現(xiàn)適應(yīng)數(shù)字球幕電影中三維全景的模型搭建，使所模擬的天空更加趨于真實(shí)，有曲面感，更加符合人眼的觀察習(xí)慣，而地面采用的平面建模方式則能夠讓視線看的更遠(yuǎn)，看到更多的場景，使畫面更豐富；平面和球面的結(jié)合是趨于完美的結(jié)合方式，使整個(gè)需要模擬的環(huán)境無縫的連接成了一個(gè)整體；在三維畫面中完整無縫的模型建立為整個(gè)球幕影片制作提供了有力的基礎(chǔ)保證。
文檔編號(hào)G06T15/10GK101540058SQ20081006610
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者宮聞豐, 梁權(quán)富 申請(qǐng)人:深圳市水晶石電腦圖像技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司