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      一種立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法、裝置及設(shè)備與流程

      文檔序號(hào):11436697閱讀:330來(lái)源:國(guó)知局
      一種立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法、裝置及設(shè)備與流程

      本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法、裝置及設(shè)備。



      背景技術(shù):

      隨著VR(Virtual Reality,虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù)的興起以及網(wǎng)絡(luò)直播平臺(tái)的盛行,使得基于VR的直播系統(tǒng)站在了時(shí)代的風(fēng)口上,讓人們充滿了想象空間,具備無(wú)限的市場(chǎng)潛力?;赩R的直播系統(tǒng)能夠?qū)⑻摂M場(chǎng)景和現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景中的直播主體(即主播)融合顯示,帶給VR用戶類(lèi)似于真實(shí)參與的用戶體驗(yàn),其中,虛擬場(chǎng)景利用計(jì)算機(jī)通過(guò)OpenGL(Open Graphics Library,開(kāi)放圖形庫(kù))等圖形引擎構(gòu)建,而現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景是主播所在的真實(shí)直播環(huán)境。

      目前,將虛擬場(chǎng)景與現(xiàn)實(shí)的直播主體融合顯示進(jìn)行直播最大的問(wèn)題在于,如何融合虛擬場(chǎng)景與現(xiàn)實(shí)中的直播主體,使得用戶能享受到一種舒適、自然、更接近于真實(shí)的觀看體驗(yàn)。因此,如何提升用戶的觀看體驗(yàn),是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法、裝置及設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)立體的VR直播,而且能夠解決虛擬與現(xiàn)實(shí)融合顯示時(shí)由于視差而導(dǎo)致的立體顯示效果偏差、用戶觀看體驗(yàn)較差的問(wèn)題,給用戶提供更加身臨其境的沉浸感。

      為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的實(shí)施例提供一種立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法,其特征在于,包括:

      獲取左右雙目攝像機(jī)拍攝的直播場(chǎng)景的左右圖像;

      分別對(duì)所述直播場(chǎng)景的左右圖像進(jìn)行摳圖處理,獲取所述直播場(chǎng)景中主播的左右視圖;

      根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)所述左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整,其中,所述視差調(diào)整參數(shù)是根據(jù)所述直播場(chǎng)景下的視差占比和預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比確定的,所述直播場(chǎng)景下的視差占比為所述左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與所述左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的水平寬度的比例,所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比為左右虛擬攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與所述左右虛擬攝像機(jī)的拍攝的左右圖像的水平寬度的比例;

      將視差調(diào)整后的左右視圖放置在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中,利用所述左右虛擬攝像機(jī)拍攝放置有左右視圖的所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景,從而獲取合成有所述主播和所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景的立體融合視圖,所述立體融合視圖包括左眼融合視圖及右眼融合視圖,從而根據(jù)所述立體融合視圖進(jìn)行立體化的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示,實(shí)現(xiàn)立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播。

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述方法還包括:

      通過(guò)如下公式獲取所述視差調(diào)整參數(shù)PixMove:

      PixMove=PixW*Δdif;

      其中,Δdif=dif1-dif0,dif1為所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比,dif0為所述直播場(chǎng)景下的視差占比,PixW為所述左右視圖的水平像素寬度。

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述方法還包括:

      通過(guò)如下公式獲取所述直播場(chǎng)景下的視差占比dif0

      <mrow> <msub> <mi>dif</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>0</mn> </msub> <msub> <mi>D</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,d0為所述左右雙目攝像機(jī)的視間距,D0為所述左右雙目攝像機(jī)在所述主播所在平面上的水平拍攝寬度;

      通過(guò)如下公式獲取所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比dif1:

      <mrow> <msub> <mi>dif</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>D</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,d1為所述左右虛擬攝像機(jī)的視間距,D1為所述左右虛擬攝像機(jī)在所述左右視圖在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中的放置位置所在平面上的水平拍攝寬度。

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述方法還包括:

      通過(guò)如下公式獲取所述左右雙目攝像機(jī)在所述主播所在平面上的水平拍攝寬度D0

      <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>*</mo> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,θ0為所述左右雙目攝像機(jī)的水平視角,z0為所述左右雙目攝像機(jī)到所述主播所在平面的距離;

      通過(guò)如下公式獲取所述左右虛擬攝像機(jī)在所述左右視圖在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中的放置位置所在平面上的水平拍攝寬度D1

      <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>*</mo> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,θ1為所述左右虛擬攝像機(jī)的水平視角,z1為所述左右虛擬攝像機(jī)到所述左右視圖在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中放置位置所在平面的距離。

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述方法還包括:

      獲取所述左右雙目攝像機(jī)的焦距;

      根據(jù)所述左右雙目攝像機(jī)的焦距,通過(guò)如下公式獲取所述左右雙目攝像機(jī)在所述主播所在平面上的水平拍攝寬度D0

      D0=2*z0*h(a);

      其中,z0為所述左右雙目攝像機(jī)到所述主播所在平面的距離,a為所述左右雙目攝像機(jī)的焦距,h(a)為以a為變量的關(guān)系式,將獲取到的a代入h(a)所計(jì)算得到的值等于

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述方法還包括:

      獲取并記錄所述左右雙目攝像機(jī)在不同焦距時(shí)拍攝左右圖像時(shí)的焦距值a和二分之一水平視角的正切值

      根據(jù)所述焦距值和所述正切值,利用最小二乘法獲取以a為變量的關(guān)系式h(a),其中,

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)所述左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整的步驟包括:

      根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)所述左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整處理,從而增加所述左右視圖的視差值,所述視差值的增加量等于所述視差調(diào)整參數(shù)。

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述分別對(duì)所述直播場(chǎng)景的左右圖像進(jìn)行摳圖處理,獲取所述直播場(chǎng)景中主播的左右視圖之后,所述方法還包括:

      對(duì)所述左右視圖中所述主播的邊界進(jìn)行邊界優(yōu)化處理;和/或

      根據(jù)所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景的色溫和/或色調(diào),對(duì)所述左右視圖的色溫和/或色調(diào)進(jìn)行調(diào)整。

      為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播裝置,包括:

      第一獲取模塊,用于獲取左右雙目攝像機(jī)拍攝的直播場(chǎng)景的左右圖像;

      摳圖模塊,用于分別對(duì)所述直播場(chǎng)景的左右圖像進(jìn)行摳圖處理,獲取所述直播場(chǎng)景中主播的左右視圖;

      視差調(diào)整模塊,用于根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)所述左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整,其中,所述視差調(diào)整參數(shù)是根據(jù)所述直播場(chǎng)景下的視差占比和預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比確定的,所述直播場(chǎng)景下的視差占比為所述左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與所述左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的水平寬度的比例,所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比為左右虛擬攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與所述左右虛擬攝像機(jī)的拍攝的左右圖像的水平寬度的比例;

      融合模塊,用于將視差調(diào)整后的左右視圖放置在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中,利用所述左右虛擬攝像機(jī)拍攝放置有左右視圖的所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景,從而獲取合成有所述主播和所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景的立體融合視圖,所述立體融合視圖包括左眼融合視圖及右眼融合視圖,從而根據(jù)所述立體融合視圖進(jìn)行立體化的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示,實(shí)現(xiàn)立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播。

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述裝置還包括:

      第二獲取模塊,用于通過(guò)如下公式獲取所述視差調(diào)整參數(shù)PixMove:

      PixMove=PixW*Δdif;

      其中,Δdif=dif1-dif0,dif1為所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比,dif0為所述直播場(chǎng)景下的視差占比,PixW為所述左右視圖的水平像素寬度。

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述裝置還包括:

      第三獲取模塊,用于通過(guò)如下公式獲取所述直播場(chǎng)景下的視差占比dif0

      <mrow> <msub> <mi>dif</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>0</mn> </msub> <msub> <mi>D</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,d0為所述左右雙目攝像機(jī)的視間距,D0為所述左右雙目攝像機(jī)在所述主播所在平面上的水平拍攝寬度;

      第四獲取模塊,用于通過(guò)如下公式獲取所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比dif1:

      <mrow> <msub> <mi>dif</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>D</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,d1為所述左右虛擬攝像機(jī)的視間距,D1為所述左右虛擬攝像機(jī)在所述左右視圖在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中的放置位置所在平面上的水平拍攝寬度。

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述裝置還包括:

      第五獲取模塊,用于通過(guò)如下公式獲取所述左右雙目攝像機(jī)在所述主播所在平面上的水平拍攝寬度D0:

      <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>*</mo> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,θ0為所述左右雙目攝像機(jī)的水平視角,z0為所述左右雙目攝像機(jī)到所述主播所在平面的距離;

      第六獲取模塊,用于通過(guò)如下公式獲取所述左右虛擬攝像機(jī)在所述左右視圖在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中的放置位置所在平面上的水平拍攝寬度D1

      <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>*</mo> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,θ1為所述左右虛擬攝像機(jī)的水平視角,z1為所述左右虛擬攝像機(jī)到所述左右視圖在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中放置位置所在平面的距離。

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述裝置還包括:

      第七獲取模塊,用于獲取所述左右雙目攝像機(jī)的焦距;

      第八獲取模塊,用于根據(jù)所述左右雙目攝像機(jī)的焦距,通過(guò)如下公式獲取所述左右雙目攝像機(jī)在所述主播所在平面上的水平拍攝寬度D0

      D0=2*z0*h(a);

      其中,z0為所述左右雙目攝像機(jī)到所述主播所在平面的距離,a為所述左右雙目攝像機(jī)的焦距,h(a)為以a為變量的關(guān)系式,將獲取到的a代入h(a)所計(jì)算得到的值等于

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述裝置還包括:

      第九獲取模塊,用于獲取并記錄所述左右雙目攝像機(jī)在不同焦距時(shí)拍攝左右圖像時(shí)的焦距值a和二分之一水平視角的正切值

      第十獲取模塊,用于根據(jù)所述焦距值和所述正切值,利用最小二乘法獲取以a為變量的關(guān)系式h(a),其中,

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述視差調(diào)整模塊包括:

      視差調(diào)整單元,用于根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)所述左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整處理,從而增加所述左右視圖的視差值,所述視差值的增加量等于所述視差調(diào)整參數(shù)。

      進(jìn)一步來(lái)說(shuō),所述裝置還包括:

      邊界優(yōu)化模塊,用于對(duì)所述左右視圖中所述主播的邊界進(jìn)行邊界優(yōu)化處理;和/或

      圖片調(diào)整模塊,用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景的色溫和/或色調(diào),對(duì)所述左右視圖的色溫和/或色調(diào)進(jìn)行調(diào)整。

      為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播設(shè)備,包括:顯示屏,殼體、處理器、存儲(chǔ)器、電路板和電源電路,其中:

      所述顯示屏嵌接在所述殼體上,與所述殼體一起圍成封閉空間;

      所述電路板安置在所述殼體和所述顯示屏圍成的空間內(nèi)部,所述處理器和所述存儲(chǔ)器設(shè)置在所述電路板上;

      所述電源電路,用于為上述立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播設(shè)備的各個(gè)電路或器件供電;

      所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)可執(zhí)行程序代碼;

      所述處理器通過(guò)讀取存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的可執(zhí)行程序代碼來(lái)運(yùn)行與可執(zhí)行程序代碼對(duì)應(yīng)的程序,執(zhí)行:

      獲取左右雙目攝像機(jī)拍攝的直播場(chǎng)景的左右圖像;

      分別對(duì)所述直播場(chǎng)景的左右圖像進(jìn)行摳圖處理,獲取所述直播場(chǎng)景中主播的左右視圖;

      根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)所述左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整,其中,所述視差調(diào)整參數(shù)是根據(jù)所述直播場(chǎng)景下的視差占比和預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比確定的,所述直播場(chǎng)景下的視差占比為所述左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與所述左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的水平寬度的比例,所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比為左右虛擬攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與所述左右虛擬攝像機(jī)的拍攝的左右圖像的水平寬度的比例;

      將視差調(diào)整后的左右視圖放置在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中,利用所述左右虛擬攝像機(jī)拍攝放置有左右視圖的所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景,從而獲取合成有所述主播和所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景的立體融合視圖,所述立體融合視圖包括左眼融合視圖及右眼融合視圖,從而通過(guò)所述顯示屏根據(jù)所述立體融合視圖進(jìn)行立體化的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示,實(shí)現(xiàn)立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播。

      本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:

      本發(fā)明實(shí)施例的立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法、裝置及設(shè)備,獲取左右雙目攝像機(jī)拍攝的直播場(chǎng)景的左右圖像后,分別對(duì)直播場(chǎng)景的左右圖像進(jìn)行摳圖處理,獲取直播場(chǎng)景中直播的左右視圖;然后根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整,該視差調(diào)整參數(shù)是根據(jù)直播場(chǎng)景下的視差占比和預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比確定的,以使視差調(diào)整后的左右視圖與虛擬場(chǎng)景中的視差要求相匹配,且與人眼觀看的圖像視差要求相匹配;最后將視差調(diào)整后的左右視圖放置在預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中,利用左右虛擬攝像機(jī)拍攝防止有左右視圖的預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景,獲得了合成有主播和虛擬場(chǎng)景的立體融合視圖,該立體融合視圖包括左眼融合視圖及右眼融合視圖,從而根據(jù)立體融合視圖進(jìn)行立體化的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示,實(shí)現(xiàn)立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播。該方法通過(guò)實(shí)現(xiàn)了立體化的虛擬現(xiàn)實(shí)直播,通過(guò)立體化顯示帶給用戶更加真實(shí)的沉浸感,而且在進(jìn)行虛擬和現(xiàn)實(shí)融合時(shí),對(duì)左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整,優(yōu)化了現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景與虛擬場(chǎng)景融合的視覺(jué)效果,有效避免虛擬與現(xiàn)實(shí)融合顯示時(shí)由于視差而導(dǎo)致的顯示效果偏差所帶來(lái)的用戶眩暈不適感,觀看體驗(yàn)較差的問(wèn)題,給用戶提供更加身臨其境的沉浸感。

      附圖說(shuō)明

      圖1為本發(fā)明立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法的流程圖;

      圖2為本發(fā)明直播流程示意圖;

      圖3為本發(fā)明另一直播流程示意圖;

      圖4為本發(fā)明左右雙目攝像機(jī)拍攝視景示意圖;

      圖5為本發(fā)明左右虛擬攝像機(jī)拍攝視景示意圖;

      圖6為本發(fā)明左目攝像機(jī)拍攝視景示意圖;

      圖7為本發(fā)明立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖8為本發(fā)明立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

      具體實(shí)施方式

      為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

      為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明,首先對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中所言的虛擬場(chǎng)景與現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景相結(jié)合的直播流程進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

      虛擬場(chǎng)景利用計(jì)算機(jī)通過(guò)OpenGL(Open Graphics Library,開(kāi)放圖形庫(kù))等圖形引擎構(gòu)建,計(jì)算機(jī)可以通過(guò)渲染獲取虛擬場(chǎng)景的圖像,而現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景(簡(jiǎn)稱直播場(chǎng)景)是主播所在的真實(shí)直播環(huán)境,可通過(guò)真實(shí)攝像機(jī)拍攝而獲取直播場(chǎng)景的圖像。本發(fā)明實(shí)施例中,如圖2、3所示,現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景圖像與虛擬場(chǎng)景圖像可首先經(jīng)過(guò)圖像算法融合,然后經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙等設(shè)備傳輸至直播設(shè)備進(jìn)行顯示?,F(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景與虛擬場(chǎng)景也可以先經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙等設(shè)備傳輸至直播設(shè)備,然后進(jìn)行圖像算法融合后顯示。

      本發(fā)明實(shí)施例的立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法、裝置及設(shè)備,在前述虛擬場(chǎng)景與現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景相結(jié)合的直播基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了立體化的虛擬現(xiàn)實(shí)直播,通過(guò)立體化顯示帶給用戶更加真實(shí)的沉浸感。而且,在直播場(chǎng)景與虛擬場(chǎng)景融合時(shí),通過(guò)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)直播的立體圖像進(jìn)行視差調(diào)整,使直播的立體圖像視差與虛擬場(chǎng)景的視差要求相匹配,且與人眼觀看的視差要求相匹配,優(yōu)化了現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景與虛擬場(chǎng)景融合的視覺(jué)效果,有效避免虛擬與現(xiàn)實(shí)融合顯示時(shí)由于視差而導(dǎo)致的顯示效果偏差所帶來(lái)的用戶眩暈不適感,觀看體驗(yàn)較差的問(wèn)題,給用戶提供更加身臨其境的沉浸感。

      第一實(shí)施例

      結(jié)合圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例的立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法,包括:

      步驟101,獲取左右雙目攝像機(jī)拍攝的直播場(chǎng)景的左右圖像。

      這里,通過(guò)左右雙目攝像機(jī)拍攝現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景,得到了具有視差的立體圖像,即直播場(chǎng)景的左右圖像。

      該直播場(chǎng)景的左右圖像中均包括直播主體(即主播)和直播主體所在的背景環(huán)境。主播可以是人,當(dāng)然也可以是某種物體。為方便描述,以下以主播為人為例進(jìn)行描述,可以理解的是,主播不限于人。

      由于后續(xù)要將主播人像和虛擬場(chǎng)景進(jìn)行融合,需要將主播人像從左右圖像中摳離出來(lái),因此,在直播場(chǎng)景中,可將主播的背景環(huán)境設(shè)置為綠幕或藍(lán)幕,以方便在后續(xù)處理中將實(shí)際拍攝的背景環(huán)境去除,即將主播人像摳離出來(lái),并將主播人像信息與虛擬場(chǎng)景模型進(jìn)行合成。

      步驟102,分別對(duì)所述直播場(chǎng)景的左右圖像進(jìn)行摳圖處理,獲取所述直播場(chǎng)景中主播的左右視圖。

      這里,為了將直播場(chǎng)景中的主播(如人)放到虛擬場(chǎng)景中,需要對(duì)直播場(chǎng)景的左右圖像進(jìn)行摳圖,獲取直播場(chǎng)景中主播的左右視圖。

      具體的,假設(shè)主播的背景環(huán)境設(shè)置為綠幕或藍(lán)幕,則,本步驟中,首先,使用摳像算法分別去掉直播場(chǎng)景圖像信息中主播背后的藍(lán)色或綠色背景。所述摳像算法可以是色度鍵摳像法,該算法通過(guò)找到那些飽和度比較高的藍(lán)色或綠色背景顏色區(qū)域,并將這些背景顏色區(qū)域的透明值設(shè)為最小值,而人像顏色區(qū)域則保持原始顏色,從而在直播場(chǎng)景圖像信息中明顯地區(qū)分出人像區(qū)域和背景區(qū)域,完成摳圖。在經(jīng)過(guò)摳圖處理后,可以得到主播人像的左右兩個(gè)視圖。

      步驟103,根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)所述左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整。

      其中,視差調(diào)整參數(shù)可以是預(yù)先確定好的,本步驟中直接獲取到預(yù)先確定好的視差調(diào)整參數(shù)進(jìn)行處理即可。當(dāng)然,視差調(diào)整參數(shù)也可以是實(shí)時(shí)確定的,本步驟中,先確定視差調(diào)整參數(shù),然后利用所確定的視差調(diào)整參數(shù)進(jìn)行處理。

      本發(fā)明實(shí)施例中,視差調(diào)整參數(shù)是根據(jù)直播場(chǎng)景下的視差占比和預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比確定的,其中,預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景是將要與主播融合顯示的虛擬場(chǎng)景。

      具體的,直播場(chǎng)景下的視差占比為左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的水平寬度的比例;預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比為左右虛擬攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與左右虛擬攝像機(jī)的拍攝的左右圖像的水平寬度的比例。

      這里的左右虛擬相機(jī)是指,用來(lái)獲取主播和虛擬場(chǎng)景的融合視圖的虛擬相機(jī),換言之,主播和虛擬場(chǎng)景的融合視圖是通過(guò)虛擬攝像機(jī)拍攝,即渲染而來(lái)的。

      這里,主要考慮以下幾方面原因,對(duì)左右雙目攝像機(jī)拍攝得到的主播的左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整。

      一方面,因拍攝場(chǎng)地或攝像機(jī)分辨率等因素限制,在現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景中采用的拍攝距離與虛擬場(chǎng)景中采用的拍攝距離是不一樣的,這樣造成現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景中左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像視差與虛擬場(chǎng)景中左右虛擬攝像機(jī)拍攝的左右圖像視差不一致。例如現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景一般采用3m遠(yuǎn)的距離拍攝,而虛擬場(chǎng)景中一般采用8m遠(yuǎn)的距離拍攝。

      另一方面,為了符合人眼觀看需求,虛擬場(chǎng)景中左右虛擬攝像機(jī)之間的間距一般為人眼的平均間距。但由于左右雙目攝像機(jī)之間具有特定的距離,考慮到攝像機(jī)的體積等原因,左右雙目攝像機(jī)的間距可能并不是按照人眼的間距設(shè)定的,一般情形下左右雙目攝像機(jī)之間的間距與人眼的平均間距相差較大。例如間距只有3cm的左右雙目攝像機(jī)拍攝距離3m遠(yuǎn)的物體的左右圖像,與實(shí)際人眼(平均間距6.5cm)觀看3m遠(yuǎn)的物體所映入左右眼視網(wǎng)膜的左右圖像的視差是不一致的。

      另外,現(xiàn)實(shí)直播中使用的左右雙目攝像機(jī)可能存在一定夾角誤差,該夾角誤差也會(huì)影響到人眼觀看視差。

      本步驟中,根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)主播的左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整。視差調(diào)整參數(shù)是根據(jù)直播場(chǎng)景下的視差占比和預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比確定的,直播場(chǎng)景下的視差占比為左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的水平寬度的比例,預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比為左右虛擬攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與左右虛擬攝像機(jī)的拍攝的左右圖像的水平寬度的比例。根據(jù)該視差調(diào)整參數(shù)對(duì)主播的左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整后,視差調(diào)整后的左右視圖與虛擬場(chǎng)景的視差要求能夠基本相匹配,且與人眼觀看的視差要求基本相匹配。

      具體的,可以根據(jù)視差調(diào)整參數(shù),通過(guò)平移、裁切拉伸等方式,增加所述左右視圖的視差值,使視差值的增加量等于視差調(diào)整參數(shù)。

      步驟104,將視差調(diào)整后的左右視圖放置在預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中,利用左右虛擬攝像機(jī)拍攝放置有左右視圖的所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景,從而獲取合成有主播和預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景的立體融合視圖,所述立體融合視圖包括左眼融合視圖及右眼融合視圖,從而根據(jù)立體融合視圖進(jìn)行立體化的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示,實(shí)現(xiàn)立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播。

      這里,利用左右虛擬攝像機(jī)拍攝(即渲染)放置有左右視圖的預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景,得到了合成有主播和虛擬場(chǎng)景的立體融合視圖,立體融合視圖包括左眼融合視圖和右眼融合視圖,從而根據(jù)立體融合視圖進(jìn)行立體化的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示,實(shí)現(xiàn)了立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播。將左眼融合視圖作為VR顯示的左圖,將右眼融合視圖作為VR顯示的右圖,從而將左眼融合視圖提供給VR設(shè)備佩戴者的左眼,將右眼融合視圖提供給VR設(shè)備佩戴者的右眼,從而帶給用戶立體化的虛擬現(xiàn)實(shí)觀感。

      由于視差調(diào)整后的左右視圖與虛擬場(chǎng)景的視差要求相匹配,與人眼觀看的視差要求相匹配,可以保證較好的立體效果,因此提升了用戶觀看體驗(yàn)。

      為了適配VR設(shè)備的“頭瞄”功能,即可以根據(jù)VR設(shè)備佩戴者的頭部姿態(tài)改變所顯示的內(nèi)容,使所顯示的內(nèi)容與VR設(shè)備佩戴者的視角相對(duì)應(yīng),可利用左右虛擬攝像機(jī)按照不同拍攝角度拍攝放置有主播人像的預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景,得到多張立體融合視圖,然后對(duì)這些立體視圖進(jìn)行全景拼接,獲取左右全景融合視圖,進(jìn)而利用這些全景融合視圖進(jìn)行顯示,將與設(shè)備佩戴者視角相對(duì)應(yīng)的左視圖部分提供給設(shè)備佩戴者的左眼,將與設(shè)備佩戴者視角相對(duì)應(yīng)的右視圖部分提供給設(shè)備佩戴者的右眼,而當(dāng)設(shè)備佩戴者視角改變時(shí),相應(yīng)的改變所顯示的視圖部分,使顯示與設(shè)備佩戴者的視角相對(duì)應(yīng)。

      例如,虛擬場(chǎng)景可以是360度全景舞臺(tái)圖像信息,主播可以被融合在舞臺(tái)上的中心位置。通過(guò)左右雙目攝像機(jī)拍攝正在直播的主播,可將主播的立體視圖融合在虛擬場(chǎng)景中的舞臺(tái)的位置,使用戶在VR端可以看到主播在虛擬場(chǎng)景中做直播的立體場(chǎng)景。

      本發(fā)明實(shí)施例的立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法,通過(guò)拍攝直播的立體圖像與虛擬場(chǎng)景融合,實(shí)現(xiàn)了立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播,通過(guò)立體化顯示帶給用戶更加真實(shí)的沉浸感,且在進(jìn)行虛擬和現(xiàn)實(shí)融合時(shí),通過(guò)對(duì)直播的立體圖像進(jìn)行視差調(diào)整,使直播的立體圖像視差與虛擬場(chǎng)景的視差要求相匹配,且與人眼觀看的視差要求相匹配,優(yōu)化了現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景與虛擬場(chǎng)景融合的效果,提升了用戶觀看體驗(yàn),有效避免虛擬與現(xiàn)實(shí)融合顯示時(shí)由于視差而導(dǎo)致的顯示效果偏差所帶來(lái)的用戶眩暈不適感,觀看體驗(yàn)較差的問(wèn)題,給用戶提供更加身臨其境的沉浸感。

      下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中視差調(diào)整參數(shù)的確定方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。

      優(yōu)選的,可通過(guò)如下公式獲取視差調(diào)整參數(shù)PixMove:

      PixMove=PixW*Δdif (1);

      其中,Δdif=dif1-dif0,dif1為預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比,dif0為直播場(chǎng)景下的視差占比,PixW為左右視圖的水平像素寬度。

      此時(shí),利用上述公式(1),根據(jù)虛擬場(chǎng)景的視差占比與直播場(chǎng)景的視差占比的差值,獲取左右視圖的視差調(diào)整參數(shù),使得視差調(diào)整后的左右視圖與虛擬場(chǎng)景的視差要求相匹配,與人眼觀看的視差要求相匹配。

      下面對(duì)如何獲取預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比dif1和直播場(chǎng)景下的視差占比dif0進(jìn)行詳細(xì)介紹。

      參照?qǐng)D4所示,在現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景中,左右雙目攝像機(jī)(L、R)的視間距為d0,夾角為180度,水平視角FOV為θ0,左右雙目攝像機(jī)到主播所在平面的距離為z0,左右雙目攝像機(jī)在主播所在平面上的水平拍攝寬度為D0。對(duì)于主播所在平面上任一點(diǎn)P,在左右雙目攝像機(jī)的拍攝范圍AA’和BB’內(nèi)相差水平位移量為d0。

      優(yōu)選的,按照幾何比例關(guān)系,左右圖像的視差即空間上同一點(diǎn)在左右圖像上的像點(diǎn)的水平像素差,根據(jù)幾何關(guān)系,左右圖像的視差值與左右圖像的水平寬度的比值等于d0與D0的比值,因此,可通過(guò)如下公式獲取直播場(chǎng)景下的視差占比dif0

      <mrow> <msub> <mi>dif</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>0</mn> </msub> <msub> <mi>D</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,d0為左右雙目攝像機(jī)的視間距,D0為左右雙目攝像機(jī)在主播所在平面上的水平拍攝寬度。

      參照?qǐng)D5所示,在虛擬場(chǎng)景中,左右虛擬攝像機(jī)(L’、R’)的視間距為d1,一般將d1設(shè)置為人眼的平均間距,夾角為180度,水平視角FOV為θ1,為了將主播和預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景融合,會(huì)將主播的左右視圖放置在預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景的某個(gè)特定位置,利用虛擬攝像機(jī)拍攝放置有主播的預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景,假設(shè)左右虛擬攝像機(jī)到左右視圖在預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中放置位置所在平面的距離為z1,左右虛擬攝像機(jī)在左右視圖在預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中的放置位置所在平面上的水平拍攝寬度為D1。對(duì)于左右視圖在預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中的放置位置所在平面上任一點(diǎn)P’,在左右虛擬攝像機(jī)的拍攝范圍CC’和EE’內(nèi)相差水平位移量為d1

      同真實(shí)場(chǎng)景類(lèi)似,可通過(guò)如下公式獲取預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比dif1:

      <mrow> <msub> <mi>dif</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>D</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,d1為左右虛擬攝像機(jī)的視間距,D1為左右虛擬攝像機(jī)在左右視圖在預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中的放置位置所在平面上的水平拍攝寬度。

      進(jìn)一步的,可通過(guò)如下公式獲取左右雙目攝像機(jī)在主播所在平面上的水平拍攝寬度D0

      <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>*</mo> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,θ0為左右雙目攝像機(jī)的水平視角,z0為左右雙目攝像機(jī)到主播所在平面的距離。

      這里,繼續(xù)參照?qǐng)D4所示,根據(jù)三角形幾何關(guān)系可以得到上述公式(4)。

      此時(shí),通過(guò)上述公式(4)獲取D0后,可將D0帶入上述公式(2)進(jìn)而獲取dif0。

      進(jìn)一步的,可通過(guò)如下公式獲取左右虛擬攝像機(jī)在左右視圖在預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中的放置位置所在平面上的水平拍攝寬度D1

      <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>*</mo> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,θ1為左右虛擬攝像機(jī)的水平視角,z1為左右虛擬攝像機(jī)到左右視圖在預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中放置位置所在平面的距離。

      這里,繼續(xù)參照?qǐng)D5所示,根據(jù)三角形幾何關(guān)系可以得到上述公式(5)。

      此時(shí),通過(guò)上述公式(5)求取D1后,可將D1帶入上述公式(3)進(jìn)而求取dif1。

      在以上論述中d0,z0,PixW為測(cè)量值,d1,z1,θ1為設(shè)定值,均為已知量。而θ0在左右雙目攝像機(jī)焦距固定的情況下,可根據(jù)左右雙目攝像機(jī)的硬件參數(shù)直接計(jì)算或換算得到,是固定值。

      但是,在雙目攝像機(jī)焦距可調(diào)的情況下,當(dāng)左右雙目攝像機(jī)焦距a變化時(shí),θ0會(huì)隨著變化,導(dǎo)致D0變化。因此需要根據(jù)焦距a確定θ0,進(jìn)而確定D0,下面進(jìn)行詳細(xì)介紹。

      為了適配焦距可調(diào)的情況,可預(yù)先確定出D0和焦距的對(duì)應(yīng)函數(shù)關(guān)系,即D0是以a為變量的函數(shù),然后,利用該函數(shù)關(guān)系,獲取到當(dāng)前焦距,根據(jù)當(dāng)前焦距計(jì)算出D0。即,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述方法還包括:

      步驟106,獲取左右雙目攝像機(jī)的焦距a;

      步驟107,根據(jù)左右雙目攝像機(jī)的焦距a,通過(guò)如下公式獲取左右雙目攝像機(jī)在主播所在平面上的水平拍攝寬度D0

      D0=2*z0*h(a) (6);

      其中,z0為左右雙目攝像機(jī)到主播所在平面的距離,a為左右雙目攝像機(jī)的焦距,h(a)為以a為變量的關(guān)系式,將獲取到的a代入h(a)所計(jì)算得到的值等于

      此時(shí),首先利用以a為變量的關(guān)系式h(a)來(lái)獲取然后獲取D0。

      具體的,通過(guò)如下方式確定上述以a為變量的關(guān)系式,即所述方法還包括:

      步驟108,獲取并記錄左右雙目攝像機(jī)在不同焦距時(shí)拍攝左右圖像時(shí)的焦距值a和二分之一水平視角的正切值

      這里,參照?qǐng)D6所示,以左右雙目攝像機(jī)的某一攝像機(jī),如左目攝像機(jī)L為例,可在距離左目攝像機(jī)z0的位置(也就是左目攝像機(jī)到主播所在平面位置)水平放置一標(biāo)尺,標(biāo)尺上有物理刻度。可在不同焦距時(shí),分別通過(guò)左目攝像機(jī)拍攝左圖像,利用標(biāo)尺在左圖像上讀取左目攝像機(jī)在距離z0的位置的水平拍攝寬度D0,并記錄焦距a和數(shù)據(jù)

      其中,

      需要說(shuō)明的是,當(dāng)z0不同時(shí),D0也相應(yīng)等比例變化,因此z0變化不對(duì)的結(jié)果產(chǎn)生影響,與z0無(wú)關(guān)。

      步驟109,根據(jù)焦距值和正切值,利用最小二乘法獲取以a為變量的關(guān)系式h(a),其中,

      這里,通過(guò)上述步驟108采集足夠多的數(shù)據(jù)后,根據(jù)最小二乘法可獲取以a為變量的關(guān)系式h(a)。

      其中,

      為了計(jì)算方便,可將上述公式(6)直接代入上述公式(4),然后利用公式(1)-(5)獲得如下公式:

      <mrow> <mi>P</mi> <mi>i</mi> <mi>x</mi> <mi>M</mi> <mi>o</mi> <mi>v</mi> <mi>e</mi> <mo>=</mo> <mi>P</mi> <mi>i</mi> <mi>x</mi> <mi>W</mi> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>*</mo> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>0</mn> </msub> <mrow> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>*</mo> <mi>h</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>a</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>7</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

      此時(shí),可將d0,z0,a,d1,z1,θ1,PixW直接代入上述公式(7),獲取視差調(diào)整參數(shù)PixMove。

      其中,獲得的視差調(diào)整參數(shù)PixMove可能是正數(shù)值,也可能是負(fù)數(shù)值或零。

      得到視差調(diào)整參數(shù)PixMove之后,需要對(duì)主播的左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整,以使左右視圖與虛擬場(chǎng)景的視差要求相匹配,與人眼觀看的視差要求相匹配。

      優(yōu)選的,上述步驟103的步驟包括:

      步驟1031,根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整處理,從而增加左右視圖的視差值,視差值的增加量等于視差調(diào)整參數(shù)。

      這里,虛擬場(chǎng)景中的視差占比為dif1,直播場(chǎng)景下本身具有的視差占比為dif0,因此需要增加左右視圖的視差值,使增加視差值后左右視圖的視差占比與虛擬場(chǎng)景的視差占比相同。

      通過(guò)上述分析可知,左右視圖的視差值增加PixMove之后,左右視圖的視差占比dif0’為:

      <mrow> <msup> <msub> <mi>dif</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>&prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>P</mi> <mi>i</mi> <mi>x</mi> <mi>M</mi> <mi>o</mi> <mi>v</mi> <mi>e</mi> <mo>+</mo> <mi>P</mi> <mi>i</mi> <mi>x</mi> <mi>W</mi> <mo>*</mo> <msub> <mi>dif</mi> <mn>0</mn> </msub> </mrow> <mrow> <mi>P</mi> <mi>i</mi> <mi>x</mi> <mi>W</mi> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>&Delta;</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>f</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>dif</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>dif</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>.</mo> </mrow>

      因此,視差調(diào)整后左右視圖與虛擬場(chǎng)景的視差要求相匹配,與人眼觀看的視差要求相匹配。

      其中,可將左視圖或者右視圖按照視差調(diào)整參數(shù)進(jìn)行平移,來(lái)增加左右視圖的視差值。也可對(duì)左視圖或者右視圖按照視差調(diào)整參數(shù)進(jìn)行裁剪,來(lái)增加左右視圖的視差值。

      當(dāng)然,也可采用其他方式對(duì)左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整,在此不一一說(shuō)明。

      以上,通過(guò)對(duì)主播的左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整,優(yōu)化了現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景與虛擬場(chǎng)景融合的效果,提升了用戶觀看體驗(yàn)。

      其中,利用左右雙目攝像機(jī)對(duì)直播場(chǎng)景拍攝后,需要對(duì)直播場(chǎng)景的左右圖像進(jìn)行摳圖處理,以將摳圖得到的主播的左右視圖與虛擬場(chǎng)景融合。此時(shí),摳圖的質(zhì)量直接影響融合效果,如摳圖邊界不干凈會(huì)讓用戶看到毛邊,造成現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景與虛擬場(chǎng)景不協(xié)調(diào),使用戶觀看體驗(yàn)下降。因此摳圖結(jié)果要盡量保持邊界的完整流暢,保持細(xì)節(jié)的完整性,如頭等,要盡量將背景扣干凈。

      為了提高摳圖質(zhì)量可進(jìn)行如下改進(jìn):改善光源環(huán)境;選用較好的攝像機(jī);選取與主播相差較大的背景色;選用更適合的摳圖算法等。

      進(jìn)一步的,為了保持摳圖邊界的完整流暢,上述步驟102之后,方法還可以包括:

      步驟1010,對(duì)左右視圖中主播的邊界進(jìn)行邊界優(yōu)化處理。

      其中,如果主播邊緣摳不干凈,可以通過(guò)圖像腐蝕算法優(yōu)化邊界。如果邊緣鋸齒感較強(qiáng),可以通過(guò)圖像邊界檢測(cè)并進(jìn)行邊界平滑處理。另外,還可以通過(guò)邊界檢測(cè)算法和一個(gè)簡(jiǎn)單的羽化算法使得邊界過(guò)度更加自然。

      此時(shí),若左右視圖與虛擬場(chǎng)景的交接處不做任何處理的話會(huì)感覺(jué)過(guò)度太陡,不協(xié)調(diào)。通過(guò)對(duì)左右視圖中主播的邊界進(jìn)行邊界優(yōu)化,可以明顯的提升邊界處的觀看體驗(yàn)。

      另外,由于左右雙目攝像機(jī)自身硬件特性,采集到的左右視圖可能與虛擬場(chǎng)景的圖像在色溫、色調(diào)上不相匹配。為了保持左右視圖與虛擬場(chǎng)景的相匹配性,優(yōu)選的,上述步驟102之后,方法還可以包括:

      步驟1011,根據(jù)預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景的色溫和/或色調(diào),對(duì)左右視圖的色溫和/或色調(diào)進(jìn)行調(diào)整。

      此時(shí),通過(guò)對(duì)左右視圖的色溫和/或色調(diào)進(jìn)行調(diào)整,保證了左右視圖與虛擬場(chǎng)景圖像的相匹配性,提升了圖像融合效果。

      另外,由于左右雙目攝像機(jī)擁有特定的參數(shù),如焦距、FOV、分辨率等,這些參數(shù)影響著采集到的圖像大小和長(zhǎng)寬縮放比例。而虛擬場(chǎng)景中左右虛擬攝像機(jī)根據(jù)渲染的虛擬場(chǎng)景有已經(jīng)設(shè)定好的大小和長(zhǎng)寬縮放比例。虛擬場(chǎng)景的長(zhǎng)寬縮放比例與左右雙目攝像機(jī)采集圖像的長(zhǎng)寬縮放比例一般并不相同。因此在將主播的左右視圖放置到虛擬場(chǎng)景中時(shí),可將左右視圖調(diào)整為適合虛擬場(chǎng)景的長(zhǎng)寬縮放比例,使得左右視圖與虛擬場(chǎng)景的尺寸比例相匹配。

      綜上,本發(fā)明實(shí)施例的立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法,通過(guò)拍攝直播的立體圖像與虛擬場(chǎng)景融合,實(shí)現(xiàn)了立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播;且通過(guò)對(duì)直播的立體圖像進(jìn)行視差調(diào)整,使直播的立體圖像視差與虛擬場(chǎng)景的視差要求相匹配,且與人眼觀看的視差要求相匹配;另外,通過(guò)邊界優(yōu)化、色溫和/或色調(diào)調(diào)整等,保證了左右視圖與虛擬場(chǎng)景圖像的相匹配;優(yōu)化了現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景與虛擬場(chǎng)景融合的效果,提升了用戶觀看體驗(yàn)。

      第二實(shí)施例

      結(jié)合圖7所示,本發(fā)明實(shí)施例的立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播裝置,包括:

      第一獲取模塊701,用于獲取左右雙目攝像機(jī)拍攝的直播場(chǎng)景的左右圖像;

      摳圖模塊702,用于分別對(duì)所述直播場(chǎng)景的左右圖像進(jìn)行摳圖處理,獲取所述直播場(chǎng)景中主播的左右視圖;

      視差調(diào)整模塊703,用于根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)所述左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整,其中,所述視差調(diào)整參數(shù)是根據(jù)所述直播場(chǎng)景下的視差占比和預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比確定的,所述直播場(chǎng)景下的視差占比為所述左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與所述左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的水平寬度的比例,所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比為左右虛擬攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與所述左右虛擬攝像機(jī)的拍攝的左右圖像的水平寬度的比例;

      融合模塊704,用于將視差調(diào)整后的左右視圖放置在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中,利用所述左右虛擬攝像機(jī)拍攝放置有左右視圖的所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景,從而獲取合成有所述主播和所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景的立體融合視圖,所述立體融合視圖包括左眼融合視圖及右眼融合視圖,從而根據(jù)所述立體融合視圖進(jìn)行立體化的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示,實(shí)現(xiàn)立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播。

      本發(fā)明實(shí)施例的立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播裝置,通過(guò)拍攝直播的立體圖像與虛擬場(chǎng)景融合,實(shí)現(xiàn)了立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播,通過(guò)立體化顯示帶給用戶更加真實(shí)的沉浸感,且在進(jìn)行虛擬和現(xiàn)實(shí)融合時(shí),通過(guò)對(duì)直播的立體圖像進(jìn)行視差調(diào)整,使直播的立體圖像視差與虛擬場(chǎng)景的視差要求相匹配,且與人眼觀看的視差要求相匹配,優(yōu)化了現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景與虛擬場(chǎng)景融合的效果,提升了用戶觀看體驗(yàn)。解決了現(xiàn)有技術(shù)中在融合虛擬場(chǎng)景與現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景時(shí),不能合理調(diào)整視差,降低用戶觀看體驗(yàn)的問(wèn)題,有效避免虛擬與現(xiàn)實(shí)融合顯示時(shí)由于視差而導(dǎo)致的顯示效果偏差所帶來(lái)的用戶眩暈不適感,觀看體驗(yàn)較差的問(wèn)題,給用戶提供更加身臨其境的沉浸感。

      優(yōu)選的,所述裝置還包括:

      第二獲取模塊,用于通過(guò)如下公式獲取所述視差調(diào)整參數(shù)PixMove:

      PixMove=PixW*Δdif;

      其中,Δdif=dif1-dif0,dif1為所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比,dif0為所述直播場(chǎng)景下的視差占比,PixW為所述左右視圖的水平像素寬度。

      優(yōu)選的,所述裝置還包括:

      第三獲取模塊,用于通過(guò)如下公式獲取所述直播場(chǎng)景下的視差占比dif0

      <mrow> <msub> <mi>dif</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>0</mn> </msub> <msub> <mi>D</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,d0為所述左右雙目攝像機(jī)的視間距,D0為所述左右雙目攝像機(jī)在所述主播所在平面上的水平拍攝寬度;

      第四獲取模塊,用于通過(guò)如下公式獲取所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比dif1:

      <mrow> <msub> <mi>dif</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>D</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,d1為所述左右虛擬攝像機(jī)的視間距,D1為所述左右虛擬攝像機(jī)在所述左右視圖在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中的放置位置所在平面上的水平拍攝寬度。

      優(yōu)選的,所述裝置還包括:

      第五獲取模塊,用于通過(guò)如下公式獲取所述左右雙目攝像機(jī)在所述主播所在平面上的水平拍攝寬度D0:

      <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>*</mo> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,θ0為所述左右雙目攝像機(jī)的水平視角,z0為所述左右雙目攝像機(jī)到所述主播所在平面的距離;

      第六獲取模塊,用于通過(guò)如下公式獲取所述左右虛擬攝像機(jī)在所述左右視圖在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中的放置位置所在平面上的水平拍攝寬度D1

      <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mo>*</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>*</mo> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>&theta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,θ1為所述左右虛擬攝像機(jī)的水平視角,z1為所述左右虛擬攝像機(jī)到所述左右視圖在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中放置位置所在平面的距離。

      優(yōu)選的,所述裝置還包括:

      第七獲取模塊,用于獲取所述左右雙目攝像機(jī)的焦距;

      第八獲取模塊,用于根據(jù)所述左右雙目攝像機(jī)的焦距,通過(guò)如下公式獲取所述左右雙目攝像機(jī)在所述主播所在平面上的水平拍攝寬度D0

      D0=2*z0*h(a);

      其中,z0為所述左右雙目攝像機(jī)到所述主播所在平面的距離,a為所述左右雙目攝像機(jī)的焦距,h(a)為以a為變量的關(guān)系式,將獲取到的a代入h(a)所計(jì)算得到的值等于

      優(yōu)選的,所述裝置還包括:

      第九獲取模塊,用于獲取并記錄所述左右雙目攝像機(jī)在不同焦距時(shí)拍攝左右圖像時(shí)的焦距值a和二分之一水平視角的正切值

      第十獲取模塊,用于根據(jù)所述焦距值和所述正切值,利用最小二乘法獲取以a為變量的關(guān)系式h(a),其中,

      優(yōu)選的,所述視差調(diào)整模塊703包括:

      視差調(diào)整單元,用于根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)所述左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整處理,從而增加所述左右視圖的視差值,所述視差值的增加量等于所述視差調(diào)整參數(shù)。

      優(yōu)選的,所述裝置還包括:

      邊界優(yōu)化模塊,用于對(duì)所述左右視圖中所述主播的邊界進(jìn)行邊界優(yōu)化處理;和/或

      圖片調(diào)整模塊,用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景的色溫和/或色調(diào),對(duì)所述左右視圖的色溫和/或色調(diào)進(jìn)行調(diào)整。

      本發(fā)明實(shí)施例的立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播裝置,通過(guò)拍攝直播的立體圖像與虛擬場(chǎng)景融合,實(shí)現(xiàn)了立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播;且通過(guò)對(duì)直播的立體圖像進(jìn)行視差調(diào)整,使直播的立體圖像視差與虛擬場(chǎng)景的視差要求相匹配,且與人眼觀看的視差要求相匹配;另外,通過(guò)邊界優(yōu)化、色溫和/或色調(diào)調(diào)整等,保證了左右視圖與虛擬場(chǎng)景圖像的相匹配性;優(yōu)化了現(xiàn)實(shí)直播場(chǎng)景與虛擬場(chǎng)景融合的效果,提升了用戶觀看體驗(yàn)。

      需要說(shuō)明的是,該立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播裝置是與上述立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法相對(duì)應(yīng)的裝置,其中上述方法實(shí)施例中所有實(shí)現(xiàn)方式均適用于該裝置的實(shí)施例中,也能達(dá)到同樣的技術(shù)效果。

      第三實(shí)施例

      本發(fā)明實(shí)施例提供一種立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播設(shè)備,所述立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播設(shè)備可包含前述任一實(shí)施例所述的立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播裝置。

      圖8為本發(fā)明立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播設(shè)備一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖,可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明圖1所示實(shí)施例的流程。如圖8所示,上述立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播設(shè)備,包括:顯示屏(未示出),殼體81、處理器82、存儲(chǔ)器83、電路板84和電源電路85,其中,顯示屏嵌接在殼體81上,與殼體一起圍成封閉空間;電路板84安置在顯示屏和殼體81圍成的空間內(nèi)部,處理器82和存儲(chǔ)器83設(shè)置在電路板84上;電源電路85,用于為上述立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播設(shè)備的各個(gè)電路或器件供電;存儲(chǔ)器83用于存儲(chǔ)可執(zhí)行程序代碼;處理器82通過(guò)讀取存儲(chǔ)器83中存儲(chǔ)的可執(zhí)行程序代碼來(lái)運(yùn)行與可執(zhí)行程序代碼對(duì)應(yīng)的程序,用于執(zhí)行前述任一實(shí)施例所述的立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播方法,獲取左右雙目攝像機(jī)拍攝的直播場(chǎng)景的左右圖像;分別對(duì)所述直播場(chǎng)景的左右圖像進(jìn)行摳圖處理,獲取所述直播場(chǎng)景中主播的左右視圖;根據(jù)視差調(diào)整參數(shù)對(duì)所述左右視圖進(jìn)行視差調(diào)整,其中,所述視差調(diào)整參數(shù)是根據(jù)所述直播場(chǎng)景下的視差占比和預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比確定的,所述直播場(chǎng)景下的視差占比為所述左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與所述左右雙目攝像機(jī)拍攝的左右圖像的水平寬度的比例,所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景下的視差占比為左右虛擬攝像機(jī)拍攝的左右圖像的視差值與所述左右虛擬攝像機(jī)的拍攝的左右圖像的水平寬度的比例;將視差調(diào)整后的左右視圖放置在所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景中,利用所述左右虛擬攝像機(jī)拍攝放置有左右視圖的所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景,從而獲取合成有所述主播和所述預(yù)設(shè)虛擬場(chǎng)景的立體融合視圖,所述立體融合視圖包括左眼融合視圖及右眼融合視圖,從而通過(guò)所述顯示屏根據(jù)所述立體融合視圖進(jìn)行立體化的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示,實(shí)現(xiàn)立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播。

      處理器82對(duì)上述步驟的具體執(zhí)行過(guò)程以及處理器82通過(guò)運(yùn)行可執(zhí)行程序代碼來(lái)進(jìn)一步執(zhí)行的步驟,可以參見(jiàn)本發(fā)明圖1所示實(shí)施例的描述,在此不再贅述。

      該立體虛擬現(xiàn)實(shí)直播設(shè)備以多種形式存在,包括但不限于:

      (1)移動(dòng)通信設(shè)備:這類(lèi)設(shè)備的特點(diǎn)是具備移動(dòng)通信功能,并且以提供話音、數(shù)據(jù)通信為主要目標(biāo)。這類(lèi)終端包括:智能手機(jī)(例如iPhone)、多媒體手機(jī)、功能性手機(jī),以及低端手機(jī)等。

      (2)超移動(dòng)個(gè)人計(jì)算機(jī)設(shè)備:這類(lèi)設(shè)備屬于個(gè)人計(jì)算機(jī)的范疇,有計(jì)算和處理功能,一般也具備移動(dòng)上網(wǎng)特性。這類(lèi)終端包括:PDA、MID和UMPC設(shè)備等,例如iPad。

      (3)便攜式娛樂(lè)設(shè)備:這類(lèi)設(shè)備可以顯示和播放多媒體內(nèi)容。該類(lèi)設(shè)備包括:音頻、應(yīng)用程序的提供器(例如iPod),掌上游戲機(jī),電子書(shū),以及智能玩具和便攜式車(chē)載導(dǎo)航設(shè)備。

      (4)服務(wù)器:提供計(jì)算服務(wù)的設(shè)備,服務(wù)器的構(gòu)成包括處理器、硬盤(pán)、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等,服務(wù)器和通用的計(jì)算機(jī)架構(gòu)類(lèi)似,但是由于需要提供高可靠的服務(wù),因此在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面要求較高。

      (5)其他具有數(shù)據(jù)交互功能的電子設(shè)備。

      本發(fā)明實(shí)施例中,模塊可以用軟件實(shí)現(xiàn),以便由各種類(lèi)型的處理器執(zhí)行。舉例來(lái)說(shuō),一個(gè)標(biāo)識(shí)的可執(zhí)行代碼模塊可以包括計(jì)算機(jī)指令的一個(gè)或多個(gè)物理或者邏輯塊,舉例來(lái)說(shuō),其可以被構(gòu)建為對(duì)象、過(guò)程或函數(shù)。盡管如此,所標(biāo)識(shí)模塊的可執(zhí)行代碼無(wú)需物理地位于一起,而是可以包括存儲(chǔ)在不同位里上的不同的指令,當(dāng)這些指令邏輯上結(jié)合在一起時(shí),其構(gòu)成模塊并且實(shí)現(xiàn)該模塊的規(guī)定目的。

      實(shí)際上,可執(zhí)行代碼模塊可以是單條指令或者是許多條指令,并且甚至可以分布在多個(gè)不同的代碼段上,分布在不同程序當(dāng)中,以及跨越多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備分布。同樣地,操作數(shù)據(jù)可以在模塊內(nèi)被識(shí)別,并且可以依照任何適當(dāng)?shù)男问綄?shí)現(xiàn)并且被組織在任何適當(dāng)類(lèi)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)。所述操作數(shù)據(jù)可以作為單個(gè)數(shù)據(jù)集被收集,或者可以分布在不同位置上(包括在不同存儲(chǔ)設(shè)備上),并且至少部分地可以僅作為電子信號(hào)存在于系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)上。

      在模塊可以利用軟件實(shí)現(xiàn)時(shí),考慮到現(xiàn)有硬件工藝的水平,所以可以以軟件實(shí)現(xiàn)的模塊,在不考慮成本的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員都可以搭建對(duì)應(yīng)的硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能,所述硬件電路包括常規(guī)的超大規(guī)模集成(VLSI)電路或者門(mén)陣列以及諸如邏輯芯片、晶體管之類(lèi)的現(xiàn)有半導(dǎo)體或者是其它分立的元件。模塊還可以用可編程硬件設(shè)備,諸如現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯設(shè)備等實(shí)現(xiàn)。

      在本發(fā)明的各種實(shí)施例中,應(yīng)理解,上述各過(guò)程的序號(hào)的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后,各過(guò)程的執(zhí)行順序應(yīng)以其功能和內(nèi)在邏輯確定,而不應(yīng)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施過(guò)程構(gòu)成任何限定。

      以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下,還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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