專利名稱：真實(shí)環(huán)境中采集的燈光信息在虛擬現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行真實(shí)燈光照明的方法，主要涉及領(lǐng)域在虛擬現(xiàn)實(shí)和
計(jì)算機(jī)圖形圖像學(xué)方面。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)有對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行燈光照明的方法是使用人造光或者人造光點(diǎn)陣布光直接照 明，主要缺點(diǎn)是難以取得真實(shí)效果，或者在計(jì)算時(shí)間上的成本太高。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種在真實(shí)場(chǎng)景中采集燈光信息 并且將其應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實(shí)中的方法，不使用人造光或人造光點(diǎn)陣進(jìn)行直接照明，而在真實(shí) 環(huán)境中取光進(jìn)行間接照明。其取得的燈光信息準(zhǔn)確豐富，能在虛擬現(xiàn)實(shí)中體現(xiàn)真實(shí)效果。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為 在真實(shí)環(huán)境中采集燈光信息并且將其應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實(shí)中的方法，其特征在于包括
以下操作步驟以所述數(shù)碼照相機(jī)為球心，向上下前后左右六個(gè)方向進(jìn)行拍攝。所述不同曝
光量分別表示高曝光，正常曝光，低曝光。結(jié)合六個(gè)方向，總共十八張數(shù)碼圖像。在計(jì)算機(jī)
整合過(guò)程中，使用32bit數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，完整的保存了真實(shí)環(huán)境中的光照信息。
上述操作步驟包括 1)設(shè)計(jì)燈光環(huán)境。 2)選取照相取像地點(diǎn)。 3)設(shè)定取像元素。 4)照相機(jī)取像。 5)計(jì)算機(jī)影像數(shù)據(jù)采集。 6)計(jì)算機(jī)影像數(shù)據(jù)整合。 7)計(jì)算機(jī)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。 8)在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)光照。 9)根據(jù)三維環(huán)境深入塑造光照效果。 10)完成最終效果。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有優(yōu)點(diǎn)效果如下
(1)本發(fā)明得到的信息豐富真實(shí)。
(2)本發(fā)明計(jì)算所需的成本更加合理。
(3)本發(fā)明更有利于后期加工處理。
四

圖1為本發(fā)明原理示意圖。
圖2為本發(fā)明工作流程圖。
圖1中，1為數(shù)碼照相機(jī)，2為與之相連的計(jì)算機(jī)。 五具體實(shí)施例方式
該技術(shù)采用數(shù)碼照相機(jī)在指定真實(shí)環(huán)境中采取高動(dòng)態(tài)燈光信息，同時(shí)做4 Ji全方 位立體角采集。數(shù)據(jù)被導(dǎo)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行整合。 參見圖1，將照相機(jī)放置在指定真實(shí)環(huán)境中，同時(shí)做4Ji全方位立體角數(shù)據(jù)采集。
照相機(jī)與計(jì)算機(jī)連接 參見圖2，具體步驟為 (1)設(shè)計(jì)燈光環(huán)境，根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)所需要的條件設(shè)計(jì)燈光。 (2)在真實(shí)環(huán)境中模擬虛擬現(xiàn)實(shí)所需要的燈光環(huán)境。具體實(shí)施分為室內(nèi)和戶外兩 種情況。 (3)調(diào)整照像機(jī)的方向，焦距，曝光量，進(jìn)行拍攝?？偣残枰臄z六個(gè)方向，每個(gè)方 向高中低三種不同的曝光量，總共18張圖像。
(4)將圖像導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，將所有圖像整合為一張全方位立體角高動(dòng)態(tài)球狀貼圖。
(5)對(duì)貼圖進(jìn)行加工處理。 (6)將該貼圖導(dǎo)入虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，作為間接照明的光源。虛擬現(xiàn)實(shí)中并不包含其 他人工光源 (7)任何對(duì)光照效果的修改都可以通過(guò)對(duì)全方位立體角高動(dòng)態(tài)球狀貼圖的修改實(shí) 現(xiàn)。
權(quán)利要求
建立一種在真實(shí)環(huán)境中采集燈光信息并且將其應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實(shí)中的方法。其特征在于包括以下操作步驟在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中通過(guò)數(shù)碼照相機(jī)和攝影設(shè)備采集不同曝光量的多套燈光信息；將燈光信息輸入電子計(jì)算機(jī)整合，并且得到一套完整的模擬數(shù)據(jù)；將模擬數(shù)據(jù)導(dǎo)入虛擬現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景中，取得真實(shí)光照效果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在真實(shí)環(huán)境中采集燈光信息并且將其應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實(shí)中的 方法，其特征在于所述數(shù)碼照相機(jī)拍攝的場(chǎng)景信息包含上下左右前后六個(gè)方向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在真實(shí)環(huán)境中采集燈光信息并且將其應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實(shí)中的 方法，其特征在于所述不同曝光量分別表示高曝光，正常曝光，低曝光。結(jié)合六個(gè)方向，總 共十八張數(shù)碼圖像。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在真實(shí)環(huán)境中采集燈光信息并且將其應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實(shí)中 的方法，其特征在于在計(jì)算機(jī)中將所有數(shù)碼圖像整合為一個(gè)球形虛擬圖像，該圖像包含 32bit信息，而不是正常范圍的8bit。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在真實(shí)環(huán)境中采集燈光信息并且將其應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實(shí)中的 方法，其特征在于在虛擬真實(shí)場(chǎng)景中使用該球形32bit圖像作為光源對(duì)三維物體進(jìn)行光 照操作，得到三維物體的真實(shí)光照效果。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在真實(shí)環(huán)境中采集燈光信息并且將其應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實(shí)中的方法，其特征在于包括如下操作步驟1) 設(shè)計(jì)燈光環(huán)境。2) 選取照相取像地點(diǎn)。3) 設(shè)定取像元素。4) 照相機(jī)取像。5) 計(jì)算機(jī)影像數(shù)據(jù)采集。6) 計(jì)算機(jī)影像數(shù)據(jù)整合。7) 計(jì)算機(jī)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。8) 在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)光照。9) 根據(jù)三維環(huán)境深入塑造光照效果。10) 完成最終輸出。
全文摘要
本發(fā)明是一種在真實(shí)環(huán)境中采集燈光信息，并應(yīng)用在虛擬現(xiàn)實(shí)中的技術(shù)。技術(shù)要點(diǎn)在于不使用人造光或人造光點(diǎn)陣進(jìn)行直接照明，而從真實(shí)環(huán)境中采集燈光信息、進(jìn)行間接照明。該發(fā)明旨在虛擬現(xiàn)實(shí)中表現(xiàn)出真實(shí)、準(zhǔn)確、豐富的燈光效果。該技術(shù)方案主要包括以下操作步驟以所述數(shù)碼照相機(jī)為球心，向上下前后左右六個(gè)方向進(jìn)行拍攝(所述不同曝光量分別表示高曝光，正常曝光，低曝光)；結(jié)合六個(gè)方向，共拍攝十八張數(shù)碼圖像；在計(jì)算機(jī)整合過(guò)程中，使用32bit數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，完整的保存真實(shí)環(huán)境中的光照信息；最后將其應(yīng)用于虛擬世界。
文檔編號(hào)G06T1/00GK101751654SQ20081023916
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者魏歌 申請(qǐng)人:魏歌