一種全景視頻的展示與交互系統及方法技術方案

本發明專利技術公開了一種全景視頻的展示與交互系統及方法，涉及全景視頻展示與交互技術領域；其方法包括如下步驟：選取一個至少具有兩個面的參考物，在所述參考物的每個面上設置一個標識；將全景視頻作為紋理渲染到3D幾何模型上；在所述標識與所述3D?幾何模型之間建立映射關系；采集所述參考物的信息，提取所述標識的信息，并利用所述映射關系實現所述參考物與所述3D幾何模型之間的展示與交互。本發明專利技術通過采用多個標識代替傳統的鼠標、鍵盤或者是單一平面標識實現對全景視頻的展示與交互，克服了傳統單一標識在全景視頻的展示與交互過程中存在盲區的缺陷，可以使操作者得到更好的沉浸式體驗效果；同時具有操作靈活、方便、自由的特點。

【技術實現步驟摘要】
一種全景視頻的展示與交互系統及方法
本專利技術涉及全景視頻展示于交互
，特別是涉及一種能夠實現360°旋轉操作功能的全景視頻的展示與交互系統及方法。
技術介紹
視頻(Video)泛指將一系列靜態影像以電信號方式加以捕捉，紀錄，處理，儲存，傳送，與重現的各種技術。連續的圖像變化每秒超過24幀(frame)畫面以上時，根據視覺暫留原理，人眼無法辨別單幅的靜態畫面；看上去是平滑連續的視覺效果，這樣連續的畫面叫做視頻。視頻技術最早是為了電視系統而發展，但現在已經發展為各種不同的格式以利消費者將視頻記錄下來。網絡技術的發達也促使視頻的紀錄片段以流媒體的形式存在于因特網之上并可被電腦接收與播放。隨著科技的快速發展，人們對視頻的要求也是越來越高，這不僅體現在對視頻的質量方面，更多的體現在視頻的覆蓋范圍上，即視頻所包含的信息量上。全景視頻作為一種新的視頻領域，它是一個擁有360°視場角的球形視頻(也可是圓柱型或其它形狀的非平面視頻)，將整個空間的信息都包羅在視頻當中。如果站在球的外面看，全景視頻呈現出來的是一種水晶球一樣的效果；如果站在球的里面看，就好像處在現實空間中一樣。通過對球形視頻的旋轉，實現了360°的空間想看哪里就看哪里，打破了傳統視頻對視場角的限制，可以完全沉浸在視頻所展現的環境當中。全景視頻的每一幀都是一幅全景圖，它與普通視頻的區別就是該視頻包括了更多的信息。同傳統視頻不同，全景視頻是一種可交互的視頻，因此需要相應的人機交互方式與之進行交互。又因為全景視頻是一種全新的概念，所以沒有現成的系統或方法來為之提供友好的交互。目前可使用的方法主要是依賴傳統的鍵盤、鼠標來實現使用者與全景視頻的交互。由于全景視頻具有無法比擬的真實現場再現能力，同時具有沉浸式體驗的屬性，因此可以讓使用者參與到視頻所講述的故事中來。現有的全景視頻交互方式主要有兩種：一、通過鼠標或者是鍵盤來實現全景視頻的人機交互；二、利用單一平面標識來實現全景視頻的人機交互。但是通過實踐發現，上述兩種方式的全景視頻人機交互存在如下的缺陷：一、由于鼠標或者是鍵盤的數據線長度有限，因此其可移動的范圍較小，這些部件一般僅限于在操作系統的附近位置移動，因此操作使用極不方便，給操作者帶來極大的空間限制；二、由于單一平面標識的可監控范圍僅為負90度到正90度的范圍，而當上述標識點超出負90度到正90度的范圍時，比如平面標識背對圖像采集設備，視頻處理設備將無法搜索到上述標識的信息，因此就無法實現對全景視頻的交互。
技術實現思路
綜上所述，本專利技術的第一專利技術目的是：克服在傳統全景視頻展示與交互的過程中，單一平面標識的可監控范圍僅限于負90度到正90度的缺陷，采用一個至少具有兩個標識來實現對全景視頻的360°旋轉操作控制；本專利技術的第二專利技術目的是：克服傳統鼠標或者是鍵盤在實現人機交互過程中使用不方便的缺陷，采用一種可移動的控制設備實現全景視頻的自由展示與交互過程。本專利技術為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種全景視頻的展示與交互方法，包括如下步驟：選取一個至少具有兩個面的參考物，在所述參考物的每個面上設置一個標識；將全景視頻作為紋理渲染到3D幾何模型上；在所述標識與所述3D幾何模型之間建立映射關系；采集所述參考物的信息，提取所述標識的信息，并利用所述映射關系實現所述參考物與所述3D幾何模型之間的展示與交互。進一步：所述每個標識由位置探測標識和信息編碼標識組成；更進一步：所述位置探測標識為矩形、正方形、或者是正多邊形。進一步：所述參考物為正六面體。進一步：所述映射關系為線性關系。進一步：所述映射關系為非線性關系。一種全景視頻的展示與交互系統，包括：全景視頻播放設備、與所述全景視頻播放設備連接的視頻處理裝置、與所述視頻處理設備連接的數據存儲設備；以及與所述視頻處理設備連接的控制設備；所述控制設備包括：參考物和圖像采集設備；其中：所述參考物不少于兩個面，且每個面上設置至少一個標識。進一步：所述參考物為正六面體。進一步：所述每個標識由位置探測標識和信息編碼標識組成。進一步：所述位置探測標識為“口”字結構。本專利技術具有的優點和積極效果是：一、本專利技術通過采用一個至少具有兩個標識的參考物替代傳統的鼠標或者是鍵盤或者是單一平面標識實現對全景視頻的展示與交互過程，將單個標識的可監控范圍僅限于負90度到正90度的范圍擴展到了0度到360度的無縫連接范圍，克服了傳統的鼠標或者是鍵盤或者是單一平面標識在實現對全景視頻的展示與交互過程存在盲區的缺陷；二、本專利技術通過采用一個至少具有兩個標識的參考物替代傳統的鼠標或者是鍵盤實現對全景視頻的展示與交互過程，克服了傳統鼠標或者是鍵盤容易受到位置空間的限制，具有使用方便、靈活的特點，同時具有操作更加自由的優點。附圖說明圖1是本專利技術一種全景視頻的展示與交互方法的第一具體實施例流程圖；圖2是本專利技術一種全景視頻的展示與交互方法的第二具體實施例流程圖；圖3是本專利技術一種全景視頻的展示與交互方法的第三具體實施例流程圖；圖4是本專利技術一種全景視頻的展示與交互方法中使用到的一個標識示意圖，主要用于顯示單個標識的信息；圖5是本專利技術一種全景視頻的展示與交互系統的結構原理圖；圖6是本專利技術一種全景視頻的展示與交互系統的一個參考物示意圖，主要用于顯示參考物每個面的標識信息。其中：1、標識；1-1、位置探測標識；1-2、信息編碼標識；2、參考物；3、圖像采集設備；4、數據存儲設備；5、視頻處理設備；6、全景視頻播放設備。具體實施方式為能進一步了解本專利技術的
技術實現思路
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：請參閱圖1，一種全景視頻的展示與交互方法的第一具體實施例，包括如下步驟：步驟101、選取一個至少具有兩個面的參考物2，在參考物2的每個面上設置一個標識1；步驟102、使用多相機采用同步拍攝方式采集全景數據，然后對這些原始全景數據進行校正、拼接融合、視頻壓縮編碼處理，生成全景視頻；步驟103、將全景視頻作為紋理渲染到3D幾何模型(3D幾何模型一般選取球體、圓柱體或者是其他立體模型)上，暫存于視頻處理設備5中，以備步驟105使用；步驟104、在標識1與上述3D幾何模型之間建立映射關系；步驟105、利用圖像采集設備3采集步驟101中參考物的信息，將采集到的參考物圖像導入視頻處理設備5，利用視頻處理設備5提取上述標識1的坐標、姿態信息，并利用步驟104所建立的映射關系實現參考物1與上述全景視頻之間的展示與交互。請參閱圖2、圖4，一種全景視頻的展示與交互方法的第二具體實施例，包括如下步驟：步驟201、選取一個正六面體的參考物2，在參考物2的每個面上設置一個標識1；在這里，如圖4所示，標識1由位置探測標識1-1和信息編碼標識1-2組成，其中位置探測標識1-1為一個具有一定寬度的黑色方塊，呈現“口”字結構，信息編碼標識1-2為一個特定的圖案、數值、字母或者是漢字，在本具體實施例中，信息編碼標識1-2為一個大寫的字母“A”；步驟202、使用多相機同步拍攝方式采集全景數據，后對這些原始全景數據進行校正、拼接融合、視頻壓縮編碼處理，生成全景視頻；步驟203、將全景視頻作為紋理渲染到3D幾何模型上，暫存于視頻處理設備5中，以備步驟205使用；步驟204、在標識1與上述3D幾何本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種全景視頻的展示與交互方法，其特征在于：包括如下步驟：選取一個至少具有兩個面的參考物，在所述參考物的每個面上設置一個標識；將全景視頻作為紋理渲染到3D幾何模型上；在所述標識與所述3D幾何模型之間建立映射關系；采集所述參考物的信息，提取所述標識的信息，并利用所述映射關系實現所述參考物與所述3D幾何模型之間的展示與交互。

【技術特征摘要】
1.一種全景視頻的展示與交互方法，其特征在于：包括如下步驟：選取一個至少具有兩個面的參考物，在所述參考物的每個面上設置一個標識；所述每個標識由位置探測標識和信息編碼標識組成；所述參考物為正六面體；將全景視頻作為紋理渲染到3D幾何模型上；在所述標識與所述3D幾何模型之間建立映射關系；所述映射關系為線性關系；所述線性映射關系通過下面函數方程表述：其中：旋轉矩陣平移矩陣為標識的空間姿態向量表示，為3D幾何模型的空間姿態向量表示；采集所述參考物的信息，提取...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭曉冬，李鵬，陳遇，李建宇，段文興，
申請(專利權)人：天津游奕科技有限公司，
類型：發明
國別省市：