相机路径绘制方法和基于相机路径绘制的渲染交互系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114237436A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202111578343.2(22)申请日2021.12.22(71)申请人杭州群核信息技术有限公司地址310000浙江省杭州市江干区九环路9号3幢2楼208室(72)发明人乔勇刘正锟郭贵川沈杰(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人曹兆霞(51)Int.Cl.G06F3/0481(2022.01)G06T11/20(2006.01)G06T15/00(2011.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称相机路径绘制方法和基于相机路径绘制的渲染交互系统(57)摘要本发明公开了一种相机路径绘制方法，采用三阶贝塞尔曲线拟合进行相机路径的分段拟合，同时为保证拟合相机路径过关键点，且每段相机路径在公共关键点上连接，设定了约束条件，基于该约束条件并结合关键点坐标，对三阶贝塞尔曲线进行拟合求解，这样能够快速且准确地获得相机运动路径。还公开了一种基于相机路径绘制的渲染交互系统，在利用通过三阶贝塞尔曲线拟合确定相机路径基础上，结合用户通过客户端输入的相机运动参数和图像数量相关参数，沿着整条相机路径进行场景渲染，以生成渲染图像，这样得到符合用户预期的各视角渲染图像，同时客户端还实时显示关键点形成的相机路径，让用户更加直观地感受相机沿着关键点运动的轨迹。CN114237436ACN114237436A权利要求书1/2页1.一种相机路径绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取用户输入的关键点；当关键点为两个时，以两个关键点的连线作为绘制的相机轨迹；当关键点大于两个时，按照关键点的时间戳顺序对每两个关键进行三阶贝塞尔曲线拟合，获得每两个关键之间且过关键点的路径曲线，同时保证相邻两段路径曲线在共同关键点上二阶连续，以得到整条相机路径。2.根据权利要求1所述的相机轨迹绘制方法，其特征在于，采用三阶贝塞尔曲线对m个关键点拟合m‑1段路径曲线时，对于相邻两段路径曲线，要求前一段路径曲线在终点的一阶导数和二阶导数与后一段路径曲线在起点的一阶导数和二阶导数相等，同时要求m‑1段路径曲线形成的整条相机路径的第一段路径曲线在起点的二阶导数为0，第m‑1段路径曲线在终点的二阶导数为0；结合m个关键点的二维坐标，以及每段路径曲线对应的三阶贝塞尔曲线表达式，通过矩阵求解方式确定每段路径曲线，进而得到整条相机路径。3.一种基于相机路径绘制的渲染交互系统，包括通信连接的客户端和服务器端，其特征在于，所述客户端接收用户输入信息，包括附有输入时间戳的关键点、相机运动参数、图像数量相关参数，并传输输入信息至服务器端；所述服务器端基于接收的关键点，按照权利要求1或2所述的相机路径绘制方法绘制整条相机路径；所述服务器端的图像渲染引擎根据相机运动参数和图像数量相关参数，沿着整条相机路径进行场景渲染，以生成渲染图像；所述客户端在接收用户输入的关键点时，实时显示关键点形成的相机路径。4.根据权利要求3所述的基于相机路径绘制的渲染交互系统，其特征在于，所述相机运动参数包括相机运动速度、相机运动时高度、相机运动时俯仰角；所述图像数量相关参数包括：图像总帧数、渲染帧率；当接收的图像数量相关参数为图像总帧数，且大于关键点个数时，保证关键点处对应一帧图像前提下，将图像总帧数平均分配到每段路径曲线，在每段路径曲线对应的图像帧数再进行均分，以得到每帧图像对应的相机二维坐标，结合相机运用时高度以及三维坐标到二维坐标的映射关系，确定每帧图像对应的相机三维坐标，然后，图像渲染引擎根据相机三维坐标和相机运动时俯仰角进行场景渲染，以得到渲染图像。5.根据权利要求4所述的基于相机路径绘制的渲染交互系统，其特征在于，当接收的图像总帧数小于等于关键点个数时，在每个关键点上渲染图像，即根据每个关键点的二维坐标，结合相机运用时高度以及三维坐标到二维坐标的映射关系，确定每个关键点对应的相机三维坐标，然后，图像渲染引擎根据每个关键点对应的相机三维坐标和相机运动时俯仰角进行场景渲染，以得到渲染图像。6.根据权利要求4所述的基于相机路径绘制的渲染交互系统，其特征在于，当接收的图像数量相关参数为渲染帧率时，依据渲染帧率计算每帧图像需要的时间，并在整条相机路径实时确认按照相机运动速度每帧图像对应的相机二维坐标，结合相机运用时高度以及三维坐标到二维坐标的映射关系，确定每帧图像对应的相机三维坐标，图像渲染引擎依据相机三维坐标渲染时，从第一帧图像开始，累计相机运动经过的轨迹长度，当累计轨迹长度小2CN114237436A权利要求书2/2页于整条相机路径长度，则相机继续沿相机路径运行；当累计轨迹长度等于整条相机路径长度时，保留当前帧渲染图像，相机停止运动；当累计