看最終的立體圖像對序列時，兩張圖想可以組合起來。另一個加工節(jié)點1216( "立體圖像 棧"）也可能在將圖像書寫進存儲器或用顯示器觀看之前將圖像組合起來。在一些實施方案 中，加工節(jié)點1218可能會將畸變應(yīng)用于右眼圖像。
[0177] 任何在流程圖中的節(jié)點可能會被手動或自動地重組或處理到其他序列部分。當前 發(fā)明的交界面也含有許多行業(yè)方程式，這些方程式由觀看編輯過程的程序構(gòu)成，例如，交界 面允許用戶將一個加工節(jié)點拖曳至視頻顯示器的顯示區(qū)域，從而自動顯示當前流水線中加 工節(jié)點的輸出結(jié)果。這使得用戶可以觀看流程中任何一點的輸出項，當流水線的上游參數(shù) 改變時，流水線可根據(jù)所顯示的輸出圖像進行更新。圖像中任何獨立的頻道都可為自己所 觀看，包括透明圖（蒙版)信息。
[0178]流程的典范說明
[0179]流程的選取或分割方法允許美工選取場景的"容量"，而不是描繪選定元素的輪 廓。比如一個陰影框一一每一邊都是標準色彩一一紅色，綠色，藍色。在大多數(shù)簡單的制作 中，通過選取或分離紅色，綠色或藍色色頻，美工可以選取框的各邊而不用進行影像描摹。 然而，這會造成圖像內(nèi)形成3個平坦區(qū)域。幸運地是，在實際情況中，所有物體具有顏色和變 化的梯度，這使我們能夠獲取所要求的詳圖。
[0180] 再看影片制作中下一個常見的演員臉部外表。演員臉部的血管通常會朝鼻子方向 或遠離鼻子的方向輻射，這取決于當時的表現(xiàn)。通過使用紅色色頻，和一些簡單的修飾，不 論是該色頻的對比度，灰度系數(shù)，光度，還是諸如加減的運算符，美工可以根據(jù)真實圖像的 輪廓獲取演員臉部的梯度。進行步驟5時，這一做法使得加權(quán)位移可以創(chuàng)造具有大量容積和 詳圖的深度，或者一張十分真實的三維臉。因為美工不需要建立3D幾何，所以臉部不需要模 型;選取和分割的均是演員的臉，在多個畫面中也仍然會進行連續(xù)的選取。
[0181] 美工可能會選取演員臉部的紅色部分，手臂的粉色部分，牛仔褲的藍色部分，襯衫 的黃色部分，并獲取一張具有多個花樣的完整空間圖；且將這些圖像以合理的方式組合。通 過對構(gòu)成整個人物的所有物件進行選取，構(gòu)成人物臉部的所有碎片，向前投影的元素一一 例如，手或臉部的關(guān)鍵部分，如鼻子一一美工可以輕松地操作，因而影響單個選取，各次選 區(qū)，整個組或任何選取或次選區(qū)的組合。
[0182] 再看圖13A描繪的一個拿著弓箭的男孩。箭的尖端被至于前景中，小孩的身體位于 中景，草叢和樹葉則處于背景中。根據(jù)圖13B的描繪，第一深度選取蒙版在數(shù)值范圍的基礎(chǔ) 上生成，包括亮度和色頻以及其他圖片特質(zhì)，以區(qū)別背景和男孩。直到背景有了最強的光度 后，工作圖像才被調(diào)整，而男孩和箭的尖端的光度最小(接近于〇)。一旦圖像被調(diào)整，中景和 前景的元素的光度最小，進行進一步的調(diào)整后，靠近相機的背景元素中的物體仍然只有很 小的光度，因而可以進一步地分辨出背景。如圖13B，背景元素被確定并儲存為圖像選取對 象，以獲取最終的深度選取冡版。
[0183] 第二個深度選取蒙版以同樣的方式為尖端而生成。如圖13C所示，圖像被調(diào)整后， 除了尖端，所有的元素更為暗沉，箭的尖端光度更強，用于之后投影給觀看者觀看。箭的尖 端元素被確定并保存為圖像選取對象，以便形成最后的深度選取蒙版。如圖13D，背景元素 和箭的尖端元素從圖像中選取或刪除已生成第三個部分。同樣地，保留的部分基于數(shù)值范 圍被調(diào)整，將更強的光度分配給男孩的特性，從而形成第三個深度選取蒙版。
[0184] 在這一例子中，0至1的深度值被分配給每個圖像段的各像素定位，0值代表元素最 暗的部分。應(yīng)用深度選取蒙版來選取工作圖像的元素時，這些像素定位通過矢量位移而實 現(xiàn)移動。在一些實施方案中，將多個分段和選取蒙版組合起來更為可取。在圖13E的例子中， 三個分段被組合，選定的分段組合后，該區(qū)域具有最大的光度。圖13B的背景分段也因此變 換成中景部分。如此，分段中深度值為1表明該背景元素等同于數(shù)值為〇的小男孩。這兩個分 段組合后便形成了 一個深度選取蒙版，其中一幅圖像一直保有梯度。在一些實施方案中，每 個分段被分配給一個深度選取蒙版，并擁有一個控制器來調(diào)整其深度值。組合后，另一個控 制器可能同時調(diào)整所有組合起來的分段作為一個深度選取蒙版，而其他的控制器則單獨調(diào) 整每個分段。在一些實施方案中，美工可能會通過翻轉(zhuǎn)整個深度選取蒙版從而將所有東西 拉后。0至1或1至0的范圍可以用于描述光度或深度數(shù)值，這些數(shù)值可以隨意分配，依據(jù)不同 的方法，數(shù)值各有不同。
[0185] 例如，如果圖像中任一元素的最大位移是30像素，那么工作圖像各個有最大的深 度值像素可以為30像素所替代，而這些深度值最小的與數(shù)值相關(guān)的像素責備移動，或者，在 一些實施方案中，負向移動，如，-5像素。通過加權(quán)位移實現(xiàn)的移動會在壓縮或拉伸圖片，或 者，在一些實施方案中，以不同的方向移動不同的數(shù)值。若有要求，圖像壓縮或拉伸的質(zhì)量， 尺寸或位置可受美工控制，在最小化視覺錯誤的同時，最大化圖像的立體效果。在一些實施 方案中，移動在左眼圖像和右眼圖像上均進行，因此，如果位移最大量為30像素，那么每張 圖像的最大位移量為15像素，并相應(yīng)地減少。發(fā)明者發(fā)現(xiàn)位移之前的元素邊緣模糊效果的 應(yīng)用可能會環(huán)節(jié)不連貫性，這些不連貫性可能會被肉眼看見。發(fā)明者同樣發(fā)現(xiàn)調(diào)整深度選 取蒙版后，工作圖像的壓縮或拉伸可以減少發(fā)生頻率，例如，天空，大面積水域，密集森里， 可以進一步隱藏圖像加權(quán)位移導(dǎo)致的不連貫性。
[0186] 深度選取蒙版和相關(guān)的深度值在任一固定的圖像序列中仍然是半固定的，因此， 2D圖像僅僅只需可輕易轉(zhuǎn)換為3D圖像，從而修改深度選取蒙版或加權(quán)數(shù)值。為場景創(chuàng)建整 體深度選取蒙版還有許多其他方法。例如，發(fā)明者發(fā)現(xiàn)軟件可以為流程調(diào)整，將Z緩沖圖從 渲染動畫中輸入，該渲染動畫包含CGI和3D形態(tài)學。
[0187] 需要注意的是，由于在本流程中執(zhí)行相對廉價的計算運算符以對操作人員手工控 制的要求降低，交互性地執(zhí)行整個過程是可能的。這不同于其他從單目圖像中生成立體圖 像對的現(xiàn)有技術(shù)。在提供有活躍立體硬件設(shè)備的情況下，可對流程中的任一步驟進行調(diào)整， 其對立體效果的影響也可迅速觀看得到。
[0188] 本系統(tǒng)和流程使電影制作人可以直接監(jiān)督對立體場景的質(zhì)量和深度的進行的小 型和大型調(diào)整，這些調(diào)整可在適當?shù)挠^影環(huán)境下進行，圖電影院，放映室，等。制片人可迅速 完成一個鏡頭，不用再費額外的力氣通過公司來完成該項工作。例如，還有其他的先進技 術(shù)，如影像描摹和Kaye的U. S. Pat. No. 6，208，348中所描述的相關(guān)技術(shù)。每個步驟也會要求 另外的美工輸入和時間繪制。
[0189] 當前發(fā)明的系統(tǒng)和流程的更大優(yōu)勢在于它使運算符能在同一序列中的其他鏡頭 選取現(xiàn)有的標準，并將該標準應(yīng)用于序列內(nèi)的每個鏡頭，常常不需要創(chuàng)建新的選取設(shè)置，或 者只會發(fā)生細微變化。例如，美工可以在20個鏡頭序列中的第一個鏡頭中建立選取標準，并 將數(shù)值應(yīng)用于所有的鏡頭，不斷接受使用結(jié)果。這使流程對于美工來說變得十分快捷，并且 可交互進行。在較短時間段里需要完成好萊塢和電視項目的上千個鏡頭時，這一流程顯得 尤為重要。不僅如此，隨著技術(shù)進步，整個單目序列的匯合會變得更為實時。此流程的使用 同樣可以和傳統(tǒng)實踐相結(jié)合。例如，演員臉部的3D幾何圖在電影的各個場面中可以被著色， 追蹤和移動，本系統(tǒng)和流程可以用于將2D圖像轉(zhuǎn)換成3D圖像，或者修補前面步驟造成的3D 幾何圖中的不連貫性。但是本系統(tǒng)和流程的另一優(yōu)勢在于此項發(fā)明可使美工更輕松地調(diào)整 或糾正立體視圖材料中的元素；組合3D電影元素，以及2D轉(zhuǎn)3D轉(zhuǎn)換元素，更為便利和容易； 通過調(diào)整不良相機校準所導(dǎo)致的不連貫性或移除不需要的手工效果，矯正3D圖像鏡頭。例 如，系統(tǒng)和流程被用于修補被破壞了的原始圖像。
[0190]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種二維圖形生成三維圖像的方法，其特征在于，具體包括以下步驟： 接收二維圖像并復(fù)制，得到兩個工作圖像； 對至少一個工作圖像中的每個像素定位上分配不同的深度值； 使觀看者在雙眼分別查看第一工作圖像和第二工作圖像時達到三維圖像效果。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二維圖形生成三維圖像的方法，其特征在于，對至少一個 工作圖像中的每個像素定位上分配不同的深度值具體包括以下步驟： 創(chuàng)建與至少一個工作圖像特性和至少一個工作圖像的部分區(qū)域相關(guān)聯(lián)的深度選取蒙 版;具體包括:選取圖像特性，為工作圖像中部分區(qū)域的各個像素定位選取圖像特性并確定 正常范圍內(nèi)的真實數(shù)值;為工作圖像中部分區(qū)域的各個像素確定矢量場； 將深度選取蒙版應(yīng)用于工作圖像部分區(qū)域的矢量場，以創(chuàng)建一個加權(quán)位移蒙版;所述 加權(quán)位移蒙版的位移矢量和工作圖像部分區(qū)域的各個像素相關(guān)聯(lián)，位移矢量具有大小和方 向； 根據(jù)位移矢量的大小將不同深度值分配到每個像素定位上。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二維圖形生成三維圖像的方法，其特征在于，所述根據(jù)位 移矢量分配深度值具體包括： 位移矢量大小和圖像部分區(qū)域的感知深度有關(guān)，最大的位移矢量被分配給具有最大的 選取深度值的各個像素定位，最小的位移矢量被分配給具有第三大的選取深度值的各個像 素定位，中間大小的位移矢量被分配給具有第二大的選取深度值的像素定位，第二大的選 取深度值的范圍在第一大和第三大深度值間。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種二維圖形生成三維圖像的方法，其特征在于，創(chuàng) 建與工作圖像至少一個特性相關(guān)的深度選取蒙版，具體包括以下步驟： 從包含色度、光度、飽和度和色彩的組中選取一個圖像特性； 在工作圖像中生成一個具有圖像特性的加權(quán)分布圖像代表，工作圖像的真實數(shù)值根據(jù) 加權(quán)分布被分配給各個像素定位。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種二維圖形生成三維圖像的方法，其特征在于，還包括對深 度選取蒙版的深度值進行微調(diào):對比工作圖像中圖像特征和深度選取蒙版和深度數(shù)值的選 定范圍，根據(jù)對比結(jié)果在選定像素定位的基礎(chǔ)上改變深度選取蒙版的深度值，所述選定像 素定位與圖像特征相關(guān)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二維圖形生成三維圖像的方法，其特征在于，所述對工作 圖像中的每個像素定位上分配不同的深度值之前還包括:對第一工作圖像和/或第二工作 圖像進行徑向畸變，從而消除工作圖像中的至少一部分的徑向畸變。7. -種二維圖形生成三維圖像的系統(tǒng)，其特征在于，包括接收模塊和處理模塊； 所述接收模塊用于接收二維圖像并復(fù)制，得到兩個工作圖像； 所述處理模塊用于對至少一個工作圖像中的每個像素定位上分配不同的深度值;使觀 看者在雙眼分別查看兩個工作圖像時達到三維圖像效果。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種二維圖形生成三維圖像的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模 塊包括深度蒙版模塊、位移蒙版模塊和深度分配模塊； 所述深度蒙版模塊用于創(chuàng)建與至少一個工作圖像特性和至少一個工作圖像的部分區(qū) 域相關(guān)聯(lián)的深度選取蒙版;具體包括:選取圖像特性，為工作圖像中部分區(qū)域的各個像素定 位選取圖像特性并確定正常范圍內(nèi)的真實數(shù)值;為工作圖像中部分區(qū)域的各個像素確定矢 量場； 所述位移蒙版模塊用于將深度選取蒙版應(yīng)用于工作圖像部分區(qū)域的矢量場，以創(chuàng)建一 個加權(quán)位移蒙版;所述加權(quán)位移蒙版的位移矢量和工作圖像部分區(qū)域的各個像素相關(guān)聯(lián)， 位移矢量具有大小和方向； 所述深度分配模塊用于根據(jù)位移矢量的大小將不同深度值分配到每個像素定位上。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種二維圖形生成三維圖像的系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)位 移矢量分配深度值具體包括： 位移矢量大小和圖像部分區(qū)域的感知深度有關(guān)，最大的位移矢量被分配給具有最大的 選取深度值的各個像素定位，最小的位移矢量被分配給具有第三大的選取深度值的各個像 素定位，中間大小的位移矢量被分配給具有第二大的選取深度值的像素定位，第二大的選 取深度值的范圍在第一大和第三大深度值間。10. 根據(jù)權(quán)利要求7-9任一項所述的一種二維圖形生成三維圖像的系統(tǒng)，其特征在于， 所述深度蒙版模塊創(chuàng)建深度選取蒙版的過程具體包括： 從包含色度、光度、飽和度和色彩的組中選取一個圖像特性； 在工作圖像中生成一個具有圖像特性的加權(quán)分布圖像代表，工作圖像的真實數(shù)值根據(jù) 加權(quán)分布被分配給各個像素定位。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種二維圖形生成三維圖像的方法及系統(tǒng)，其中方法包括：接收二維圖像并復(fù)制，得到兩個工作圖像；對至少一個工作圖像中的每個像素定位上分配不同的深度值；使觀看者在雙眼分別查看兩個工作圖像時達到三維圖像效果。本發(fā)明通過運用加權(quán)的圖像選擇避免了轉(zhuǎn)描的步驟。避免了花費巨大的立體重塑步驟。這里不需要制作3D幾何模型來重塑場景。這點是與其它2D向3D轉(zhuǎn)化方法中大幅度的改變，它減少了轉(zhuǎn)描、3D場景追蹤、建模、場景重塑和渲染等步驟。這個方法避免了像素復(fù)制和逐幀填補空缺花費的大量人力。這些變動的結(jié)果不會造成圖像的空缺。
【IPC分類】G06T3/00
【公開號】CN105608666
【申請?zhí)枴緾N201510994509
【發(fā)明人】郭棟
【申請人】普瑞?？怂梗ū本?shù)字媒體科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月25日