[01029579]数字全景立体电影关键技术与应用

全景立体电影是长春理工大学与长春电影集团首创的一种全新的特种电影形式，影院中观众被前、后、左、右和顶幕的立体影像所包围，获得强烈的沉浸感。这种电影形式科技含量高，实现技术难度大。通过吉林省科技计划重大项目和国家科技支撑计划重点项目支持，对特殊的摄制与播放技术进行了深入研究，解决了多通道投影同步播放的边缘融合难题和多个投影亮度和颜色一致性校正等一系列技术难题。申请国家发明专利17项，已授权8项，获软件著作权4项，出版专著1部，发表论文20余篇。该成果在比利时巴可(中国)公司、长影世纪城有限公司等8家单位应用，获得经济效益8200万元。该成果在促进科技进步和文化繁荣等方面起到重要作用。创新点：该项目通过以下五个核心发明点，实现了全景立体特种电影的制作和播放：1、发明了一种在正交多幕系统上交互式播放全景视频流的方法，拓宽了播放影片的类型。发明了一种投影仪颜色校正方法，保证了多个投影仪的颜色和亮度的一致，提高了画面质量和视觉效果。解决了多通道投影实时边缘融合问题。2、发明了摄像机实时畸变校正方法，使得处理速度满足实时性要求，校正精度达到亚像素级。发明了一种新的彩色结构光编码方法，提高了彩色编码图像的抗干扰性；提出了基于投影幕几何形态的特征点三维坐标解算方法，实现对形变投影幕上图像的几何校正。3、发明了一种DeBruijn彩色结构光编码图像的解码方法，该方法包括中心彩色条纹提取方法、基于聚类分析的颜色分类方法、彩色结构光图像转化和简化方法和特征点匹配方法，充分利用局部邻域信息，有效地消除了颜色干扰，解决了特征点的匹配问题，提高了解码精度，进而提高动画模型的逼真度。4、发明了一种基于GPU集群的渲染农场，达到超级计算机的计算性能；发明了一种三维虚拟场景立体画面的绘制方法，减少绘制时间；发明了一种动画电影虚拟三维场景的空间加速结构及其创建与更新方法，减少空间加速结构的维护开销；发明了一种三维全景空间立体图像生成方法，实现了多人多角度同时观看立体画面。5、发明了一种加速被面光源照射的三维虚拟场景的光线跟踪的方法，提高了光线跟踪效率；发明了由光滑表面折射或镜面反射产生的3D虚拟场景面焦散效果的绘制方法，在不明显降低绘制效率的条件下，实现了面焦散效果的绘制，提高了场景的真实感。