以形變為基礎之多視角影像合成技術設計與研發

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題名:	以形變為基礎之多視角影像合成技術設計與研發
作者:	張榮正
貢獻者:	資工系
關鍵詞:	以形變為基礎之多視角影像合成技術設計與研發
日期:	2015-10
上傳時間:	2016-01-07 10:40:52 (UTC+8)
摘要:	在著名電影”駭客任務”中有一場景，”壞蛋射出一子彈，男主角下腰彎身躲過子彈，子彈正嚓身而過男主角時，時間瞬間凍結，鏡頭切換，環繞男主角 360度之特效影片出現”，讓觀眾更能感受現場緊張氣氛。這種影片或是特效從此稱為 “Bullet Time” 或是 “Frozen Time”(時間凍結)。Bullet Time 影片的拍攝技巧是利用 30-90 部單眼相機陣列排列成圓環狀，利用同步快門技術，在同一瞬間，擷取360度內不同角度之照片，最後取出記憶卡之照片，將一連串照片利用卡通影片製作之相同技巧，排列與編輯成一環繞360度之特效影片。製作Bullet Time 的拍攝硬體環境需要數十部的單眼相機，以及共同快門等設施，整體設備至少需要上百萬以上，如果使用高級單眼相機，所需費用可高達數百萬。另外軟體的後製作也是相當耗費人力與時間，必須將相機記憶卡由相機卸下，插入讀卡機、讀入電腦、依序編號、人工編輯影片、合成影片。如果只是少數幾部相機，所需時間不多，但當有數十部相機都須人工作業，就變成一個費時耗力的工作，因此本計畫目的是降低硬體的建置成本，同時也將軟體的後製作程序自動化，縮短後製所需物力與人力。在硬體環境建置方面:將利用網路攝影機(Web Cam)取代單眼相機，簡單適合的Web Cam 單價在1,000元以下，購置36個也只需 36,000元。然後將六部Web Cam 接至一台個人電腦，只需六台個人電腦就可以支援36台 Web Cam。在個人電腦上利用OpenCV 影像處理程式庫，撰寫同步擷取Web Cam之影像軟體，影像依據Web Cam之編號進行順序編號，然後利用網路將影像直接傳入後端伺服器。在後端伺服器同樣利用OpenCV撰寫影像編輯軟體，依序自動擷取照片，編輯成為影片，所有過程不需人工插拔記憶卡、擷取照片等煩人之作業，只需在電腦前下適當指令就能完成一次的拍攝與後製作等作業。為完成上述系統，本計畫分成兩個子計畫，第一子計畫主要負責Web Cam 環狀架設機構設計、同步擷取36台Web Cam 影像，以及影像傳輸至伺服器端。第二子計畫負責將蒐集之照片經過所設計之系統調整，將照片自動編輯成一個 Bullet Time 特效之影片。本報告將第一子計畫（MUST-104任務-1「低成本與快速360 度環繞特效影片製作技術設計與研發」）與第二子計畫（MUST-104任務-2「以形變為基礎之多視角影像合成技術設計與研發」）合併撰寫報告。
顯示於類別:	[資訊工程系] 校內專題研究計畫

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