長春理工大學(xué)數(shù)字媒體技術(shù)與系統(tǒng)在職研究生利用長春“電影城”地域特色,與長春電影集團密切協(xié)作,發(fā)揮本學(xué)科與學(xué)校傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科—光電學(xué)科交叉的優(yōu)勢,在我國率先開展特種數(shù)字電影技術(shù)及裝備研究,在全景立體電影拍攝、制作、播放技術(shù)等方面取得了一批高水平成果。
長春理工大學(xué)全景立體電影技術(shù):在科技部和吉林省政府大力資助下首創(chuàng)了全景立體電影形式,即在正方體影院的四壁和天棚均做立體成像,通過影像“出屏”控制,像點可以遍布立方體影院的任意空間位置,使觀眾得到身臨其境的感覺,解決了球幕電影無法實現(xiàn)影像立體“出屏”的難題。在實時水平360度加天頂全景高清視頻圖象并行存儲與處理,多源全景視頻畸變校正與編緝、基于GPU集群的全景立體渲染技術(shù)、異型幕多源視頻實時拼接融合、多投影系統(tǒng)“六個一致性”修正、多通道新型光譜立體成像等關(guān)鍵技術(shù)上取得重大突破。發(fā)明了在正交多幕系統(tǒng)上交互式播放全景視頻流的方法,拓寬了播放影片的類型;發(fā)明了投影儀顏色校正方法,保證了多個投影儀的顏色和亮度的一致,提高了畫面質(zhì)量和視覺效果,解決了多通道投影實時邊緣融合問題;發(fā)明了攝像機實時畸變校正方法,使得處理速度滿足實時性要求,校正精度達到亞像素級;提出了基于投影幕幾何形態(tài)的特征點三維坐標解算方法,實現(xiàn)對形變投影幕上圖像的幾何校正。開發(fā)了全景多視角立體影片融合拼接軟件、旋轉(zhuǎn)視差的頂面立體合成軟件、多幕正交彼此散射光干擾自動消除軟件和多源立體圖像同步播放控制軟件等。建成吉林省特種電影技術(shù)及裝備工程研究中心。
目前承擔(dān)3項國家科技支撐計劃重點項目,以及多項省級重大/重點攻關(guān)項目。成果已應(yīng)用于長春電影城和云南普洱市,其中,云南普洱市茶文化博物館的全景立體影院已建成,它使用了12臺頂級電影投影機,是全球首個大型全景立體電影系統(tǒng)。獲吉林省技術(shù)發(fā)明一、三等獎。為全力推進文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2011年吉林省通過重大成果轉(zhuǎn)化專項“多維沉浸式體驗動畫集成系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”支持將全景立體電影技術(shù)的應(yīng)用拓展到娛樂領(lǐng)域。
長春理工大學(xué)基于圖像的圖形繪制技術(shù):為更好地使用逆向工程技術(shù)提高動漫建模的自動化,提出了基于深度或光流信息的圖像投影變形技術(shù)、基于GPU的三維重建技術(shù)和高速動漫渲染的并行光線追蹤算法,獲得“一種將De Bruijn彩色結(jié)構(gòu)光圖像轉(zhuǎn)化為賦權(quán)有向圖模型和賦權(quán)有向圖模型簡化方法”等6項發(fā)明專利。承擔(dān)吉林省電子信息產(chǎn)業(yè)躍升計劃重大項目,開發(fā)出彩色結(jié)構(gòu)光三維掃描儀和紅外動捕儀,實現(xiàn)了動漫制作由“畫”向“拍”的轉(zhuǎn)變,為吉林大力發(fā)展動漫產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支撐。
長春理工大學(xué)高速并行GPU集群渲染技術(shù):研究解決全景立體電影渲染過程中,由于視場大,必須使用多個虛擬攝像機進行渲染所帶來的時間等問題。目前,發(fā)明了基于GPU集群的渲染農(nóng)場,達到超級計算機的計算性能;發(fā)明了三維虛擬場景立體畫面的繪制方法,減少繪制時間;發(fā)明了動畫電影虛擬三維場景的空間加速結(jié)構(gòu)及其創(chuàng)建與更新方法,減少空間加速結(jié)構(gòu)的維護開銷;發(fā)明了三維全景空間立體圖像生成方法,實現(xiàn)了多人多角度同時觀看立體畫面。發(fā)明了加速被面光源照射的三維虛擬場景的光線跟蹤的方法,提高了光線跟蹤效率;發(fā)明了由光滑表面折射或鏡面反射產(chǎn)生的3D虛擬場景面焦散效果的繪制方法,在不明顯降低繪制效率的條件下,實現(xiàn)了面焦散效果的繪制,提高了場景的真實感。