本发明提供一种基于虚拟现实的影院播放系统。该系统包括影院场景虚拟模块，人物虚拟定位模块和虚拟现实播放模块，影院场景虚拟模块主要由三个模型组件组成：银幕模型组件，阶梯状座椅模型组件和球状空间模型组件，虚拟现实播放模块提供四种播放形式：影院3D模式，全屏3D模式，全景3D模式和直播模式。该系统是一种可以完全仿真影院场景，给用户带来身临其境观影体验的播放系统，该系统还可以提供给多人在线同时使用，并且允许多人互动交流，让使用者如若身临现场参与到交流中来，不仅能让使用者体验到多人一起观影的乐趣而且缩短了人际距离让多人面对面无缝沟通。
a.一种基于虚拟现实的影院播放系统包括三个模块：影院场景虚拟模块，人物虚拟定位模块和虚拟现实播放模块；
b.影院场景虚拟模块是该系统的主要模块，该模块通过3D引擎搭建出一个完全仿真影院的场景；该仿真影院场景主要由三个模型组件组成：银幕模型组件，阶梯状座椅模型组件和球状空间模型组件；
c.上述银幕模型组件包括了一个视频播放面板和影院幕布；影院幕布的银幕类型包括通用2D银幕，环状银幕和球形银幕；
d.上述阶梯状座椅模型组件包括了完整的影院座椅模型；
e.上述球状空间模型组件由内外两个球形空间模型组成，外部球形空间完全模拟了影院的天花板，地面和墙体，内部球形空间模拟了影院的内饰和灯光控制模块；
f.人物虚拟定位模块是用来计算使用者在仿真影院中的虚拟空间坐标位置；
g.虚拟现实播放模块是用来播放2D或3D视频片源的播放模块，提供四种播放形式：影院3D模式，全屏3D模式，全景3D模式和直播模式；
步骤g中影院3D模式是在虚拟设备的左右屏幕中，将同一个影院场景展现给使用者，有且仅有银幕模型组件中的播放面板分别加载双目3D片源的左右两个视频；全屏3D模式由于虚拟设备光学透镜的光学问题并非全屏幕显示画面，而是呈半球形播放画面分别呈现在观看者的左右眼中，同时半球形播放画面不会跟随虚拟设备的转动而改变视场方位，始终保持在观看者的正面视野中；全景3D模式；全景3D模式是隐藏掉除银幕模型组件中的球形银幕外的所有模块，通过球形银幕播放全景3D视频，让观看者可以360度全方位的观看全景3D视频；直播模式中银幕模型组件中的播放面板会加载在线视频播放，使用影院3D模式或全屏3D模式；在影院3D模式中，观看者可以在虚拟设备中看到其他使用者，并且可以通过文字，表情和手势与其他使用者互动。
2.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实的影院播放系统，其特征为：步骤c中视频播放面板是用来播放2D或3D视频的主要媒介，面板内置了一个加载了视频播放脚本的播放材质，该播放材质可以通过着色器Shader压缩处理影片纹理MovieTexture来显示视频画面；
该视频播放面板可以由使用者自定义尺寸大小，比例和分辨率，还可以选择银幕类型，银幕类型包括通用2D银幕，环状银幕和球形银幕；使用者可以自定义尺寸大小，比例和分辨率；
尺寸大小是指在虚拟设备中,银幕在虚拟空间中的虚拟长宽；比例是虚拟空间中银幕的实际比例,通常预设16:9，4:3和16:10；分辨率是虚拟空间中银幕的虚拟分辨率，有4k，2k和
1080p常见分辨率；银幕类型中2D银幕是长方形状的播放面板，环状银幕是曲面装的异形播放面板，球形银幕是播放面板呈现球形，在球形背面播放视频。
3.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实的影院播放系统，其特征为：步骤d中使用者在影院播放系统中可以自定义整个影院的大小，同时选择座椅行列的规模10*20或8*10；在使用者观看视频中可以自由调整观看者座椅的行列号数。
4.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实的影院播放系统，其特征为：步骤e中使用者在影院播放系统中调节外部球形空间的半径就可以调节仿真影院的空间大小，调节外部球形空间时，内部球形空间和银幕模型组件会成正比例改变大小，而阶梯状座椅模型组件会保持不变；在内部球形空间，使用者可以添加影院模型装潢内部，由于采用透明材质可以由使用者改变影院模型的深度轴来改变模型的空间景深感，深度轴是以外部球形空间的中心点为原点，外部球形空间的表面为终点的有限线段。
一种基于虚拟现实的影院播放系统
技术领域
[0001] 本发明涉及虚拟现实技术领域和场景技术领域，尤其涉及一种基于虚拟现实的影院播放系统。
背景技术
[0002] 虚拟现实(VirtualReality)作为一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多种科学技术而发展起来的计算机领域的新技术。虚拟现实技术是一种综合应用各种技术制造逼真的人工模拟环境，并能有效地模拟人在自然环境中的各种感知系统行为的高级的人机交互技术。随着虚拟现实技术的飞速发展，虚拟现实技术与行业应用的结合，为人们带来了感官的无限延伸，营造了一种全新的沉浸式体验，目前所涉及的研究应用领域已经包括军事、医学、心理学、教育、科研、商业、影视、娱乐、制造业、工程训练等。虚拟现实技术已经被公认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。
[0003] 虚拟现实技术拥有显著的三个特征，即沉浸感，交互性和创造性，围绕这三个特征的实际应用领域种类繁多，虚拟现实视频播放就是其中一个重要的应用领域。当今的虚拟现实播放应用基本解决了2D或3D视频的播放，有一定的沉浸感，但是缺少了虚拟现实特有的交互性和创造性，而且只能一个人观看缺乏了人际社交，没有充分利用虚拟现实技术让使用者沉浸入逼真的虚拟世界中。
[0004] 本发明提出了一种基于虚拟现实的影院播放系统，不仅塑造了一个真实震撼的观影场景，还能够多人一起身临其境的观看电影视频或者观看在线直播并且可以多人互动交流观影体验等。
发明内容
[0005] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于虚拟现实的影院播放系统。该系统能够有效解决传统虚拟现实播放器功能单一，人机交互不足和不能多人互动的缺点。该系统是一种可以完全仿真影院场景，给用户带来身临其境观影体验的播放系统。该系统还可以提供给多人在线同时使用，并且允许多人互动交流，让使用者如若身临现场参与到交流中来。该系统不仅能让使用者体验到多人一起观影的乐趣而且缩短了人际距离，让多人面对面无缝沟通。
[0006] 如上所述，实现一种基于虚拟现实的影院播放系统采用的技术方案为：
[0007] a.该基于虚拟现实的影院播放系统包括三个模块：影院场景虚拟模块，人物虚拟定位模块和虚拟现实播放模块；
[0008] b.影院场景虚拟模块是该系统的主要模块，该模块通过3D引擎搭建出一个完全仿真影院的场景。该仿真影院场景主要由三个模型组件组成：银幕模型组件，阶梯状座椅模型组件和球状空间模型组件；
[0009] c.上述银幕模型组件包括了一个视频播放面板和影院幕布。视频播放面板是用来播放2D或3D视频的主要媒介，面板内置了一个加载了视频播放脚本的播放材质，该播放材质可以通过着色器Shader压缩处理影片纹理MovieTexture来显示视频画面。该视频播放面板可以由使用者自定义尺寸大小，比例和分辨率，还可以选择银幕类型，银幕类型包括通用2D银幕，环状银幕和球形银幕。影院幕布是由预置的几种幕布模型组成，可以由使用者自由选择合适的幕布来增强观影体验；
[0010] d.上述阶梯状座椅模型组件包括了完整的影院座椅模型，整个座椅模型组件可以由使用者完全自定义，使用者可以自己选择合适的座椅外观，大小和排列组数，可以自己根据虚拟影院大小构造适合使用者的座椅排列，再结合人物虚拟地位模块，使用者可以在虚拟影院的任何方位角度观看视频；
[0011] e.上述球状空间模型组件由内外两个球形空间模型组成，外部球形空间完全模拟了影院的天花板，地面和墙体，内部球形空间模拟了影院的内饰和灯光控制模块。外部球形空间内置了球形镜像材质，在该材质中可以使用2D贴图装饰仿真影院的天花板，地面和墙体。内部球形空间内置了一层透明的多通道球形镜像材质，在该材质中可以添加虚拟影院内饰，装潢整个外部球形空间，同时由于采用透明的多通道材质，在不遮挡外部球形空间的情况下可以分层的添加内饰，营造一种真实的立体空间。内部球形空间还有灯光控制模块，让使用者自己控制仿真影院的灯光开关状态；
[0012] f.人物虚拟定位模块是用来计算使用者在仿真影院中的虚拟空间坐标位置。根据使用者选择的虚拟影院大小和座椅排列，人物虚拟定位模块可以计算出每个座椅在球形影院中的相对位置，不仅可以让使用者随意调整观影位置和角度，还可以在多人使用影院播放系统时反馈每个人所在的空间相对位置，并将信息传递给每个使用者以方便多人交流互动；
[0013] g.虚拟现实播放模块是用来播放2D或3D视频片源的播放模块。该播放模块可以加载使用者选择的视频片源，并将视频片源通过视频播放面板呈现给观看者，观看者可以控制视频播放的各种状态和播放形式。如果该模块加载的是3D视频片源，还可以通过自适应甄别3D视频片源，给使用者提供四种播放形式：影院3D模式，全屏3D模式，全景3D模式和直播模式；
[0014] h.上述影院3D模式是将双目3D片源分割成左右两个视频片源，在银幕模型组件中为使用者的左右眼分别加载左右两个视频片源从而使观看者在仿真影院中观看到具有立体效果的3D视频；
[0015] i.上述全屏3D模式是将银幕模型组件中的环状银幕放大成半球形银幕，完全囊括了观看者的双眼并将3D片源交替呈现在观看者的左右眼中，让观看者近距离感受到3D视频的立体特效；
[0016] j.上述全景3D模式是隐藏掉除银幕模型组件中的球形银幕外的所有模块，通过球形银幕播放全景3D视频，让观看者可以360度全方位的观看全景3D视频；
[0017] k.上述虚拟现实播放模块还可以在线连接直播视频，通过该模块可以多人一起观看各大赛事或各种娱乐直播，并通过人物虚拟定位模块实现相互实时沟通交流，营造真实的多人观看互动体验；
[0018] 本发明提供一种基于虚拟现实的影院播放系统。该系统是一种可以完全仿真影院场景，给用户带来身临其境观影体验的播放系统。该系统还可以提供给多人在线同时使用，并且允许多人互动交流，让使用者如若身临现场参与到交流中来。该系统不仅能让使用者体验到多人一起观影的乐趣而且缩短了人际距离，让多人面对面无缝沟通。所述系统不仅具有多种沉浸式观影方式，还提供了丰富多彩的多人交互功能，别具一格地在虚拟现实中营造了栩栩如生的影院效果。
附图说明
[0019] 图1是本发明一种基于虚拟现实的影院播放系统的示意图。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细的描述。
[0021] 图1是本发明一种基于虚拟现实的影院播放系统示意图。
[0022] 图1中的101是一种基于虚拟现实的影院播放系统。该基于虚拟现实的影院播放系统包括三个模块：影院场景虚拟模块，人物虚拟定位模块和虚拟现实播放模块。
[0023] 图1中的102是影院场景虚拟模块。影院场景虚拟模块是该影院播放系统的主要模块，该模块通过3D引擎搭建出一个完全仿真影院的场景。该仿真影院场景主要由三个模型组件组成：银幕模型组件，阶梯状座椅模型组件和球状空间模型组件。
[0024] 图1中的103是银幕模型组件。银幕模型组件包括了一个视频播放面板和影院幕布。视频播放面板是用来播放2D或3D视频的主要媒介，面板内置了一个加载了视频播放脚本的播放材质，该播放材质可以通过着色器Shader压缩处理影片纹理MovieTexture来显示视频画面。该视频播放面板可以由使用者自定义尺寸大小，比例和分辨率，还可以选择银幕类型，银幕类型包括通用2D银幕，环状银幕和球形银幕。影院幕布是由预置的几种幕布模型组成，可以由使用者自由选择合适的幕布来增强观影体验；
[0025] 在本实例中，使用者可以自定义尺寸大小，比例和分辨率。尺寸大小是指在虚拟设备中,银幕在虚拟空间中的虚拟长宽；比例是虚拟空间中银幕的实际比例,通常预设16:9，4:3和16:10等；分辨率是虚拟空间中银幕的虚拟分辨率，有4k，2k和1080p等常见分辨率。银幕类型中2D银幕是长方形状的播放面板，环状银幕是曲面装的异形播放面板，球形银幕是播放面板呈现球形，在球形背面播放视频。
[0026] 图1中的104是阶梯状座椅模型组件。阶梯状座椅模型组件包括了完整的影院座椅模型，整个座椅模型组件可以由使用者完全自定义，使用者可以自己选择合适的座椅外观，大小和排列组数，可以自己根据虚拟影院大小构造适合使用者的座椅排列，再结合人物虚拟地位模块，使用者可以在虚拟影院的任何方位角度观看视频；
[0027] 在本实例中，使用者在影院播放系统中可以自定义整个影院的大小，同时选择座椅行列的规模如10*20，8*10等。在使用者观看视频中可以自由调整观看者座椅的行列号数，让使用者体验到在真实影院中远近观看电影的虚拟效果。
[0028] 图1中的105是球状空间模型组件。球状空间模型组件由内外两个球形空间模型组成，外部球形空间完全模拟了影院的天花板，地面和墙体，内部球形空间模拟了影院的内饰和灯光控制模块。外部球形空间内置了球形镜像材质，在该材质中可以使用2D贴图装饰仿真影院的天花板，地面和墙体。内部球形空间内置了一层透明的多通道球形镜像材质，在该材质中可以添加虚拟影院内饰，装潢整个外部球形空间，同时由于采用透明的多通道材质，在不遮挡外部球形空间的情况下可以分层的添加内饰，营造一种真实的立体空间。内部球形空间还有灯光控制模块，让使用者自己控制仿真影院的灯光开关状态；
[0029] 在本实例中，使用者在影院播放系统中调节外部球形空间的半径就可以调节仿真影院的空间大小，调节外部球形空间时，内部球形空间和银幕模型组件会成正比例改变大小，而阶梯状座椅模型组件会保持不变。在内部球形空间，使用者可以添加影院模型装潢内部，例如添加音响模型，灯光模型等，由于采用透明材质可以由使用者改变影院模型的深度轴来改变模型的空间景深感，深度轴是以外部球形空间的中心点为原点，外部球形空间的表面为终点的有限线段。
[0030] 图1中的106是人物虚拟定位模块。人物虚拟定位模块是用来计算使用者在仿真影院中的虚拟空间坐标位置。根据使用者选择的虚拟影院大小和座椅排列，人物虚拟定位模块可以计算出每个座椅在球形影院中的相对位置，不仅可以让使用者随意调整观影位置和角度，还可以在多人使用影院播放系统时反馈每个人所在的空间相对位置，并将信息传递给每个使用者以方便多人交流互动。
[0031] 图1中的107是虚拟现实播放模块。虚拟现实播放模块是用来播放2D或3D视频片源的播放模块。该播放模块可以加载使用者选择的视频片源，并将视频片源通过视频播放面板呈现给观看者，观看者可以控制视频播放的各种状态和播放形式。如果该模块加载的是3D视频片源，还可以通过自适应甄别3D视频片源，给使用者提供四种播放形式：影院3D模式，全屏3D模式，全景3D模式和直播模式。
[0032] 图1中的108是影院3D模式。影院3D模式是将双目3D片源分割成左右两个视频片源，在银幕模型组件中为使用者的左右眼分别加载左右两个视频片源从而使观看者在仿真影院中观看到具有立体效果的3D视频。
[0033] 在本实例中，影院3D模式是在虚拟设备的左右屏幕中，将同一个影院场景展现给使用者，有且仅有银幕模型组件中的播放面板分别加载双目3D片源的左右两个视频。
[0034] 图1中的109是全屏3D模式。全屏3D模式是将银幕模型组件中的环状银幕放大成半球形银幕，完全囊括了观看者的双眼并将3D片源分别呈现在观看者的左右眼中，让观看者近距离感受到3D视频的立体特效；
[0035] 在本实例中，由于虚拟设备光学透镜的光学问题，全屏3D模式并非全屏幕显示画面，而是呈半球形播放画面分别呈现在观看者的左右眼中，同时半球形播放画面不会跟随虚拟设备的转动而改变视场方位，始终保持在观看者的正面视野中。
[0036] 图1中的110是全景3D模式。全景3D模式是隐藏掉除银幕模型组件中的球形银幕外的所有模块，通过球形银幕播放全景3D视频，让观看者可以360度全方位的观看全景3D视频。
[0037] 图1中的111是直播模式。虚拟现实播放模块还可以在线连接直播视频，通过该模块可以多人一起观看各大赛事或各种娱乐直播，并通过人物虚拟定位模块实现相互实时沟通交流，营造真实的多人观看互动体验。
[0038] 在本实例中，银幕模型组件中的播放面板会加载在线视频播放，使用影院3D模式或全屏3D模式。在影院3D模式中，观看者可以在虚拟设备中看到其他使用者，并且可以通过文字，表情和手势与其他使用者互动。
