專利名稱：一種三維軟件控制拍攝的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機械控制系統(tǒng)，特別是一種利用三維軟件控制機械的系統(tǒng)。
背景技術：
計算機圖形制作產(chǎn)業(yè)雖然產(chǎn)生時間并不長，但是由于其能實現(xiàn)諸多真是場景所不 能實現(xiàn)的畫面，因此發(fā)展速度相當迅猛。一部影視作品甚至可能80%的內(nèi)容都是由電腦制作完成的。而這其中為了讓畫面 看上去更加真實，很多東西都是虛實結(jié)合處理的。越來越多的機器人出現(xiàn)在了電影的拍攝 中。因此在高質(zhì)量影視特效制作中，常常需要將數(shù)字特效與機械模型相結(jié)合，實現(xiàn)完美的效 果。然而，在機械模型控制方面，往往是由人工遙控操作表演，需要和電腦生成的三維動畫 匹配。這往往需要一個小組反復練習，多次拍攝才可能成功。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種三維軟件控制拍攝的系統(tǒng)，用于解決上述 問題。為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種三維軟件控制拍攝的系統(tǒng)，其包括實體模 型，所述實體模型具有多個關節(jié)點；虛擬模型，所述虛擬模型建立在計算機三維軟件中，具 有與所述實體模型關節(jié)關聯(lián)的關節(jié)點；計算機，根據(jù)三維軟件獲取所述虛擬模型關節(jié)點的 角度變化；伺服電機，連接在所述實體模型的關節(jié)點上，用于根據(jù)角度控制指令改變實體模 型的各關節(jié)的角度；微控制單元，鏈接所述伺服電機和計算機，用于將從所述計算機獲得的 虛擬模型關節(jié)點的角度變化轉(zhuǎn)換成角度控制指令，發(fā)送給伺服電機。優(yōu)選地，所述三維軟件為Maya。優(yōu)選地，所述虛擬模型為骨骼模型。本發(fā)明采用maya同步控制機械裝置的系統(tǒng)可以直接通過在maya里制作動畫，然 后同步驅(qū)動外部機械裝置，摒棄了原來的RC遙控系統(tǒng)，使電控機械模型的控制變得非常容 易，實現(xiàn)機械與數(shù)字特校的完美結(jié)合。本發(fā)明還可以擴展用于遠程醫(yī)療，虛擬現(xiàn)實，等遠程 控制，機器人控制等領域。


圖1是本發(fā)明一種三維軟件控制拍攝的系統(tǒng)一個具體實施例的結(jié)構框圖。
具體實施例方式請參看圖1所示，本發(fā)明提供了一種三維軟件控制拍攝的系統(tǒng)，其包括以下部分。
實體模型，所述實體模型具有多個關節(jié)點。 虛擬模型，所述虛擬模型建立在計算機三維軟件中，具有與所述實體模型關節(jié)關 聯(lián)的關節(jié)點。
在一個具體的實施例中，所述虛擬模型為骨骼模型。因為要利用三維軟件控制待 拍攝的實體物體并不需要讓虛擬模型跟實體物體完全一致。只需要虛擬模型具有跟實體物 體一致的結(jié)構即可。一致的結(jié)構包括一致的關節(jié)位置、等比例的關節(jié)點之間的距離等。在 虛擬模型制作的過程中，應盡可能與實體模型成等比例，這樣控制起來會比較方便，不至于 出現(xiàn)錯誤。待拍攝物體所有關節(jié)點和虛擬模型關節(jié)點關聯(lián)可以采用映射表或者寄存器的方 式對應。虛擬模型與實體物體的關節(jié)點對應避免了控制信號發(fā)出錯誤的控制指令。計算機，根據(jù)三維軟件獲取所述虛擬模型關節(jié)點的角度變化。傳統(tǒng)的方式為人為遠程控制待拍攝實體物體的動作和移動，難免出現(xiàn)控制不好操 作速度，把握不好操作時機，容易操作過當?shù)惹闆r。本發(fā)明將待拍攝物體的動作和運動軌跡 做成動畫，保證了其動作的規(guī)范性，同時有能很好地與畫面中的其他內(nèi)容融合在一起。在一個具體的實施例中，待拍攝物體并不是每時每刻都有動作，也不是每次動作 的時候所有關節(jié)點都有動作變化。因此只需要記錄那些有動作變化的操作點的變化角度就 可以復現(xiàn)整個動作過程。伺服電機，連接在所述實體模型的關節(jié)點上，用于根據(jù)角度控制指令改變實體模 型的各關節(jié)的角度。微控制單元，鏈接所述伺服電機和計算機，用于將從所述計算機獲得的虛擬模型 關節(jié)點的角度變化轉(zhuǎn)換成角度控制指令，發(fā)送給伺服電機。在一個具體的實施例中，所述三維軟件為Maya，其包括一個可供調(diào)用的通訊端口。 所述實體模型為伺服電機控制的機械，其機械結(jié)構中的活動關節(jié)點與所述虛擬模型的關節(jié) 點對應。所述微控制單元接收到計算機發(fā)送的變化的角度信息后，控制伺服電機對實體模 型對應的關節(jié)點旋轉(zhuǎn)對應的角度。 具體過程如下。首先通過函數(shù)CapTcpOpen(server_name)打開通訊端口，與 maya建立通訊。然后通過此端口以一定時間間隔向maya發(fā)送mel命令(20ms) "getAttr objName. rx”，maya收到此命令后，隨即執(zhí)行此命令，并通過端口以字符串的形式返回結(jié)果 至微控制單元，微控制單元記錄此結(jié)果，并對其進行相應的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理，得到虛擬模型 的關節(jié)點角度值。最后，微控制單元通過com端口將數(shù)據(jù)傳送至伺服電機執(zhí)行。其格式為
#00ΑΧΧΧ ！ #0IAXXX ！......其中#為起始標記，OOA為通道數(shù)，XXX代表關節(jié)角度制，！為結(jié)束符。同理，采用本發(fā)明的系統(tǒng)可以擴展用于遠程醫(yī)療，虛擬現(xiàn)實，等遠程控制，機器人 控制等領域。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，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、等同替換等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
一種三維軟件控制拍攝的系統(tǒng)，其包括實體模型，所述實體模型具有多個關節(jié)點；虛擬模型，所述虛擬模型建立在計算機三維軟件中，具有與所述實體模型關節(jié)關聯(lián)的關節(jié)點；計算機，根據(jù)三維軟件獲取所述虛擬模型關節(jié)點的角度變化；伺服電機，連接在所述實體模型的關節(jié)點上，用于根據(jù)角度控制指令改變實體模型的各關節(jié)的角度；微控制單元，鏈接所述伺服電機和計算機，用于將從所述計算機獲得的虛擬模型關節(jié)點的角度變化轉(zhuǎn)換成角度控制指令，發(fā)送給伺服電機。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述三維軟件為Maya。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬模型為骨骼模型。
全文摘要
本發(fā)明一種三維軟件控制拍攝的系統(tǒng)，其包括實體模型，所述實體模型具有多個關節(jié)點；虛擬模型，所述虛擬模型建立在計算機三維軟件中，具有與所述實體模型關節(jié)關聯(lián)的關節(jié)點；計算機，根據(jù)三維軟件獲取所述虛擬模型關節(jié)點的角度變化；伺服電機，連接在所述實體模型的關節(jié)點上，用于根據(jù)角度控制指令改變實體模型的各關節(jié)的角度；微控制單元，鏈接所述伺服電機和計算機，用于將從所述計算機獲得的虛擬模型關節(jié)點的角度變化轉(zhuǎn)換成角度控制指令發(fā)送給伺服電機。
文檔編號G05B19/05GK101989079SQ20101026196
公開日2011年3月23日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權日2010年8月24日
發(fā)明者許亞敏 申請人:北京水晶石數(shù)字科技有限公司