博物馆用光雕投影展示方法及装置与流程

博物馆用光雕投影展示方法及装置
【技术领域】
1.本技术涉及一种博物馆用光雕投影展示方法及装置，属于计算机技术领域。


背景技术：

2.光雕投影(projection mapping)技术是一种可以将物体变成影像投影呈现表面的一种投影技术。其中物体多为不规则外形的物体，如建筑或大楼等大型景观、小的室外物体或是戏剧布景。这种技术利用特制的软件，可以用程式投影二维或者立体的影像，并且根据物体外观，调整影像呈现的方式和内容，使影像符合物体的特征和其所属的环境。物体可以和投影仪互动，以特定的角度投影在物体表面并且做出变化。
3.现有博物馆用光雕投影展示技术，一般是二维投影或者二维动画为主，技术形式过于简单统一，展示效果较差。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种博物馆用光雕投影展示方法及装置，可以解决现有的博物馆用光雕投影展示技术，仅使用二维动画展示，形式单一、展示效果较差的问题。本技术要注重故事脚本内容，将投影与所投物体相适应，做到二维、三维相结合，给观看者制造视觉幻想，给人以沉浸式的观看体验。本技术提供如下技术方案：
5.第一方面，提供一种博物馆用光雕投影展示方法，所述方法包括：
6.响应于对目标载体的显示操作，通过光雕投影方式在目标载体上显示与所述目标载体相适配的二维动画；
7.响应于所述二维动画播放完成，通过光雕投影方式显示与所述目标载体相适配的三维动画。
8.可选地，所述目标载体包括门；
9.所述通过光雕投影方式在目标载体上显示与所述目标载体相适配的二维动画，包括：
10.在所述门上，通过光雕投影方式显示门图案逐渐生成的二维动画，所述二维动画具有预设动画效果。
11.可选地，所述预设动画效果包括：浮雕效果、发光效果和/或模糊效果。
12.可选地，所述通过光雕投影方式在目标载体上显示与所述目标载体相适配的二维动画之前，还包括：
13.获取门图片；
14.将所述门图片拼合；
15.对所述拼合后的门图片上的图腾进行矢量绘制；
16.改变绘制得到的矢量线稿路径的路径颜色；
17.控制路径的开始时间和结束时间制作路径动画，并添加所述路径动画的效果控件，得到所述二维动画。
18.可选地，所述目标载体包括门；
19.所述响应于所述二维动画播放完成，通过光雕投影方式显示与所述目标载体相适配的三维动画，包括：
20.在所述门上，通过光雕投影方式显示第一虚拟动物在时光隧道中移动的第一三维动画；
21.响应于所述第一三维动画播放完成，通过光雕投影方式显示虚拟门打开、并显示出所述虚拟门后的虚拟壁画的第二三维动画；所述虚拟壁画上具有第二虚拟动物的二维图案；
22.响应于所述第二三维动画播放完成，通过光雕投影方式显示所述第二虚拟动物从所述虚拟壁画中跳出、并与所述第一虚拟动物执行交互动作的第三三维动画；
23.响应于所述第三三维动画播放完成，通过光雕投影方式显示所述第二虚拟动物没入所述虚拟壁画，以及关闭所述虚拟门的第四三维动画。
24.可选地，所述响应于所述二维动画播放完成，通过光雕投影方式显示与所述目标载体相适配的三维动画之前，还包括：
25.通过after effects软件中的mir插件制作三维的所述时光隧道。
26.可选地，所述响应于所述二维动画播放完成，通过光雕投影方式显示与所述目标载体相适配的三维动画之前，还包括：
27.获取所述第一虚拟动物和所述第二虚拟动物的三维动画原型；
28.根据所述三维动画原型的形态特征使用zbrush进行雕刻建模；
29.使用substance painter软件制作贴图；
30.在cinema 4d软件中绑骨骼制作动画；
31.将制作出来的第一虚拟动物的三维动画添加在所述时光隧道中和所述虚拟门后呈现出来的壁画中；
32.将制作出来的第二虚拟动物的三维动画添加在所述虚拟门后呈现出来的壁画中。
33.可选地，所述响应于所述二维动画播放完成，通过光雕投影方式显示与所述目标载体相适配的三维动画之前，还包括：
34.通过after effects软件制作所述虚拟门打开的三维动画、以及关闭所述虚拟门的三维动画。
35.第二方面，提供一种博物馆用光雕投影展示装置，所述装置包括：
36.第一显示模块，用于响应于对目标场景的显示操作，通过光雕投影方式在目标载体上显示与所述目标载体相适配的二维动画；
37.第二显示模块，用于响应于所述二维动画播放完成，通过光雕投影方式显示与所述目标载体相适配的三维动画。
38.可选地，所述目标载体包括门；
39.所述第一显示模块，用于：
40.在所述门上，通过光雕投影方式显示门图案逐渐生成的二维动画，所述二维动画具有预设动画效果；
41.所述第二显示模块，用于：
42.在所述门上，通过光雕投影方式显示第一虚拟动物在时光隧道中移动的第一三维
动画；
43.响应于所述第一三维动画播放完成，通过光雕投影方式显示虚拟门打开、并显示出所述虚拟门后的虚拟壁画的第二三维动画；所述虚拟壁画上具有第二虚拟动物的二维图案；
44.响应于所述第二三维动画播放完成，通过光雕投影方式显示所述第二虚拟动物从所述虚拟壁画中跳出、并与所述第一虚拟动物执行交互动作的第三三维动画；
45.响应于所述第三三维动画播放完成，通过光雕投影方式显示所述第二虚拟动物没入所述虚拟壁画，以及关闭所述虚拟门的第四三维动画。
46.本技术的有益效果至少包括：通过响应于对目标载体的显示操作，通过光雕投影方式在目标载体上显示与目标载体相适配的二维动画；响应于二维动画播放完成，通过光雕投影方式显示与目标载体相适配的三维动画；可以解决现有的博物馆用光雕投影展示技术，仅使用二维动画展示，形式单一、展示效果较差的问题；通过光雕投影的技术，将二维动画和三维动画依据脚本交替展出，将静态的内容动画，将动画的内容增加额外的维度，二、三维结合能造成奇妙的视觉幻象，给人独特的沉浸体验，提高展示效果。
47.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
48.图1是本技术一个实施例提供的博物馆用光雕投影展示方法的流程图；
49.图2是本技术一个实施例提供的博物馆用光雕投影展示装置的框图；
50.图3是本技术一个实施例提供的电子设备的框图。
【具体实施方式】
51.下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
52.首先，对本技术涉及的若干名词进行介绍。
53.adobe illustrator：常被称为“ai”，是一种应用于出版、多媒体和在线图像的工业标准矢量插画的软件。作为一款矢量图形处理工具，该软件主要应用于印刷出版、海报书籍排版、专业插画、多媒体图像处理和互联网页面的制作等，也可以为线稿提供较高的精度和控制，适合生产任何小型设计到大型的复杂项目。
54.adobe after effects：简称“ae”，是一款图形视频处理软件，属于层类型后期软件。adobe after effects软件可以高效且精确地创建动态图形和视觉效果。利用与其他adobe软件的紧密集成和高度灵活的2d和3d合成，以及数百种预设的效果和动画。
55.zbrush：是一个数字雕刻和绘画软件。在一个简洁的界面中，zbrush能够雕刻高达10亿多边形的模型。
56.substance painter：是一个3d贴图绘制工具，支持基于物理渲染(physicallly
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based rendering，pbr)的最新技术，可以模拟自然粒子下落，粒子的轨迹形成纹理，无论是模拟模型上的水、火、灰尘等效果，都能表现出来。一次绘出所有的材质，几秒内便可为贴图加入精巧的细节。可以在三维模型上直接绘制纹理，避免了u，v纹理贴图坐标(uv)接缝造成
的问题，功能非常强大。
57.4d电影(cinema 4d)软件：其本身是3d的表现软件，以极高的运算速度和强大的渲染插件著称，在用其描绘的各类电影中表现突出。
58.cinema 4d软件至少包括以下几种模块组件：mograph系统、毛发系统、高级渲染模块(advanced render)、三维纹理绘画模块(bodypaint 3d)、动力学模块、骨架系统、网络渲染模块、云雾系统、二维渲染插件和粒子系统等。其中，骨架系统可以用于角色设计。
59.光雕投影(projection mapping，或者3d mapping)技术是一种可以将物体变成影像投影呈现表面的一种投影技术。其中物体多为不规则外形的物体，如建筑或大楼等大型景观、小的室外物体或是戏剧布景。这种技术利用特制的软件，可以用程式投影二维或者立体的影像，并且根据物体外观，调整影像呈现的方式和内容，使影像符合物体的特征和其所属的环境。物体可以和投影仪互动，以特定的角度投影在物体表面并且做出变化。本技术中，根据物体的三维模型，先编写故事脚本，然后进行动画制作，最后呈现出来在以往静态的物体上增加额外的维度、制造视觉幻象及运动的概念。实现物体与动画的完美融合，产生强烈视觉冲击力。光雕投影可以让任意一个表面成为投影的载体，使投影画面与载体完美融合，仿佛画面就是载体本身的一部分。这种投影又被称作3d mapping或结构投影，也可以叫做空间增强现实。
60.二维动画：是通过播放一系列连续的画面，形成视觉上连续变化的图画。它的基本原理与电影、电视一样,都是利用“视觉暂留”的视觉特性，造成一种流畅的视觉变化效果。
61.三维动画：是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。首先在计算机中运用三维动画软件建立一个虚拟的世界，设计师在虚拟的三维世界中建立模型和场景，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。三维动画不受时间、空间、地点、条件、对象的限制，能够运用各种表现形式把繁杂、抽象的项目内容、抽象概念、科学原理等用简单、形象、活灵活现的形式表现出来。三维动画技术能够模拟真实物体。由于其准确性、真实性和可操控性，这种技术被广泛应用于影视广告制作过程中，其中的特效制作还能给人视觉感官上的震撼。
62.基于现有博物馆的展览展示的缺陷，通过光雕投影技术，将二维动画和三维动画依据有趣的脚本交替展出，将静态的内容动画，将动画的内容增加额外的维度。另外，二、三维动画结合能造成奇妙的视觉幻象，给人独特的沉浸体验。
63.可选地，本技术以各个实施例提供的博物馆用光雕投影展示方法用于电子设备中为例进行说明，该电子设备可以为投影设备，或者为与投影设备通信相连的终端，该终端可以为计算机、平板电脑、等，本实施例不对终端的类型作限定。
64.图1是本技术一个实施例提供的博物馆用光雕投影展示方法的流程图，该方法至少包括以下几个步骤：
65.步骤101，响应于对目标载体的显示操作，通过光雕投影方式在目标载体上显示与目标载体相适配的二维动画。
66.二维动画是对静态内容设置的动画效果。
67.在一个示例中，目标载体包括门。通过光雕投影方式在目标载体上显示与目标载体相适配的二维动画，包括：在门上，通过光雕投影方式显示门图案逐渐生成的二维动画，二维动画具有预设动画效果。
68.需要补充说明的是，目标载体除了门之外，也可以幕布等与二维动画相适配的载体，本实施例不对目标载体的类型作限定。
69.可选地，预设动画效果包括：浮雕效果、发光效果和/或模糊效果。
70.本实施例中，在通过光雕投影方式在目标载体上显示与目标载体相适配的二维动画之前，还需要获取二维动画的脚本。该脚本的获取过程包括：获取门图片；将门图片拼合；对拼合后的门图片上的图腾进行矢量绘制；改变绘制得到的矢量线稿路径的路径颜色；控制路径的开始时间和结束时间制作路径动画，并添加路径动画的效果控件，得到二维动画。
71.比如：前期整理实地拍摄墓门照片(局部)，根据墓门摹本和拓本将其拼接起来，还原完整墓门，得到拼合后的门图片。之后，在adobe illustrator软件中对门上雕刻的图案进行矢量绘制，制作路径素材。根据墓门上异禽怪兽的内容和动作编写脚本。在素材和脚本都完备后，将ai文件导入after effects中开始进行二维动画制作。形成动态路径，加入动画特效，制作花纹逐渐生成的画面，展示墓门特有的图案元素。另外改变线条颜色，加入浮雕等特殊效果，做出变化。
72.步骤102，响应于二维动画播放完成，通过光雕投影方式显示与目标载体相适配的三维动画。
73.三维动画用于为动态的内容增加额外的维度。本实施例中，静态的内容是指对应在现实场景中无法自主运动的物体，比如：壁画、花纹等。动态的内容是指对应在现实场景中能够自主运动的物体，比如：动物、人等。
74.在一个示例中，目标载体包括门。此时，响应于二维动画播放完成，通过光雕投影方式显示与目标载体相适配的三维动画，包括：在门上，通过光雕投影方式显示第一虚拟动物在时光隧道中移动的第一三维动画；响应于第一三维动画播放完成，通过光雕投影方式显示虚拟门打开、并显示出虚拟门后的虚拟壁画的第二三维动画；虚拟壁画上具有第二虚拟动物的二维图案；响应于第二三维动画播放完成，通过光雕投影方式显示第二虚拟动物从虚拟壁画中跳出、并与第一虚拟动物执行交互动作的第三三维动画；响应于第三三维动画播放完成，通过光雕投影方式显示第二虚拟动物没入虚拟壁画，以及关闭虚拟门的第四三维动画。
75.本技术中，第一虚拟动物是指穿越隧道时显示的虚拟动物，第一虚拟动物的数量可以是一个或多个；第二虚拟动物是指壁画中显示的动物，第二虚拟动物的数量可以是一个或多个。另外，第二虚拟动物可以与第一虚拟动物相同或不同。比如：第一虚拟动物为翼虎，第二虚拟动物为翼虎、蟾蜍和玄武。
76.本实施例中，在通过光雕投影方式显示与目标载体相适配的三维动画之前，还需要获取三维动画的脚本。该脚本的获取过程包括：通过after effects软件中的mir插件制作三维的时光隧道。获取第一虚拟动物和第二虚拟动物的三维动画原型；根据三维动画原型的形态特征使用zbrush进行雕刻建模；使用substance painter软件制作贴图；在cinema 4d软件中绑骨骼制作动画；将制作出来的第一虚拟动物的三维动画添加在时光隧道中；将制作出来的第二虚拟动物的三维动画添加在虚拟门后呈现出来的壁画中。通过after effects软件制作虚拟门打开的三维动画、以及关闭虚拟门的三维动画。
77.其中，第一虚拟动物和第二虚拟动物相同或不同。
78.比如：在壁画中提取瑞兽形象进行三维建模，首先用zbrush进行雕刻建模，在
cinema 4d中绑骨骼制作动画，使用substance painter软件制作贴图。三维动画将先前的二维壁画活化，三维模型从二维图像中跳出来，一段动画后又再次没入图画中，利用光雕投影技术呈现出来在以往静态的物体上增加额外的维度、制造视觉幻象及画面运动的感受。
79.在场景的展示过程中，总体上先展示墓门(即虚拟门)的二维动画，其次是伴随着三维动画翼虎(第一虚拟动物)的时空穿梭，预示着穿越时间，回到过去，再次打开陈旧的墓门，看见墓门内部的壁画，翼虎和蟾蜍、玄武(第二虚拟动物)从壁画中跳出来进行一番活动，最后再次没入壁画，关上墓门。
80.综上所述，本实施例提供的博物馆用光雕投影展示方法，通过响应于对目标载体的显示操作，通过光雕投影方式在目标载体上显示与目标载体相适配的二维动画；响应于二维动画播放完成，通过光雕投影方式显示与目标载体相适配的三维动画；可以解决现有的博物馆用光雕投影展示技术，仅使用二维动画展示，形式单一、展示效果较差的问题；通过光雕投影的技术，将二维动画和三维动画依据脚本交替展出，将静态的内容动画，将动画的内容增加额外的维度，二、三维结合能造成奇妙的视觉幻象，给人独特的沉浸体验，提高展示效果。
81.图2是本技术一个实施例提供的博物馆用光雕投影展示装置的框图。该装置至少包括以下几个模块：第一显示模块210和第二显示模块220。
82.第一显示模块210，用于响应于对目标场景的显示操作，通过光雕投影方式在目标载体上显示与所述目标载体相适配的二维动画；
83.第二显示模块220，用于响应于所述二维动画播放完成，通过光雕投影方式显示与所述目标载体相适配的三维动画。
84.可选地，所述目标载体包括门；
85.所述第一显示模块210，用于：
86.在所述门上，通过光雕投影方式显示门图案逐渐生成的二维动画，所述二维动画具有预设动画效果；
87.所述第二显示模块220，用于：
88.在所述门上，通过光雕投影方式显示第一虚拟动物在时光隧道中移动的第一三维动画；
89.响应于所述第一三维动画播放完成，通过光雕投影方式显示虚拟门打开、并显示出所述虚拟门后的虚拟壁画的第二三维动画；所述虚拟壁画上具有第二虚拟动物的二维图案；
90.响应于所述第二三维动画播放完成，通过光雕投影方式显示所述第二虚拟动物从所述虚拟壁画中跳出、并与所述第一虚拟动物执行交互动作的第三三维动画；
91.响应于所述第三三维动画播放完成，通过光雕投影方式显示所述第二虚拟动物没入所述虚拟壁画，以及关闭所述虚拟门的第四三维动画。
92.相关细节参考上述方法实施例。
93.需要说明的是：上述实施例中提供的博物馆用光雕投影展示装置在进行博物馆用光雕投影展示时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将博物馆用光雕投影展示装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的博物馆
用光雕投影展示装置与博物馆用光雕投影展示方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
94.图3是本技术一个实施例提供的电子设备的框图。该设备至少包括处理器301和存储器302。
95.处理器301可以包括一个或多个处理核心，比如：4核心处理器、8核心处理器等。处理器301可以采用dsp(digital signal processing，数字信号处理)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、pla(programmable logic array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称cpu(central processing unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器301可以在集成有gpu(graphics processing unit，图像处理器)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器301还可以包括ai(artificial intelligence，人工智能)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
96.存储器302可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器302还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器302中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器301所执行以实现本技术中方法实施例提供的博物馆用光雕投影展示方法。
97.在一些实施例中，电子设备还可选包括有：外围设备接口和至少一个外围设备。处理器301、存储器302和外围设备接口之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口相连。示意性地，外围设备包括但不限于：射频电路、触摸显示屏、音频电路、和电源等。
98.当然，电子设备还可以包括更少或更多的组件，本实施例对此不作限定。
99.可选地，本技术还提供有一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的博物馆用光雕投影展示方法。
100.可选地，本技术还提供有一种计算机产品，该计算机产品包括计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的博物馆用光雕投影展示方法。
101.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
102.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。