高速投影Mapping
发布时间:2020年10月29日 来源:明通科技 浏览量:606

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      文中图片和部分资讯来自 © ishikawa-vision.org

 

静态投影叙事和静态3Dmapping大家已经司空见惯。基于光学空间追踪的动态3Dmapping也越来越多的在开幕式、演艺秀、产品发布会中更多地被运用,但是由于投影系统、投影转向系统、高速追踪系统以及各系统配合的限制,高速投影追踪一直以来,仍然难以实现。

       东京大学的石川奥库实验室开发了Lumipen系统,在实验室级别实现了高速投影mapping。他们使用1000帧/秒的高速摄像机来跟踪移动的物体,并将标准投影仪和一些可以高速旋转的反射镜结合,做到了高速投影mapping,速度可以做到在正常运动的乒乓球上快速映射。




如上图所示,Lumipen是一种基于投影的MR系统,它由高速跟踪的机器视觉、投影仪和高速反射镜和作为背景的反射材料组成。当一个物体快速移动时,投影的内容会毫不延迟地跟随它,并且我们可以体验增强现实,而不会因为延迟而带来不适。关键技术:

       ■  扫视镜

       扫视镜最初是作为一个子系统开发的,用于控制视觉传感器在毫秒级的注视方向。也可以控制投影方向,因为视觉传感器和投影仪可以被视为光学等效。扫视镜由用于摇摄和倾斜的两轴检流计反射镜和称为瞳孔移位透镜的透镜组成,如下图所示:



       ■   视觉伺服响应

        扫视镜根据被跟踪对象的动态来控制投影方向。因此,原理上是利用视觉传感器进行视觉伺服。在该系统中,高速视觉传感器(1000 fps)安装在扫视镜上。传感器捕捉到外部视图并将其传输到PC机,然后由PC机执行机器视觉处理,用于定位运动物体的位置,并每隔1ms根据该位置控制后视镜的角度以补偿跟踪误差,从而实现视觉伺服。

应用前景:

       虽然受到价格、追踪和mapping范围等各种限制,但这个系统,的却开启了高速mapping应用的想象空间。


       高速运动球体上的mapping

       非刚性材质的动态mapping

      人脸mapping

         空间位置互动mapping


空间位置互动mapping


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