美術寫生教育成像系統的製作方法
2023-05-19 01:28:31
本發明涉及描繪或繪畫教具領域，具體涉及一種美術寫生教育成像系統。
背景技術：
寫生，是美術的一種表現手法，在現在的美術教育、培訓以及考核中，「靜物寫生」和「人像寫生」一直都是重點。尤其是「人像寫生」，常常作為藝術特長生進入高校的必考科目。現有的「人像寫生」訓練，大多是聘請專業的模特，在特定的位置保持一個姿勢，讓學生或者老師作畫。這樣的方式非常真實，但是寫生對描繪細節和光影變化非常重要，人不可能記住所有這些細節。如果模特的姿勢在長時間的作畫過程中會出現輕微的走樣，就會導致細節發生變化，影響寫生作品的質量。
並且在自然光線下，隨著作畫時間的延長，光影效果會發生較大的改變，這種改變也會影響到寫生的效果。
技術實現要素：
本發明針對現有的美術寫生教育方式，在進行人物寫生時，模特姿勢容易走樣和光影效果容易發生變化的技術問題，提供了一種美術寫生教育成像系統。
本發明提供的基礎方案為：美術寫生教育成像系統，包括：
轉盤，轉盤能夠作圓周轉動，轉盤上設有供模特坐立的座椅；
曝光燈，曝光燈位於座椅上方，曝光燈跟隨轉盤轉動；
拍攝支架，拍攝支架上設有至少三個攝像頭，攝像頭分別以不同的視角拍攝模特，所有攝像頭的拍攝中心聚焦於座椅上模特的頭部，定義一個攝像頭在一個拍攝角度拍攝的一張照片為單視角照片；
成像模塊，成像模塊包括處理單元、存儲單元、輸入單元、通訊單元和顯示模塊，通訊單元用於接收所有攝像頭拍攝的數據並發送到處理單元，處理單元將接收到的攝像頭拍攝的數據合成為一個多角度2D照片，存儲單元將該多角度2D照片保存，輸入單元用於向處理單元發送用戶輸入的指令，顯示模塊用於根據用戶的指令顯示單視角照片。
本發明的工作原理及優點在於：首先我們定義一個攝像頭在一個拍攝角度上拍攝的一張照片定義為單視角照片；所有攝像頭在一個拍攝角度上拍攝的多張（一組）照片定義為單角度照片。
本方案中的轉盤，可以方便改變相機對真人模特的拍攝角度。曝光燈跟隨轉盤轉動，可以讓轉盤在轉動時真人模特的光影效果固定，即真人模特在曝光燈下所形成的陰影也會跟隨轉盤轉動。如果是在自然光下，陰影是不會隨著轉盤轉動的。轉盤上的座椅能夠減小真人模特在拍攝過程中動作走樣的可能性。
拍攝支架上的攝像頭能夠以不同的視角拍攝模特，一個角度拍攝一組真人模特在不同視角的照片，即一次拍攝能夠形成俯視、平視以及仰視等多個視角的照片，這樣就形成了單角度照片。然後轉盤每轉動一定角度再拍攝一側，即可形成多組（個）單角度照片。這些單角度照片能夠從各個視角（相機所在位置）、角度（拍攝角度）真實的反應出真人模特的細節和光影效果。轉盤轉動角度（10-360°）的取值範圍是可以根據實際情況旋轉的，如只需要寫生對象較少拍攝角度的細節和光影效果，轉盤的轉動角度就可以取值小一點。
並且在轉動過程中，由於拍攝速度較快，一個角度拍攝一次，僅需要花費幾秒的時間，主要是相機拍攝是在瞬間完成的，因此，整個拍攝會在幾分鐘之內完成，一般真人模特是能夠在這段時間內保持一個姿勢不改變的。
成像模塊用於將多組單角度照片按照拍攝順序，組合成多角度2D照片。即建立這些單視角照片的順序關係，方便查閱。達到用戶左右滑動是切換拍攝角度，上下滑動是切換視角的效果。
本發明美術寫生教育成像系統，在幾分鐘之內即可拍攝完成這樣就避免了真人模特的姿勢走樣的問題。與普通的以照片作為寫生對象相比，本系統提供的多角度2D照片，能夠從各個角度、視角真實的反映出寫生對象的光影狀態，曝光燈跟隨平臺在轉動，還能保證光影細節不會發生變化。
進一步，所述轉盤在水平面上做圓周運動。在水平面內轉動，能夠讓拍攝步驟更好的進行，拍攝出來的照片，能夠更加全面的反應寫生對象的各個角度的細節，避免細節重複。如果轉盤不在一個水平面內轉動，那麼得到的單視角照片會有細微的偏差。
進一步，座椅的椅面的幾何中心與轉盤作圓周轉動的圓心位於同一鉛垂線上。座椅能夠幫助真人模特保持姿勢，讓真人模特的姿勢更好的保持，座椅的椅面的幾何中心與平臺轉動是的圓心位於同一鉛錘線上，能夠一步提升單視角照片的拍攝質量，避免多角度2D照片中的細節過多重複。
進一步，所有攝像頭的拍攝中心聚焦於座椅上模特的鼻尖。這樣的設計能夠提升多角度2D照片的效果，並且能夠讓模特面部的所有細節剛好位於照片內。
進一步，所述成像模塊為智慧型手機、平板電腦或者個人電腦。這樣可以充分利用現有技術，並且現在智慧型手機或者平板電腦或者個人電腦是非常普及的，這樣能夠方便用戶（學生或老師）隨時查看寫生對象。
進一步，所述攝像頭的數量為三個，三個攝像頭分別以俯視、平視以及仰視的視角拍攝模特。這是一種簡化方案，在保證多視角拍攝的前提下，節約成本。
附圖說明
圖1是本發明美術寫生教育成像系統的實施例中座椅的結構示意圖；
圖2是圖1中轉盤、座椅以及曝光燈的結構示意圖；
圖3是本發明美術寫生教育成像系統的實施例中轉椅的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：
說明書附圖中的附圖標記包括：攝像頭11、轉盤21、旋轉軸22、座椅23、曝光燈31、轉椅4。
實施例基本如附圖1所示：美術寫生教育成像系統，包括：
轉盤21，轉盤21能夠在水平面內作圓周轉動，轉盤21上設有供模特坐立的座椅23，座椅23的椅面的幾何中心與轉盤21作圓周轉動的圓心位於同一鉛垂線上。轉盤21下方設有旋轉軸22，在其他實施例中可以用轉椅4直接代替轉盤21。
曝光燈31，曝光燈31位於座椅23上方，曝光燈31跟隨轉盤21轉動。在轉盤21與曝光燈31之間可以設置一個固定杆，以實現曝光燈31與轉盤21一起轉動的效果。
拍攝支架，拍攝支架上設有三個攝像頭11，所有攝像頭11的拍攝中心聚焦於座椅23上模特的鼻尖，攝像頭11分別以不同的視角拍攝模特，所有攝像頭11的拍攝中心聚焦於座椅23上模特的頭部，定義一個攝像頭11在一個拍攝角度拍攝的一張照片為單視角照片。攝像頭11主要是代指能夠拍攝影響的設備，通俗的說就是用相機，如可選用佳能 5D Mark III型號的相機。
成像模塊，成像模塊包括處理單元、存儲單元、輸入單元、通訊單元和顯示模塊，通訊單元用於接收所有攝像頭11拍攝的數據並發送到處理單元，處理單元將接收到的攝像頭11拍攝的數據合成為一個多角度2D照片，存儲單元將該多角度2D照片保存，輸入單元用於向處理單元發送用戶輸入的指令，顯示模塊用於根據用戶的指令顯示單視角照片。該成像模塊為智慧型手機、平板電腦或者個人電腦（包括筆記本電腦）。智慧型手機、平板電腦或者個人電腦（包括筆記本電腦）均具有處理模塊、顯示模塊以及輸入模塊，能夠輕易的達到上述效果。
在其他實施例中，拍攝模塊與成像模塊（的通訊單元）之間可以通過雲端伺服器進行傳輸，在上傳時，拍攝模塊按照拍攝順序對所有的單視角照片添加標識，然後壓縮打包將所有單視角照片的數據上傳到雲端伺服器中，成像模塊接收到所有單視角照片的數據，然後根據標識建立一個虛擬的單視角照片的圖像矩陣（即多角度2D照片）。
顯示模塊根據用戶指令顯示多角度2D照片（圖像矩陣）中的某一張單視角照片。這種就類似與現在的智慧型手機在查看相冊時，左右滑動可以查看上一張、下一張照片一樣。在本實施例中，用戶左右滑動可以選擇不同角度（選擇拍攝角度，換句話說，此處可以是在選擇圖像矩陣中的某一行，即選擇橫坐標）的單視角照片，上下滑動可以選擇不同視角的單視角照片（選擇拍攝視角，換句話說，此處可以是在選擇圖像矩陣中的某一列，即選擇縱坐標）。即用戶通過手指在屏幕上，左右滑動或上下滑動切換單視角照片展現，顯示模塊根據滑動的距離進行單視角照片的切換，以達到滑動順滑連貫性。
這裡涉及到一個屏幕刷新率（即FPS，或者說在一秒鐘這個時間段內，屏幕展示的畫面的多少）的概念，如果一秒鐘屏幕展示的圖片超過24張，人眼會人為這是一段視頻（或者說連貫的畫面）。當顯示模塊在進行單視角照片切換時，單視角照片的切換速度超過每秒24張時，人眼不在會認為這是在展示照片，而會認為這是建立了一個真實的模型（因為用戶可以通過手指的滑動改變視角）。
以上所述的僅是本發明的實施例，方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發明的保護範圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護範圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用於解釋權利要求的內容。