T-ZSA 283-2024 虛擬拍攝系統(tǒng) 真實(shí)環(huán)境與虛拍環(huán)境光照匹配度檢測方法

ICS37.040.99CCSA15團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)Virtualshootingsystem—Realenvironmentandvirtualshootingenviromatchingdegreedetectionmeth中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布IT/ZSA283-2024前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4縮略語 5檢測原理 6檢測條件 6.1檢測設(shè)備 6.2檢測環(huán)境 7信息采集 8數(shù)據(jù)處理 8.1光照方向 8.2色溫 8.3色準(zhǔn) 9標(biāo)定 9.1光照方向標(biāo)定 9.2色溫的標(biāo)定 9.3色準(zhǔn)的標(biāo)定 T/ZSA283-2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)虛擬現(xiàn)實(shí)與元宇宙分技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。本文件起草單位：重慶達(dá)瓦合志影像科技有限公司、達(dá)瓦未來（北京）影像科技有限公司、達(dá)瓦（重慶）影像科技有限公司、達(dá)瓦未來（重慶）影像科技有限公司、長沙達(dá)瓦鼎濟(jì)影像科技有限公司、達(dá)瓦伯樂（重慶）影像科技有限公司、重慶達(dá)瓦大數(shù)據(jù)研究院有限公司、重慶達(dá)瓦商務(wù)信息咨詢服務(wù)有限公司、北京達(dá)瓦幻創(chuàng)科技有限公司、達(dá)瓦泰升（北京）科技有限公司、重慶市永川區(qū)達(dá)瓦虛擬現(xiàn)實(shí)職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校、重慶達(dá)瓦京蓄影像科技合伙企業(yè)（有限合伙）、重慶達(dá)瓦企業(yè)管理咨詢有限公司、重慶達(dá)瓦屾林影像科技合伙企業(yè)（有限合伙）、重慶永川大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園開發(fā)管理有限公司、重慶市永川區(qū)三河匯碧傳媒有限責(zé)任公司、北京盛世遠(yuǎn)景科技發(fā)展有限公司。本文件主要起草人：盧琪、鄧楠、陳亮、蘭碧璞、馮禹星、高巖、朱子威、夏斯宇、馬開東、趙立萍、李森、劉湃強(qiáng)、陳建、孫亞龍，王益迪、王子潤，王翌凡、張東偉、肖禹、楊天晨、姚鵬，劉嚴(yán)、蔣兆勇、許家永、張譽(yù)鋮，陳洋、張祖振、李丹娜、張行簡。1T/ZSA283-2024虛擬拍攝系統(tǒng)真實(shí)環(huán)境與虛拍環(huán)境光照匹配度檢測方法本文件給出了虛擬拍攝系統(tǒng)中，真實(shí)環(huán)境與虛拍環(huán)境中光照匹配度檢測的檢測原理、檢測條件、信息采集、數(shù)據(jù)處理、標(biāo)定等內(nèi)容。本文件適用于LED虛擬拍攝場景下，真實(shí)環(huán)境與虛拍環(huán)境光照匹配度檢測。其它虛擬拍攝系統(tǒng)光照匹配度檢測可參考執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1LED背景素材LEDbackgroundmaterialLED虛擬拍攝系統(tǒng)中，投影到屏幕上的，用于評(píng)估LED顯示畫面與真實(shí)環(huán)境光照匹配度的素材。3.2真實(shí)環(huán)境realenvironment真實(shí)世界中拍攝的環(huán)境，包括光源的方位、顏色，周圍的物體和周圍的環(huán)境。3.3虛拍環(huán)境virtualshootingenvironment使用LED屏幕、攝像機(jī)設(shè)備和渲染引擎等技術(shù)設(shè)備創(chuàng)建的模擬拍攝場景。3.4光照匹配度lightmatchingdegreeLED背景素材的光照效果與真實(shí)環(huán)境光照效果之間的相似程度，反映了虛擬場景的真實(shí)感和逼真度。4縮略語下列縮略語適用于本文件。CCT：相關(guān)色溫（CorrelatedColorTemperature）RGB：紅綠藍(lán)（RedGreenBlue）5檢測原理本方法將真實(shí)環(huán)境和虛拍環(huán)境的光照信息數(shù)字化采集，并使用參考工具對(duì)真實(shí)環(huán)境與虛拍環(huán)境光照進(jìn)行標(biāo)定，得到二者的標(biāo)定數(shù)據(jù)后，將二者的光照參數(shù)進(jìn)行定量分析比對(duì)，最終通過比對(duì)分析評(píng)估真實(shí)環(huán)境與虛拍環(huán)境光照的匹配度。6檢測條件6.1檢測設(shè)備檢測前，應(yīng)準(zhǔn)備好以下系統(tǒng)和工具：補(bǔ)充a)LED虛擬拍攝系統(tǒng)：包括LED屏幕、攝像機(jī)設(shè)備和渲染引擎等；2T/ZSA283-2024b)真實(shí)場景采集系統(tǒng)：360度相機(jī)（可使用單臺(tái)普通相機(jī)配合云臺(tái)）；c)參考工具：18度灰球、鏡面級(jí)鉻球及標(biāo)準(zhǔn)24色卡；d)軟件工具：專業(yè)圖像處理軟件、渲染引擎等。6.2檢測環(huán)境6.2.1在真實(shí)環(huán)境下確保現(xiàn)場光照穩(wěn)定。6.2.2在虛拍環(huán)境下確保屏幕空間校正、色彩校正已完成。7信息采集信息采集按以下方式進(jìn)行：a)在真實(shí)攝影環(huán)境表演區(qū)域任意位置放置18度灰球、鏡面級(jí)鉻球及標(biāo)準(zhǔn)24色卡并記錄位置信息（高度、角度、距離）；b)使用攝影機(jī)分別記錄18度灰球、鏡面級(jí)鉻球及標(biāo)準(zhǔn)24色卡的光照信息（光照方向、色溫、色準(zhǔn)）；c)在虛拍環(huán)境表演區(qū)域同樣位置放置18度灰球、鏡面級(jí)鉻球及標(biāo)準(zhǔn)24色卡；d)使用攝影機(jī)分別記錄18度灰球、鏡面級(jí)鉻球及標(biāo)準(zhǔn)24色卡的光照信息。8數(shù)據(jù)處理8.1光照方向光照方向差異計(jì)算方式如下：a)在圖像處理軟件中確定鏡面級(jí)鉻球的中心并建立坐標(biāo)系，確定鏡面級(jí)鉻球最亮點(diǎn)的位置并記錄該點(diǎn)至鏡面級(jí)鉻球中心的坐標(biāo)L；b)對(duì)虛拍環(huán)境中的標(biāo)定圖像進(jìn)行相同處理，記錄對(duì)應(yīng)的最亮點(diǎn)坐標(biāo)L'；c)根據(jù)公式（1）計(jì)算兩者的差值：式中：?L——光照方向匹配度；L——真實(shí)環(huán)境光照方向；L'——虛拍環(huán)境光照方向。d)如果向量的差值為0，則表示主光源位置完全匹配；如果差值越大，則表示兩者的位置差異越8.2色溫色溫差異計(jì)算方式如下：a)在圖像處理中18度灰球最亮處選取一個(gè)點(diǎn)吸取其顏色，讀取并記錄其RGB數(shù)值；b)使用專業(yè)色彩計(jì)算工具將RGB數(shù)值轉(zhuǎn)換為CCT值；c)對(duì)虛拍環(huán)境中的標(biāo)定圖像進(jìn)行相同處理；d)比對(duì)真實(shí)環(huán)境和虛拍環(huán)境18度灰球的CCT值；如果差值為0，則表示環(huán)境光源色溫完全匹配；如果差值越大，則表示兩者的色溫差異越大。8.3色準(zhǔn)色準(zhǔn)差異計(jì)算方式如下：a)在圖像處理軟件中吸取標(biāo)準(zhǔn)24色卡中各個(gè)色塊的色值?L、?a、?b；b)根據(jù)公式（2）計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)24色卡中各色塊的色準(zhǔn)?E1；3T/ZSA283-2024式中：?E1——真實(shí)環(huán)境圖像色準(zhǔn)；?L——真實(shí)環(huán)境圖像亮度；?α——真實(shí)環(huán)境圖像綠色到紅色的值；?b——真實(shí)環(huán)境圖像藍(lán)色到黃色的值。c)對(duì)虛拍環(huán)境中的標(biāo)定圖像進(jìn)行相同處理并記錄虛拍環(huán)境圖像色準(zhǔn)?E2；d)根據(jù)公式（3）計(jì)算真實(shí)環(huán)境與實(shí)拍環(huán)境色準(zhǔn)的差值；式中：?E——真實(shí)環(huán)境與實(shí)拍環(huán)境色準(zhǔn)的差值；E1——真實(shí)環(huán)境圖像色準(zhǔn)；E2——虛拍環(huán)境圖像色準(zhǔn)。e)如果差值為0，則表示環(huán)境光源色準(zhǔn)完全匹配；如果差值越大，則表示兩者的色準(zhǔn)差異越大。9標(biāo)定9.1光照方向標(biāo)定光照方向的標(biāo)定見表1。表1光照方向的標(biāo)定參考工具：鏡面級(jí)鉻球注：差值即為真實(shí)環(huán)境與虛拍環(huán)境中光照方向的匹配度。9.2色溫的標(biāo)定色溫的標(biāo)定見表2。表2色溫的標(biāo)定參考工具：18度灰秋—