DE19617643A1 - Verfahren zum Konvertieren von 2D- in 3D-Filme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konvertieren von 2D- in 3D-Filme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs.

In unserer heutigen Zeit existieren sehr viele Filme, die Bilder zweidimensional darstellen (sogenannte 2D-Filme). Es gibt nur relativ wenige Filme, die Bilder dreidimensional darstellen (sogenannte 3D-Filme). Filme, die die Bilder drei­ dimensional darstellen, müssen mit zwei leicht versetzten Ka­ meras aufgenommen werden, woraus sich zwei Einzelfilme erge­ ben, von denen der eine die Bilder für das eine und der ande­ re die Bilder für das andere menschliche Auge zeigt. Durch die leicht versetzte Darstellung der Objekte für beide Augen auf zwei Einzelfilmen entsteht der Effekt der Dreidimensiona­ lität.

Mehr und mehr werden elektronische Anzeigegeräte entwickelt, die dreidimensionale Bilder darstellen können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verfahren anzugeben, mittels dem es möglich ist, nachträglich 2D-Filme in 3D-Filme zu konvertieren.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs stehenden Verfahrensschritte gelöst.

Das Verfahren verwendet die Bewegung der Objekte zu deren Po­ sitionsbestimmung im Raum. Dieses Verfahren läßt sich insbe­ sondere auf Filme anwenden, die Landschaftsaufnahmen zeigen oder einen Blick aus einem Zug. Dadurch daß sich näher lie­ gende Objekte schneller als die weiter entfernt liegenden Ob­ jekte bewegen, kann eine Abschätzung der Entfernung der Ob­ jekte zum Betrachter getroffen werden. Die Abschätzung wie­ derum kann in einem entsprechenden Versatz eines Teilab­ schnittes eines Bildes im Verhältnis zur ursprünglichen Posi­ tion des Teilabschnittes innerhalb des Bildes ausgedrückt werden. Bezogen auf viele Teilabschnitte eines ursprünglichen Bildes läßt sich zu dem besagten Bild ein zweites Bild erzeu­ gen mit jeweils entsprechend versetzten Teilabschnitten, so daß beim gleichzeitigen Betrachten der beiden Bilder ein 3D- Effekt erzielt wird.

Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, daß eine Konvertierung so­ wohl automatisch als auch manuell durchgeführt werden kann. Die Möglichkeit der manuellen Konvertierung bietet auch die Möglichkeit einer Nachbearbeitung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Film F darge­ stellt, der Bilder B zweidimensional darstellt. Zwei Bilder B1 und B2 des Films F sind vergrößert herausgezeichnet. Die Bilder B1 und B2 zeigen Teilabschnitte T1 bis T4, von denen die Teilabschnitte T1 und T2 dem ersten Bild B1 und die Teil­ abschnitte T3 und T4 dem zweiten Bild B2 zugeordnet sind. Die Teilabschnitte T1 und T3 haben als Bildinhalt ein Gebirge und die Teilabschnitte T2 und T4 einen Baum. Das Bild B1 ist ge­ genüber dem Bild B2 ein Vorläuferbild und wird nachfolgend als solches bezeichnet. Das Bild B2 ist gegenüber dem Bild B1 ein Nachfolgerbild, und wird nachfolgend als ein solches be­ zeichnet. Die Betrachtungsweise Vorläufer-/Nachfolgerbild kann für ein jedes Paar von aufeinanderfolgenden Bildern des Films F angestellt werden.

Die Bilder B1 und B2 zeigen eine Bildsequenz, bei der ein Be­ trachter BTR, wie als doppelter Pfeil dargestellt, gegenüber dem Gebirge und dem Baum in der Blattebene eine Bewegung von links nach rechts ausführt. Zum Zeitpunkt des Bildes B1 sieht der Betrachter BTR das Gebirge und den Baum an Stellen, wie sie im Bild B1 festgehalten sind. Zum Zeitpunkt des Bildes B2 sieht der Betrachter BTR das Gebirge und den Baum an Stellen, wie sie im Bild B2 festgehalten sind. Da der Betrachter BTR vom Zeitpunkt des Bildes B1 zum Zeitpunkt des Bildes B2 eine Strecke zurücklegt, sieht er das Gebirge und den Baum von zwei verschiedenen Blickrichtungen aus. Dies schlägt sich in den Bildern B1 und B2 dadurch nieder, daß das Gebirge und der Baum entgegen der Bewegungsrichtung des Betrachters BTR nach links verschoben sind. Das Maß der Linksverschiebung ist ab­ hängig von der Entfernung des Objektes zum Betrachter BTR. Weiter entfernt liegende Objekte sind weniger weit nach links verschoben als sich näher am Betrachter BTR befindende Objek­ te. Bezogen auf die Bilder B1 und B2 ist das Gebirge die Strecke SA und der Baum die Strecke SB nach links verschoben. Da das Gebirge vom Betrachter BTR weiter entfernt ist als der Baum, ist die Strecke SA, also die Verschiebung des Gebirges, kleiner als die Strecke SB, also die Verschiebung des Baumes.

Liegen die Bilder B1 und B2 in digitaler Form vor, können sie als ein Vorläufer- und ein Nachfolgerbild in einen Speicher eines Rechners geladen werden. Als Nachfolgerbilder könnten auch noch weitere Bilder geladen werden, wodurch eine nach­ folgend näher beschriebene Auswertung von Objektbewegungen eventuell leichter oder genauer erfolgen kann. Für das vor­ liegende Ausführungsbeispiel sei jedoch angenommen, daß ein einziges Nachfolgerbild vorliegt.

Nachdem die Bilder B1 und B2 in den Speicher eines Rechners geladen worden sind, wird das Vorläuferbild B1 in Teilab­ schnitte unterteilt und werden in einer aufeinanderfolgenden Sequenz zu allen Teilabschnitten des Vorläuferbildes jeweils zugehörige Teilabschnitte des Nachfolgerbildes ermittelt. Zugehörige Teilabschnitte des Nachfolgerbildes sind solche Teilabschnitte, die gegenüber dem Ausgangsteilabschnitt einen maximal gleichen Bildinhalt aufweisen. Bezüglich des vorlie­ genden Ausführungsbeispiels wird z. B. zu einem ersten Zeit­ punkt zum Teilabschnitt T1 des Vorläuferbildes B1 ein zugehö­ riger Teilabschnitt T3 des Nachfolgerbildes B2 ermittelt. Zu einem zweiten Zeitpunkt wird zu einem zweiten Teilabschnitt T2 des Vorläuferbildes B1 ein zugehöriger zweiter Teilab­ schnitt T4 des Nachfolgerbildes B2 ermittelt. Die Erkennung von Ahnlichkeiten zwischen betreffenden Teilabschnitten des Vorläufer- und des Nachfolgerbildes kann im einfachsten Fall anhand einer Bewertung der Farbwerte der jeweiligen Teilab­ schnitte erfolgen.

Ist das Auffinden von jeweils zugehörigen Teilabschnitten in einem Nachfolgerbild zu Teilabschnitten in einem Vorläufer­ bild beendet, werden die Bewegungsgeschwindigkeiten bzw. die Bewegungsrelationen der einzelnen Teilabschnitte zueinander analysiert.

Nachdem ein Vorläuferbild auf dieses Weise analysiert worden ist, wird ein zu diesem Vorläuferbild gehöriges Bild erzeugt, das die einzelnen Teilabschnitte des Vorläuferbildes leicht versetzt aufweist. Es wird dabei an einem Objekt ein grund­ sätzlicher Versatz eingeführt und alle anderen Objekte, die jeweils einem Teilbereich entsprechen, an diesem Versatz aus­ gerichtet. Die Ausrichtung erfolgt dabei unter entsprechender Beibehaltung der bei der Analyse der Bewegungsgeschwindigkei­ ten bzw. Bewegungsrelationen ermittelten und entsprechend um­ gerechneten Bewegungsgeschwindigkeiten bzw. Bewegungsrelatio­ nen. Der grundlegende Versatz erfolgt unter Beachtung der für ein stereophones Sehen maßgebenden Gesetze. Das heiß, der grundlegende Versatz darf nicht zu groß und nicht zu klein gewählt werden, weil sich sonst ein späterer 3D-Effekt entwe­ der verschlechtert oder gar nicht einstellt. Der Versatz muß daher in Analogie zu der unterschiedlichen Wahrnehmung der beiden Augen eines Betrachters angepaßt werden.

In der Zeichnung ist dieser Sachverhalt für die Bilder B1 und B2 relativ ausführlich dargestellt worden. Zu beachten hier­ bei ist, daß für die Ermittlung eines zum Bild B1 zugehörigen Bildes B1′ das Bild B1 das Vorläufer- und das Bild B2 das Nachfolgerbild ist. Für die Ermittlung des zum Bild B2 gehö­ renden Bildes B2′ ist das Bild B2 als Vorläuferbild zwar noch dargestellt, nicht mehr aber ein zugehöriges Nachfolgerbild. Die Versetzstrecken für die entsprechend versetzten Teilab­ schnitte in Bild B1′ sind mit den Bezugszeichen Sa und Sb versehen worden. Das zum Bild B2 gehörende Bild B2′ mit den zugehörigen versetzten Teilabschnitten ist in der Zeichnung nicht mehr ausführlich, sondern nur mehr schematisch angege­ ben worden. Wie bezüglich der Bilder B1 und B1′ zu erkennen ist, ist die Versetzstrecke Sa kleiner als die Versetzstrecke Sb, da der Baum näher am Betrachter BTR liegt als das Gebir­ ge. Diese unterschiedliche Versetzung folgt dem Ergebnis der oben angesprochenen Analyse von Bewegungsrichtungen bzw. Be­ wegungsrelationen von Teilabschnitten eines Bildes zu einem Nachfolgerbild.

Wird für jedes Bild des 2D-Films in gleicher Weise verfahren wie für das Bild B1, wird ein zweiter Film F′ erhalten, der die zu jedem Bild gehörenden entsprechend versetzten Bilder enthält. Werden für die Augen eines Betrachters BTR der ur­ sprüngliche Film F und parallel dazu der Film F′ für jeweils eines der Augen sehbar gemacht, wobei mittels einer entspre­ chenden Brille die jeweils zusammengehörenden Bilder im Kopf des Betrachters verschmolzen werden, nimmt der Mensch den Film als einen 3D-Film FD wahr.

Claims (1)

1. Verfahren zum Konvertieren von 2D-Filmen in 3D-Filme, wobei der 2D-Film durch eine Kamerafahrt aufgenommen ist und in der Hauptsache Objekte zeigt, die gegenüber der Geschwindigkeit der Kamerafahrt eine möglichst kleine Eigengeschwindigkeit haben, und wobei der 3D-Film Einzelfilme umfaßt, von denen der eine die Bilder für das eine Auge und der andere die Bil­ der in für ein stereophones Sehen notwendigen leichtversetz­ ten Weise für das andere Auge zeigt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

   • a) Aufeinanderfolgendes Laden eines jeden Bildes (z. B. B1, B2) eines 2D-Filmes (F) zusammen jeweils mit wenigstens einem Nachfolgerbild (z. B. B2) als jeweils ein Vorläu­ fer- und wenigstens ein Nachfolgerbild in einen Speicher eines Rechners, soweit Nachfolgerbilder vorhanden sind;
   • b) Unterteilen eines jeweiligen Vorläuferbildes (z. B. B1) in Teilabschnitte (z. B. T1, T2) und Ermitteln eines zu einem jeweiligen Teilabschnitt (z. B. T1) zugehörigen Teilabschnittes (z. B. T3) innerhalb des jeweiligen we­ nigstens einen Nachfolgerbildes (z. B. B2), wobei für die Zugehörigkeit eines zugehörigen Teilabschnittes (z. B. T3) eine maximale Ähnlichkeit zwischen den betreffenden Teilabschnitten (z. B. T1 und T3) gesucht wird;
   • c) Analysieren (z. B. B1) der Bewegungsgeschwindigkeiten bzw. Bewegungsrelationen der jeweils einander zugehöri­ gen Teilabschnitte (z. B. T1, T2 und T3, T4) eines be­ treffenden Vorläuferbildes (z. B. B1) und eines zugehöri­ gen wenigstens einen Nachfolgerbildes (z. B. B2);
   • d) Erstellen zu einem jeweiligen Vorläuferbild (z. B. B1) eines jeweiligen zugehörigen Bildes (z. B. B1′) mit ge­ genüber dem betreffenden Vorläuferbild (z. B. B1) unter Beachtung von für stereophones Sehen maßgebenden Geset­ zen und der Beibehaltung der zwischen den einander zuge­ hörigen Teilabschnitten (z. B. T1 und T3) des Vorläufer­ bildes (z. B. B1) und des jeweils wenigstens einen Nach­ folgerbildes (z. B. B2) existierenden Bewegungsrichtungen bzw. Bewegungsrelationen versetzten Teilabschnitten (z. B. T3, T4); und
   • e) Zusammenfassen der jeweils zu den Vorläuferbildern (z. B. B1, B2) gehörenden Bilder (z. B. B1′, B2′) zu einem ge­ genüber dem ursprünglichen 2D-Film (F) zweiten Film (F′) zur Bildung eines 3D-Films (FD) mit den aus dem ur­ sprünglichen 2D-Film (F)und dem zweiten Film (F′) gebil­ deten Einzelfilmen für jeweils eines der Augen eines Be­ trachters (BTR).