[发明专利]3D显示器的呈现改善

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于呈现表示三维景象的图像的方法。在本发明的实施 例中，当用自动立体显示器设备来显示时，图像将再现三维景象。

背景技术

产生3D图像的公知方法是让观察者用每只眼睛看见景物的不同远景 (perspective)视图。实现这种方法的一种方式是在屏幕上显示两个不同的 偏振图像，并且让观察者的每只眼睛戴上相应的偏振滤波器(polarizing filter)。

自动立体显示器或三维(3D)显示器可利用光圈(aperture)或狭缝阵 列结合二维(2D)显示器来实现，以显示3D图像。该装置的原理是，当通 过狭缝阵列观看2D图像时，狭缝阵列与屏幕间距一定距离，观察者用每只 眼睛看见2D图像的不同部分。如果在2D显示器上呈现并显示适当的图像， 则会向观察者的每只眼睛显示不同的远景图像，不必在每只眼睛戴上滤波 器。

在大多数3D显示器技术中决定质量的一个重要参数是3D显示器能提 供的远景的数量。这给计算出图像信息从而给出充分的动画率(animation rate)带来了挑战。如果能用标准图形处理单元进行计算，就可以降低系统 成本。

此外，对于在中心显示器平面前面或后面延伸的实际景物，自动立体显 示器引起图像失真。这是多种因素的结果，很多因素与用分立的装置来表示 连续的景物这一事实有关。图像失真的实例包括线条变成锯齿形(可称为撕 裂)、细小的垂直轮廓或其它小轮廓消失。

本发明实施例示出的方式中可计算图像数据，以给出高图像质量和实时 性能。

已知的呈现方法不能以有效方式将图像失真最小化。它们可以对一组多 个观察位置将呈现最优化。这意味着图像失真在某些观测位置将累积起来。 显示器的观察者能自由移动，因此如果不连续均匀展开，则这种自由移动是 有利的。

已知的呈现方法需要相当数量的硬件资源(典型地有图形处理单元)， 并且会引起缓慢的图像更新。利用附加的硬件资源能克服上述问题，但反过 来导致成本更高。

本文公开的发明可在PCT申请PCT/IB2005/001480中所述的扫描狭缝时 间复用系统中实现，通过参考将该申请合并在本发明中。但是，本发明也可 结合其它显示系统使用。例如，可使用类似系统，其中用产生狭缝形扫描背 光的装置来代替显示器前面快门中的狭缝，以给出相同的效果。在这种情况 下，可将扫描背光当作快门。快门中的光圈和背光的形状可具有狭缝之外的 形状。

扫描狭缝系统通过向显示器前面的不同位置高速显示不同图像来产生 3D效果。它通过将高帧率2D显示器与快门相结合来实现这一点。快门与显 示器同步，保证只有在特殊位置才能看见2D显示器的不同部分。图1中左 边的图像显示为什么通过狭缝观看的观察者会看见两个不同的区域，每只眼 睛一个区域。为了通过这种简单的狭缝系统产生3D显示器，狭缝必须足够 快地横向移动，使得观察者将扫描快门视作透明窗户。如果所有狭缝的更新 快到足以被视作无闪烁，观察者就能在任何位置看见基础2D显示器的全部 分辨率。2D显示器显示与快门中狭缝打开同步的不同图像，如图1中右边 的图像所示。

发明内容

考虑到上文确定的问题，本发明公开以下方法和设备。

提供一种产生图像数据的方法，所述图像数据适用于自动立体显示器， 所述方法包括：提取3D景象的多个样本，提取的每个样本用于2D显示器 上的像素与所述自动立体显示器的光圈的结合，其中，用于特定光圈的所有 样本的投影的中心线基本上通过所述光圈的相同点。

此外，提供一种产生图像数据的方法，所述图像数据适用于自动立体显 示器，所述自动立体显示器配置为只在一个维度上显示视差，其中所述自动 立体显示器的每个光圈是狭缝，所述方法包括：提取3D景象的多个样本， 提取的每个样本用于2D显示器上的像素与所述自动立体显示器的光圈的结 合，其中，用于特定光圈的所有样本的投影的中心线基本上通过所述光圈的 中心线，所述光圈的所述中心线对准所述光圈的长轴。

所述所有样本的投影的中心线基本上通过观察线。所述观察线可配置为 与所述光圈的中心线基本上垂直。

用于特定像素的所有样本的投影的中心线基本上通过所述像素的相同 点。用于特定像素的所有样本的投影的中心线基本上通过所述像素的相同 点，但是通过不同的光圈。