[发明专利]对场景进行立体渲染的方法、图形图像处理装置及设备、系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种图形处理技术，特别是涉及一种对场景进行立体渲染的方法、图形图像处理装置及设备、系统。

背景技术

人眼的眼球在看一个物体的时候，首先会找到一个感兴趣的点，从而两个眼球会去汇聚(convergence)。然后眼球会变焦，把眼球的焦点调节到正好能够使得物体能成像在焦点处，这时成的像是最清晰的。但是对于立体显示器而言，人眼的眼球永远是盯着立体显示器的屏幕观看的，只是由于左右眼看到的图像不同，形成视差，从而产生了立体感。

在观看立体显示器时造成疲劳的一个很大的原因就是焦点跟汇聚点的不匹配，不匹配的程度越大，疲劳感越强。以图1a为例，图中的两个黑点表示人的两只眼球，空心的“十”字表示物体。当人眼想看屏幕里边(凹进)的一个物体时，本应该调节使得眼球变焦，直到两只眼球的焦点(focus)与该物体(汇聚点)匹配上，此时的视差(即两个光轴与屏幕的交点之间的距离)为d。但是，现在由于人眼盯着屏幕，两只眼球的焦点落在屏幕上，而汇聚点不变，视差为0。所以，|d-0|可以作为衡量这种不匹配的一个值。图1b表示了人眼想看屏幕外边(凸出)的物体时形成视差d的情形。

在2D技术中的渲染只需要用一个相机进行渲染，在3D技术如三维游戏中对场景进行立体渲染以用于立体显示时，需要得到两幅带有视差的视图，所以需要使用第一相机和第二相机(文中的相机均指立体渲染时使用的虚拟相机，也可称为左相机和右相机)。请参照图2，将2D环境下的单个相机分别向左偏移L_sep/2和向右偏移L_sep/2得到第一相机和第二相机。α是相机的开角，L_sep是第一相机和第二相机的间距，Z_con是第一相机和第二相机的零视差面深度，即第一相机和第二相机的汇聚点与第一相机和第二相机间连线之间的距离，L_sep和Z_con定下来后，相机的光轴与第一相机和第二相机之间连线所成的角度β也就确定了。

对场景进行立体渲染以用于立体显示时，L_sep和Z_con对立体显示效果非常重要，Z_con决定了场景的哪些部分会显示在屏幕外面(凸出)，哪些部分会显示在屏幕里面(凹进)，L_sep也与场景中物体凹进、凸出的程度有关。所以这两个参数直接决定了立体显示的场景的真实感和舒适感。现有技术对场景进行立体渲染时，大部分都是固定L_sep，而将Z_con设在场景中间，这样只能保证出现立体效果，但不能给观看者带来尽可能真实的立体效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对场景进行立体渲染的方法，该方法使得立体渲染后的图形具有更好的立体显示效果。

为了解决上述问题，本发明提供了一种对场景进行立体渲染的方法，包括：

计算出待渲染场景的与场景和相机间距离相关的深度参数及待渲染场景的场景规模参数；

根据所述待渲染场景的与场景和相机间距离相关的深度参数及场景规模参数，确定第一相机和第二相机的零视差面深度；

基于确定的所述零视差面深度，使用所述第一相机和第二相机对所述待渲染场景分别进行渲染。

较佳地，

所述待渲染场景的与场景和相机间距离相关的深度参数包括待渲染场景的最小深度、平均深度和最大深度，所述平均深度等于所述待渲染场景中所有像素点的深度的平均值。

所述待渲染场景的场景规模参数包括所述最大深度减去最小深度得到的深度差。

较佳地，

所述根据所述待渲染场景的与场景和相机间距离相关的深度参数及场景规模参数，确定第一相机和第二相机的零视差面深度，包括：

根据所述最小深度、平均深度和最大深度的加权运算结果确定所述零视差面深度；其中，在各自的权值边界之内，所述最小深度的权值随所述最小深度和深度差的增大而增大，所述平均深度和最大深度的权值随所述最小深度和深度差的增大而减小或保持不变。

较佳地，

所述最小深度、平均深度和最大深度的加权运算结果是对所述最小深度、平均深度和最大深度进行加权平均运算得到的结果，各深度参数的权值均大于等于0且小于等于1，且各深度参数的权值之和等于1。

较佳地，