[发明专利]使用偏移和分色实现立体三维视觉效果的方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般地涉及三维(3D)图形渲染，更具体地，本发明涉及在3D图形渲染过程中使用偏移和分色来产生立体视觉效果的方法和装置。

背景技术

3D图形渲染管线(Rendering Pipeline)负责执行一系列必要的步骤从而把3D场景转换为可以在显示器上显示的二维(2D)图像。3D图形渲染管线通常大致包括以下步骤：从局部坐标系转换到世界坐标系；从世界坐标系转换到视图坐标系；投影变换；和视口(viewport)变换。目前比较流行的两大图形应用程序接口(API)OpenGL和Direct3D都有自己的渲染管线。

为了产生带给观赏者身临其境的体验的立体3D图像，传统的方法是通过两眼的视角差异，分别产生给左、右眼观看的图像，并且通过各种方式叠合这两个图像，使观看者产生立体感受。

当要产生实时的立体3D图像时，则需要实时地产生左、右眼的图像，使观看者持续感受到立体感。但是这个过程目前必须通过修改渲染管线来完成。NVidia公司的3D视觉技术就是通过大幅修改渲染管线中的驱动程序来完成的。然而这通常意味着复杂的运算。并且，要得到左眼和右眼的图像，需要知道目前观看者的世界位置。通过在目前观看者的世界位置处设置两台虚拟的摄影机来产生供左、右眼观看的左眼和右眼图像。然而，在很多情况下，我们无法知道三维世界中观看者的位置，所以无法取得左右眼的位置。

此外，产生立体视觉的技术通常分为两大类：基于眼镜的和不基于眼镜的。基于眼镜的立体视觉技术又包括色差式、快门式、偏光式等。基于眼镜的立体视觉技术优点在于成本通常较低并且对观看者的头部运动范围没有特殊要求。

发明内容

考虑到上述问题，本发明提出一种使用偏移和分色来实现立体三维视觉效果的方法和装置。该方法和装置在完全不知道原本三维世界中观看者的位置的情况下，就能够通过视口(viewport)偏移和分色实现立体三维视觉效果。并且，与现有技术相比，本发明无需修改渲染管线中的驱动程序。

根据本发明的一个方面，一种实现立体三维视觉效果的方法包括：接收3D场景；对滤除了第一颜色分量的所接收3D场景执行3D绘图命令来生成第一2D图像，同时记录所述3D绘图命令；对视口进行水平偏移；对滤除了第二颜色分量的视口内的3D场景执行所记录的3D绘图命令来生成第二2D图像，并将所述第二2D图像叠合到所述第一2D图像上；以及输出叠合后的2D图像，该2D图像通过滤光眼镜产生立体三维视觉效果。

对视口进行水平偏移的偏移量可以是预定的值。第一颜色可以是红色，第二颜色可以是蓝色，并且滤光眼镜是红蓝滤光眼镜。可替代地，第一颜色可以是红色，第二颜色可以是蓝色，并且滤光眼镜是红蓝滤光眼镜。该方法是在三维图形渲染过程中(比如在OpenGL和Direct3D的渲染管线中)执行的，并且，叠合是通过不清除颜色缓冲器(Color Buffer)来实现的。

根据本发明的另一方面，一种实现立体三维视觉效果的装置，包括：接收装置，用于接收3D场景；视口偏移装置，用于对视口进行水平偏移；分色装置，用于对滤除了第一颜色分量的所接收3D场景执行3D绘图命令来生成第一2D图像，同时记录所述3D绘图命令，并且用于对滤除了第二颜色分量的经偏移的视口内的3D场景执行所记录的3D绘图命令来生成第二2D图像，并将所述第二2D图像叠合到所述第一2D图像上；以及输出装置，用于输出叠合后的2D图像，该2D图像通过滤光眼镜产生立体三维视觉效果。

根据本发明的又一方面，一种实现立体三维视觉效果的终端设备包括上述装置。例如，该终端设备可以是移动电话、PDA、平板电脑、膝上型计算机、桌上型计算机、TV等设备。

本发明通过对视口进行水平偏移并对所执行的3D绘图命令进行记录，能够在完全不知道原本三维世界中观看者的位置的情况下产生立体三维视觉效果。这样，可以对所有原本没有立体三维效果的画面，产生适用于滤光眼镜的立体三维视觉效果。另外，本发明不需要对渲染管线中的现有驱动程序进行修改。此外，本发明能够实时地生成通过滤光眼镜产生立体三维视觉效果的2D图像。

附图说明

图1A示出当眼睛感觉物体呈现在显示屏幕上时的左右眼投影情形；

图1B示出当眼睛感觉物体呈现在显示屏幕前方时的左右眼投影情形；

图2示出了根据本发明的使用偏移和分色实现立体三维视觉效果的装置的内部结构框图；以及

图3是示出根据本发明的使用偏移和分色实现立体三维视觉效果的方法的流程图。

具体实施方式