[发明专利]光栅3D显示中超高分辨率合成图像的快速生成方法

权利要求书

1.一种光栅3D显示中超高分辨率合成图像的快速生成方法，其特征是利用GPU并行处理数据的能力通过分区域渲染拼接快速生成高分辨率的合成图像，包括三个基本步骤：第一步，确定所需分割的区域阵列和每个区域的大小；第二步，按区域阵列映射视差图像；第三步，分区域渲染并拼接快速生成超高分辨率的合成图像。

2.根据权利要求1所述的一种光栅3D显示中超高分辨率合成图像的快速生成方法，其特征是该方法的第一步“确定所需分割的区域阵列和每个区域的大小”的具体方法是：根据所要生成合成图像的分辨率X×Y，和显卡所能创建最大纹理的分辨率X_max×Y_max，分别计算需分割大的区域阵列k₁×k₂（k₁为行，k₂为列）和每个区域的大小X'×Y'（X'，Y'分别为水平和竖直方向上的分辨率），区域阵列k₁×k₂由公式：                                                ，计算，每个区域大小X'×Y'由公式：，计算。

3.根据权利要求1所述的一种光栅3D显示中超高分辨率合成图像的快速生成方法，其特征是该方法的第二步“按区域阵列映射视差图像”的具体方法为：基于纹理映射技术，按照权利2所确定的区域阵列k₁×k₂，首先建立顶点数为4×k₁×k₂的矩形网格，确定每张视差图像分区域的映射关系，用于映射视差图像的像素数据，其映射关系由每个区域的顶点矩阵

给出，其中，i∈[1, k₁×k₂]， i 为区域阵列中区域的序号数，每个区域的顶点矩阵由四个顶点向量构成，每个顶点的向量格式为P=（x,y,z,u,v），其中，（x,y,z）表示该区域的顶点坐标，（u,v）表示视差图像的纹理坐标。

4.根据权利要求1所述的一种光栅3D显示中超高分辨率合成图像的快速生成方法，其特征是第三步“分区域渲染并拼接快速生成超高分辨率的合成图像”的具体方法为：首先，建立大小为X'×Y'的纹理用来处理每个区域的像素数据，通过Pixel Shader(像素着色器)常量表传入视差图像数的总张数N，光栅相对于竖直方向的倾斜角度θ，和当前渲染区域序号i（1，2，…，k₁×k₂）；接着，基于光栅的排列方式，分别计算视差图像n（1，2，…，N）在区域i中所要渲染像素的索引位置，依次对该区域的N张视差图像进行渲染叠加生成区域i的合成图像，其中，在区域i中，视差图像n中所要渲染像素的索引位置即所要渲染的像素在合成图像中的水平偏移量δ为

，其中，s和t分别表示在区域i内水平和竖直方向索引坐标，其取值范围为0≤s≤X', 0≤t≤Y'，依次类推，在GPU的并行架构下，按照视差图像中所要渲染像素的索引位置关系，采用Pixel Shader在区域阵列k₁×k₂的各个区域中对此区域的N张视差图像进行渲染叠加生成各个区域的合成图像，最后将各个区域的合成图像按区域阵列k₁×k₂的排列方式拼接生成分辨率为X×Y的合成图像。