[发明专利]用于自动立体多视图显示器的图像的生成

说明书

一种自动立体多视图显示器包括第一图像生成器（807），其针对显示器视图的第一组邻接视图中的视图生成第一图像。第二图像生成器（809）针对第二组邻接视图中的视图生成第二图像，并且第三图像生成器（811）针对第三组邻接视图中的至少一个视图生成第三图像。第一图像对应于右眼视角，并且第二图像对应于场景的左眼视角。第三图像对应于右眼视角和左眼视角之间的视角。使用对应于中间视角的过渡组视图可以显著减少串扰和重影效果。其可以与观看者追踪组合来提供允许增加的深度水平的实际和高性能的自动立体多视图显示器。

技术领域

本发明涉及用于自动立体多视图显示器的图像的生成，以及特别但不排他地，涉及用于使用多视图显示器作为单个观看者的显示器的图像的生成。

背景技术

三维显示器收到日益增多的关注，并且开展了如何为观看者提供三维感知的重要研究。三维（3D）显示器通过为观看者的两只眼睛提供正看着的场景的不同视图，为观看体验添加了第三维度。这可以通过使用户戴上眼镜以使显示的两个视图分开而实现。然而，由于这对于用户相对不便，所以在许多情境下合期望的是，使用直接生成不同视图并且将其投射到用户眼睛的自动立体显示器。实际上，一段时间以来，各种公司已经积极地开发适合于渲染三维影像的自动立体显示器。自动立体设备可以为观看者呈现3D的印象而不需要特殊的头戴装置（headgear）和/或眼镜。

自动立体显示器一般为不同的视角提供不同的视图。以这种方式，可以为观看者的左眼生成第一图像并且为右眼生成第二图像。通过显示合适的图像，即，分别从左和右眼的视点而言是合适的，将3D的印象传达给观看者是可能的。

自动立体显示器倾向于使用诸如透镜状镜头或者屏障掩膜（barrier mask）之类的构件将视图分开并且在不同方向上发送它们使得它们各自到达用户的眼睛。对于立体显示器而言，两个视图是所要求的，但是大多数自动立体显示器典型地使用更多的视图（诸如例如9个视图）。

为了满足对于3D图像效果的期望，创建用于包括描述所捕获的场景的3D方面的数据。例如，对于计算机生成的图形，可以开发和使用三维模型以从给出的观看位置计算图像。这样的方法例如经常用于提供三维效果的计算机游戏。

作为另一示例，诸如电影或电视节目之类的视频内容被越来越多地生成为包括某些3D信息。这样的信息可以使用专用3D相机捕获，所述3D相机从稍微偏移的相机位置捕获两个同时的图像，从而直接生成立体图像。

典型地，自动立体显示器产生视图的“锥体”，其中每个锥体含有对应于场景的不同视角的两个或经常更多个视图。相邻的（或者在一些情况中更远位移的）视图之间的视角差被生成为对应于用户的右眼和左眼之间的视角差。因此，左眼和右眼看着两个合适的视图的观看者将感知三维效果。在图1中图示了这样的系统的示例，其中在一个视图锥中生成了九个不同的视图。

许多自动立体显示器能够产生大量视图。例如，产生九个视图的自动立体显示器并不是罕见的。这样的显示器例如适合于多观看者的情境，其中几个观看者可以同时看着显示器并且全部都体验三维效果。具有甚至更高数量视图的显示器也已经被开发，其包括例如可以提供28个不同的视图的显示器。这样的显示器可以经常使用相对窄的视图锥，使得观看者的眼睛将从多个视图同时接收光。另外，左眼和右眼将典型地置于不相邻的视图中（如在图1的示例中）。

然而，尽管所描述的自动立体显示器提供非常有利的三维体验，但是其具有一些相关联的缺点。例如，自动立体显示器倾向于对观看者的位置高度敏感并且因此倾向于比较不适于动态情境，其中其不能保证人处于非常具体的位置。具体地，正确的三维感知高度地依赖于用户被定位，使得观看者的眼睛感知对应于正确的视角的视图。然而，在一些情形中，用户的眼睛可能不能定位为接收合适的图像视图并且因此一些自动立体显示器应用和情境可以具有迷惑人类视觉系统的趋势，从而导致对于观看者的不舒服的感觉，这可能可导致一些不适或者甚至潜在地导致头痛等等。