[发明专利]基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置和方法

权利要求书

1.一种基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置，其特征在于：所述三维显示装置沿光路方向依次为：均匀平面背光源、交替放置的多层半透明结构和所述多层半透明结构之间的分隔板，以及反射四棱锥。

2.根据权利要求1所述的基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置，其特征在于：所述反射四棱锥的外表面由反射率大于40％的材料构成，其各表面与下方所述多层半透明结构均成45度角。

3.根据权利要求1所述的基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置，其特征在于：所述反射四棱锥无顶角，顶端所形成的正方形与底端的正方形以及所述多层半透明结构相互平行。

4.根据权利要求1所述的基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置，其特征在于：所述多层半透明结构至少包括两层。

5.根据权利要求1所述的基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置，其特征在于：所述多层半透明结构各层相互平行，间隔相等。

6.根据权利要求1所述的基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置，其特征在于：所述多层半透明结构上的图案可被控制，在RGB三个通道上其透光率可在0％到100％之间选择。

7.根据权利要求6所述的基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置，其特征在于：所述控制是通过与所述多层半透明结构相连的控制器改变所述多层半透明结构上的图案。

8.根据权利要求6所述的基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置，其特征在于：所述控制是指利用带有其他图案的多层半透明结构进行替换。

9.根据权利要求1所述的基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置，其特征在于：所述分隔板为全透明，且不易因施加外力而产生形变。

10.根据权利要求1所述的基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置，其特征在于：所述均匀平面背光源发出各向同性均匀的白光。

11.根据权利要求1～10所述的一种基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置的显示方法，所述显示方法包含如下步骤：

(1)确定需要显示的三维场景以及其在空间中的成像位置；

(2)根据三维场景在空间中的成像位置，渲染出三维场景通过反射四棱锥各个面反射后的从不同角度观察到的图像；

(3)将多层半透明结构所需显示的三维图像通过优化算法解析成各层半透明结构所需显示的像素值；

(4)将计算出的各层像素值送入对应半透明结构；

(5)各层半透明结构显示的像素值叠加产生的三维图像通过反射四棱锥反射后成像在四棱锥中央的对应位置。