[发明专利]双路径中央凹图形管线

说明书

一种中央凹显示系统，包括渲染设备，所述渲染设备包括至少一个图形处理单元(GPU)以渲染第一图像的中央凹区域和外围区域，其中，中央凹区域具有比外围区域更高的分辨率。该系统还包括经由至少一个物理层耦合到渲染设备的显示设备。显示设备包括像素阵列和耦合到像素阵列的显示控制器。显示控制器包括：缩放组件，用于放大第一外围区域以生成缩放的第一外围区域；以及，混合组件，用于将中央凹区域与缩放的第一外围区域混合以生成第二图像。

背景技术

虚拟现实(VR)和增强现实(AR)显示系统需要相当大的计算资源和传输带宽来生成高分辨率图像并传输图像以足够高的刷新率进行显示。这尤其是当针对用户的每只眼睛并行执行高通过量图像渲染和传输过程时在利用头戴式显示器(HMD)设备的系统中的情况。如此一来。传统的基于HMD的显示系统通常需要大量计算资源以足够的速率渲染图像，并且需要复杂且高功率的物理层，用于将表示渲染图像的数据传输到一个或多个显示设备。

为了减少计算和传输要求，传统VR系统、AR系统和其他近眼显示系统可以实现中央凹渲染过程，在中央凹渲染过程中，以较高的分辨率渲染作为眼睛的焦点(即，落在中央凹上)的图像的区域，而以较低分辨率渲染图像的其余部分。因此，中央凹渲染通常具有比传统全分辨率渲染过程更低的计算负荷。然而，至少部分地由于显示器能够从用户可以注视的任何显示区域向用户的中央凹区域提供图像的要求，用于VR或AR的传统显示器通常在整个显示面板上具有恒定或一致的显示像素密度。结果，在传统的显示系统中仍然需要传送高分辨率的像素数据来驱动这种传统的显示面板。因此，虽然在渲染显示图像时可以减少计算负荷，但是传统的中央凹渲染实现需要在渲染图像数据的设备和显示图像的设备之间传输显示面板的每个像素的像素数据，并且因此这样的系统并未降低用于将显示数据传输到显示器的带宽要求，也未降低显示器背板消耗的功率，以便为用于中央凹渲染的显示图像的像素数据计时。此外，这种传统显示系统缺乏分配中央凹过程、子像素渲染过程以及其他图像和像素处理功能以便更好地优化功耗、集成电路可用性、成本和其他考虑因素中的一个或多个的灵活性。

附图说明

通过参考附图，本领域技术人员可以更好地理解本公开，并且其众多特征和优点被使得对于本领域技术人员而言是显而易见的。在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项目。

图1是示出根据一些实施例的利用头戴式显示器(HMD)设备和渲染设备的中央凹显示系统的图。

图2是示出根据一些实施例的图1的中央凹显示系统的图像处理系统的图。

图3是示出根据一些实施例的具有中央凹区域和单个外围区域的中央凹图像的图。

图4是示出根据一些实施例的具有中央凹区域和多个外围区域的中央凹图像的图。

图5是示出根据一些实施例的具有基于眼睛注视跟踪的动态定位的中央凹区域的中央凹图像的图。

图6是示出根据一些实施例的利用双路径中央凹图形管线的中央凹显示系统的图。

图7是示出根据一些实施例的图6的系统中的双路径中央凹图像渲染和显示过程的流程图。

图8是示出根据一些实施例的利用单个物理层来传输具有中央凹区域和至少一个外围区域的图像的显示系统的图。

图9是示出根据一些实施例的具有不同垂直分辨率的两个图像区域的图像的示例整形过程的图。

图10是示出根据一些实施例的具有不同垂直分辨率的三个图像区域的图像的示例整形过程的图。

图11是示出根据一些实施例的用于将图像的成像器区域整形为具有恒定宽度行的单个组合像素阵列的方法的流程图。

图12是示出根据一些实施例的图11的方法的示例的图。

图13是示出根据一些实施例的用于将组合像素阵列划分为不同垂直分辨率的组成图像区域的方法的流程图。