[发明专利]一种基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法

权利要求书

1.一种基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.OpenGL读取计算机三维模型数据；

b.通过OpenGL模型矩阵将模型坐标转换为世界坐标；

c.通过OpenGL视图矩阵将世界坐标转换为相机坐标；

d.通过OpenGL投影矩阵将相机坐标转换为投影图像坐标；

e.OpenGL依照投影图像坐标对投影图像进行绘制并完成存储；

f.对投影图像进行RGB分离，并对分离后的图像进行解码，将解码后的信息序列帧传输到DMD核心控制器；

g.DMD核心控制器基于接收的信息序列，控制高速投影机对三维模型进行桌面真三维显示。

2.根据权利要求1所述的基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法，其特征在于，步骤b中首先需要利用模型矩阵将模型坐标系转变成世界坐标系，对于OpenGL语言而言，任意一个三维点的模型坐标(x,y,z)都会引入一个新的分量w，使得w＝1，进而得到该点的齐次坐标(x,y,z,1)，模型矩阵的维度是4行4列，模型矩阵左乘w齐次坐标(x,y,z,1)之后，将得到该点的世界坐标。

3.根据权利要求1所述的基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法，其特征在于，步骤c中所述通过OpenGL视图矩阵将世界坐标转换为相机坐标，具体方式为：得到世界坐标后，需要设置相机阵列观察，OpenGL使用lookAt方法设置相机视轴以及朝向，将世界坐标系X_w,Y_w,Z_w转化为相机坐标系X_c,Y_c,Z_c。

4.根据权利要求1所述的基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法，其特征在于，步骤d中在使用相机坐标系得到相机坐标后，再使用投影矩阵将相机坐标系映射到尺寸为±1的正方体中，当使用投影矩阵perspective后，就能够将一个梯形形态的视椎体缩放成正方体，这样靠近视椎的场景将放大，远离视椎的场景将变小，正好符合透视投影的“近大远小”性质。

5.根据权利要求1所述的基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法，其特征在于，步骤e中投影图像序列的绘制流程为：

第一步：第n幅投影图像绘制开始；

第二步：顶点着色器内位置坐标计算；

第三步：片段着色器内纹理坐标计算；

第四步：检测是否完成所有图像绘制，如果全部完成，进行所有图像的存储，如果未完成，则将未完成的图像传入第一步骤。

6.根据权利要求1所述的基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法，其特征在于，步骤f中所述投影图像进行RGB分离的具体方式为：将投影图像导入数字软件Matlab中，在Matlab中实现R、G、B信息的分离得到三幅分别只包含R信息三维数据图、G信息三维数据图以及B信息三维数据图。

7.根据权利要求1所述的基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法，其特征在于，步骤g中桌面真三维显示系统中的高速投影机具有三块DMD芯片，DMD核心控制模块控制三块DMD芯片分别对应R、G、B三种信息图像，使用RGB三种颜色的LED光源对每块DMD芯片进行独立照明，再通过合色棱镜实现计算机三维模型的真三维显示。