[发明专利]一种基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法

说明书

本发明公开了一种基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法。该方法首先在OpenGL中读取计算机三维模型数据，然后利用OpenGL模型矩阵，视图矩阵，投影矩阵对三维模型进行处理，处理完毕后对投影图像进行绘制且存储，最后将投影图像传输到桌面真三维显示设备进行真三维呈现。该基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法不仅能够实现三维模型的实时光场获取、映射和计算，大幅度提高算法的速度和准确性，而且无须使用相机对目标光场进行采样，同时能更加真实立体的将计算机三维模型呈现给用户。

技术领域

本发明涉及真三维显示技术领域，特别涉及一种基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法。

背景技术

三维显示技术是未来显示技术发展的重要方向之一，它通过让观察者获取到二维显示技术所不具有的深度信息，从而产生更真实的视觉感受。1996年来自美国的学者M.Levoy和P.Hanrahan提出了三维场景的光场绘制方法，催生了基于光场重构的三维显示技术蓬勃发展。其原理是通过精确再现三维物体空间光场分布来实现真实空间三维显示，具备了裸眼、全景、观察者数目不受限制等诸多化点，是一种优秀的三维显示技术。

目前，光场重构三维显示技术的主要问题在于目标光场的创建方法单一，市场上仅有基于3Dmax模型软件的目标光场创建方法，此方法的实时性，准确性，通用性都较低，不足以支撑光场显示技术的发展。OpenGL作为一个开源的图形程序接口，已经被广泛地应用于虚拟现实、三维显示、图形学等领域。作为一个跨平台、跨程序语言的图形API，它可直接依托于Visual Studio、Eclipse等集成开发平台，实现三维场景的实时光场获取、映射和计算，大幅度提高算法的速度和准确性。同时与3Dmax软件相比，OpenGL对相机画幅的宽高比没有4:3的约束，也无须使用相机对目标光场进行过采样，使用起来也更加方便。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法，该方法首先在OpenGL中读取计算机三维模型数据，然后利用OpenGL模型矩阵，视图矩阵，投影矩阵对三维模型进行处理，处理完毕后对投影图像进行绘制且存储，最后将投影图像传输到桌面真三维显示设备进行真三维呈现。该基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法不仅能够实现三维模型的实时光场获取、映射和计算，大幅度提高算法的速度和准确性，而且无须使用相机对目标光场进行采样，同时能更加真实立体的将计算机三维模型呈现给用户。

为了达到上述技术效果，本发明提供了如下技术方案：

一种基于OpenGL的桌面真三维光场显示方法，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。