[发明专利]图象显示的设备和方法以及计算机可读的记录介质

说明书

本发明涉及用于游戏设备的图象显示设备，象赛车游戏设备或射击游戏设备，或驾驶模拟设备，游戏参与者或使用者在汽车、空间飞行器或类似物的驾驶员座位上在看着前方三维图象的同时进行操作；用此图象显示设备显示图象的方法；以及存储完成此方法的控制程序的计算机可读记录介质。

举例来说，赛车游戏设备的图象显示设备在显示屏幕上显示图象，其就象坐在方向盘后驾驶座上的驾驶员所看到的驾驶座前方的情景。游戏参与者操作赛车游戏设备玩赛车游戏，同时注视显示屏上的图象。当在赛车游戏设备上的赛车游戏进行时，显示的图象根据游戏参与者如何操作赛车游戏设备而改变。例如，当游戏参与者顺时针转动方向盘时，显示屏幕显示汽车右前方的图象，使汽车看起来好象转向右方。相反，当游戏参与者逆时针转动方向盘时，显示屏幕显示汽车左前方的图象，使汽车看起来好象转向左方。当游戏参与者踩下加速踏板时，显示屏以渐增的速度显示向后移动的图象，使得汽车看起来好象在加速。当游戏参与者踩下刹车踏板时，显示屏以递减的速度显示向后移动的图象，使得汽车看起来好象在减速。

用于这种赛车游戏设备的一个传统的显示设备如附图1所示。如图1所示，公路、建筑物和公路两边的树的图象62就象从驾驶员座位上所看到的那样，并且在游戏参与者操作赛车游戏设备的时候发生变化，为了游戏参与者易于观察，图象62以一放大的比例从图象显示设备61投影到平面投影屏幕上。

由于图象62投影到平面投影屏幕上，来自图象显示设备61的图象光线在平面投影屏幕的边缘区域是倾斜的，而在屏幕中心区域实际上是垂直的。所以，投影到平面投影屏幕上的图象62在平面投影屏幕的边缘区域比在中心区域拉伸得多，因而对游戏参与者来说好象图象变形了。具体的说，当九个圆圈的图象62投影到平面投影屏幕上时，如附图2所示，中心区域的圆圈在平面屏幕上显示为圆圈，而在中心区域圆圈周围的其他圆圈变形为椭圆圈，这是因为这些其他圆圈的图象光线在平面投影屏幕的边缘区域是倾斜的。发自图象显示设备61的图象光线通过投影透镜沿一光线路径传播，而此光线路径在平面投影屏幕的边缘区域比在中心区域的长。所以，投影到平面投影屏幕上的图象62在平面投影屏幕边缘区域比在中心区域放大得多。

从驾驶座前方投影的图象得到三维的和实际视觉感觉的一个方法是在水平方向上长的平面投影屏幕上面显示全景图象。然而，水平方向长的平面投影屏幕存在一个问题，所显示的图象在平面投影屏幕的水平边缘区域大大地被拉伸或扩大了。

有一种已知的数据转换方法用于转换具有虚拟球形屏幕的图象数据用于三维空间图象的显示。如果此数据转换方法用于附图3A所示的投影图象62，那么图象62的图象数据转换成显示投影图象63的图象数据。然而，如果此数据转换方法用于附图3B所示的投影图象62b，那么投影图象62b的图象数据转换成在平面屏幕上显示投影图象63b的图象数据。投影图象63b看起来是不自然的，因为它的形状就好象通过广角镜头观看一样被变形。以上数据转换过程需要一个复杂的硬件来完成，因为此硬件要以增加的数据处理速率完成数据转换功能。

所以，本发明的一个目的是提供一个图象显示设备其能够在水平方向长的投影屏幕上投影自然而真实的图象，而无显著的图象变形，如在两端边缘区域的图象延伸或扩展等。

本发明的另一个目的是提供此图象显示设备的图象显示的方法。

本发明的再一个目的是提供计算机可读的存储介质来记录完成此方法的控制程序。

根据本发明的一个方面，图象显示设备有一个关于一轴线展开的凹面投影屏幕以及把图象投影到凹面投影屏幕的后方凸表面上的图象投影装置。此图象显示设备也具有对投影在凹面投影屏幕的分别位于轴线两侧的相对屏幕区域上的图象数据进行水平校正的控制装置。

根据本发明的另一个方面，提供了一个把图象投影到关于一轴线展开的凹面投影屏幕的后方凸表面上的方法。此方法包括使投影在凹面投影屏幕的轴线两侧相对的屏幕区域上的图象数据得到水平校正的步骤。

根据本发明的再一个方面，提供了计算机可读的记录介质用于存储把图象投影到关于一轴线展开的凹面投影屏幕的后方凸表面上的控制程序。此控制程序包括使投影在凹面投影屏幕的轴线两侧相对的屏幕区域上的图象数据得到水平校正的步骤。

用图象数据乘以沿着凹面投影屏幕的水平变形率的倒数使图象数据得到水平校正。

每个相对的屏幕区域可有一个第一宽度，当从图象投影装置观察时，水平变形率可包括一第一宽度对于每个相对的屏幕区域宽度的水平伸长率。