三维物件显示方法、显示器及显示胞的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种三维立体(three-dimens1nal, 3D)显示方法与装置，且特别是有关于一种可将三维图像数据中的物体以真实三维物件呈现的方法、显示器及显示胞。
【背景技术】
[0002]随着科技的日益进步，在显示技术的发展方面，三维立体(three-dimens1nal,3D)显示技术已渐渐取代传统的二维(two-dimens1nal, 2D)显示技术而成为现今显示技术的潮流。三维显示技术可清楚地表现出画面中物体的立体形状、各个面向以及延伸方向，并可应用在现今各种领域上。例如，在医学研究方面，传统的医学诊断图像仅限于二维剖面图像，医生在判读诊断图像时，则会因为该诊断图像仅能呈现出单一面相的特征，而可能造成诊断偏差。然而，在三维显示技术的辅助下，医生可清楚看到诊断图像的所有面向，而减少误判的发生。另外在娱乐方面，在使用者观看电影或是玩三维立体游戏的同时，三维显示技术可表现出画面中物体朝观看者发射而来并飞出荧幕的视觉效果，而往往可为使用者带来身临其境的感受，进而增进娱乐的效果。
[0003]然而，在当前的三维立体显示器上显示的图像虽然已可具体完整地呈现显示物体的各个面向，但带给使用者的仅止于视觉上的感受。对于使用者来说，视觉的感受毕竟不及真正触觉的感受来得强烈。因此，若能使显示器呈现可触碰的真实物件，必可带给使用者前所未见的真实感受。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种三维物件显示方法、显示器及显示胞，利用特殊的显示胞(cell)结构，在显示器上形成真实的三维物件，可让使用者感受物件的真实存在。
[0005]本发明的三维物件显示方法适用于具有多个显示胞的显示器。此方法首先擷取三维图像数据。接着，分析三维图像数据的像素中各像素的深度信息及颜色信息。然后根据深度信息产生对应的变形电压，并分别输出变形电压至显示胞，使得显示胞产生形变以形成三维物件。另一方面，根据颜色信息产生对应的变色电压，并分别输出变色电压至显示胞，使得显示胞改变颜色。
[0006]在本发明的一实施例中，上述的三维图像数据包括左图像及右图像，而上述分析三维图像数据的像素中各像素的深度信息的步骤包括计算左图像及右图像相对应的各像素的像差。并且依据拍摄左图像及右图像的立体成像单元的左镜头及右镜头的焦距、左镜头及右镜头的镜头间距以及各像素的像差，估测各像素的深度信息。
[0007]在本发明的一实施例中，上述擷取三维图像数据的步骤包括利用立体成像单元擷取左图像及右图像以产生三维图像数据。
[0008]在本发明的一实施例中，在上述擷取三维图像数据的步骤之前，所述方法还利用立体成像单元分别擷取所在拍摄环境的远景图像及近景图像。接着分析远景图像与近景图像，以取得拍摄环境的深度范围。根据深度范围、显示胞形变的最大变形量以及产生最大变形量所施加的变形电压，建立电压对照表。其中，电压对照表中记录深度范围内各深度对应的变形电压。
[0009]在本发明的一实施例中，上述根据深度信息产生对应的变形电压的步骤包括基于电压对照表中记录的深度及对应的变形电压，产生对应于深度信息的变形电压。
[0010]在本发明的一实施例中，上述显示器的显示面板包括上下相叠的第一像素层及第二像素层。第二像素层的各显示胞设置于第一像素层的两个显示胞的间隙的下方。上述使得显示胞产生形变以形成三维物件的步骤包括当第一像素层的两个显示胞产生形变时，位于间隙下方的第二像素层的显示胞产生形变以填补第一像素层的两个显示胞产生形变所产生的空隙。
[0011]本发明的显示胞包括变形主体以及变色层。变形主体包括变形电极。变色层配置于变形主体的上表面，且包括变色电极。变形主体根据变形电极所接收的变形电压产生形变，变色层根据变色电极所接收的变色电压改变颜色。
[0012]在本发明的一实施例中，上述的变形电极包括涂布于变形主体的至少一个侧面，使得变形主体通过变形电极接收到变形电压时，产生纵向形变。
[0013]在本发明的一实施例中，上述的变形主体的材料包括硅氧树脂(silicone)、丙烯基合成橡胶(acrylic elastomer VHB 4910),上述的变色层的材料包括N-丙烧磺酸钠(N-Propanesulfonate)、PProDOP (polypropylene d1xypyrrole,丙烯二氧卩比卩各)、DEPOT (Deposited Polyaniline on indium tin oxide,铟锡氧化物薄膜沉积聚苯胺)及三氧化钨(TO3)。
[0014]本发明的三维物件显示器，包括处理器、变形控制器、变色控制器以及显示面板。处理器是用以擷取三维图像数据，并分析三维图像数据的像素中各像素的深度信息及颜色信息。变形控制器会根据深度信息产生对应的变形电压，变色控制器则会根据颜色信息产生对应的变色电压。显示面板是接收变形电压及变色电压，且包括多个显示胞。其中，各显示胞包括变形主体以及变色层。变形主体包括变形电极，而变色层配置于变形主体的上表面且包括变色电极。变形主体是根据变形电极所接收的变形电压产生形变，变色层则是根据变色电极所接收的变色电压改变颜色。
[0015]在本发明的一实施例中，上述的三维物件显示器还包括立体成像单元。此立体成像单元是用以擷取左图像及右图像，以产生三维图像数据。
[0016]在本发明的一实施例中，上述的处理器是依据立体成像单元的左镜头及右镜头拍摄左图像及右图像的焦距、左镜头及右镜头的镜头间距以及左图像及右图像相对应的各像素的像差，估测各像素的深度信息。
[0017]在本发明的一实施例中，上述的立体成像单元分别擷取所在的拍摄环境的远景图像及近景图像。上述的处理器分析远景图像与近景图像，以取得拍摄环境的深度范围，并根据深度范围、显示胞形变的最大变形量以及产生最大变形量所施加的变形电压，建立电压对照表。此电压对照表中记录深度范围内各深度对应的变形电压。
[0018]在本发明的一实施例中，上述的三维物件显示器还包括存储单元，其是用以记录上述的电压对照表。
[0019]在本发明的一实施例中，上述变形控制器是基于电压对照表，产生对应于深度信息的变形电压。
[0020]基于上述，本发明的三维物件显示方法、显示器及显示胞是分析三维图像数据中各像素的深度信息及颜色信息，据以控制显示器的显示胞产生形变并改变颜色，从而将三维图像数据中的物体以真实立体物件的方式呈现。借此，可让使用者在视觉的感受外亦可经由触碰而感受物件的真实存在。
[0021]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示做详细说明如下。
【附图说明】
[0022]图1是依照本发明一实施例所绘示的三维物件显示器的方块图；
[0023]图2是依照本发明一实施例所绘示的显示胞的示意图；
[0024]图3是依照本发明一实施例所绘示的三维物件显示方法的流程图；
[0025]图4是依照本发明一实施例所绘示的三维物件的范例；
[0026]图5是依照本发明一实施例所绘示的三维物件显示方法的流程图；
[0027]图6A?图6C是依照本发明一实施例所绘示的显示面板的示意图。
[0028]符号说明:
[0029]10:三维物件显示器；
[0030]11:处理器；
[0031]12:变形控制器；
[0032]13:变色控制器；
[0033]14,60:显示面板；
[0034]15、61_1、61_2、62_1:显示胞；
[0035]152:变形主体；
[0036]154:变色层；
[0037]156:变形电极；
[0038]158:变色电极；
[0039]40:人脸物件；
[0040]61、62:像素层；
[0041]S302?S308、S502?S508:三维物件显示方法的各步骤；
[0042]X:区域。
【具体实施方式】
[0043]本发明将娃氧树脂(silicone)、丙烯基合成橡胶(acrylic elastomerVHB 4910)等弹性(Elastomeric)材料，与 N-丙烧横酸钠(N-Propanesulfonate)、PProDOP (polypropylene d1xypyrrole,丙烯二氧批P各)、DEPOT (Deposited Polyanilineon indium tin oxide,铟锡氧化物薄膜沉积聚苯胺)及三氧化鹤(WO3)等电致变色(Electrochromic)材料构成显示器的显示胞(cell),使得每一个显示胞均具备电致变形及电致变色的特性。本发明还进一步分析三维图像数据以取得图像数据中各像素的深度信息及颜色信息，并据以产生可使上述显示胞产生变形及变色的变形电压及变色电压。显示器中的每个显示胞在接收到上述电压后即