互动3d显示系统及其3d图像生成方法_3

文档序号:9814729阅读:来源:国知局
数值之绝对值随步骤S2中的测距数值增减而同方向增减,即测距监控单元12的测距数值越大,第二基点J对应的3D图像的视差数值的绝对值也越大,反之亦然。这是因为,用户距离显示面S越远,测距距离N越长,此时需要图像运动轨迹起始点距离显示面S也越远,从而需要第二基点J更大的负视差数值画面达到表现效果。
[0076]如图9所示,为距离显示面S在两个不同距离N、N’时的互动遥控单元I发出光信号分别生成长度相同的预置线段L、预置线段L’的对比示意图。
[0077]结合图2、图3所示,预置的3D物体模型的3D图像和/或其运动轨迹从第二基点J位置到第一基点K位置的视差变化趋势为从负视差逐渐递增为零视差,可生成连续的3D图像及其运动轨迹,可在玩游戏时发射子弹、飞镖等3D物体时,戴上3D眼镜看到的是从显示面S向显示面S移动的过程,动作更逼真。当然,在其他实施例中,生成的3D物体模型的3D图像和/或其运动轨迹从第二基点J到第一基点K的视差变化趋势也可为从负视差间断递增到零视差,实现隐现等效果。如图10所示,为互动遥控单元I距离显示面S在距离N时发出光信号生成的预置线段L的第二基点J到第一基点K的视差变化、与距离显示面S在距离N’时发出光信号生成的与预置线段L的长度相同的预置线段L’的第二基点J’到第一基点K’的视差变化的对比示意图。互动遥控单元I距离显示面S的距离越大,第二基点J对应的视差的绝对值越大。如图10中射出点D’到对应的第一基点K’的距离N’长于射出点D到对应的第一基点K的距离N,同样图像自动生成则在第二基点J’的负视差绝对值大于第二基点J的负视差绝对值。戴上3D眼镜看到的的第二基点J’对应的3D视图则也相应的比二基点J更远离显示面S。这样,在互动遥控单元I射出子弹、飞镖等3D物体时,戴上3D眼镜看到第二基点对应的的3D图像和/或其运动轨迹也随互动遥控单元I的远离而远离,让3D效果与互动遥控单元I的位置相对应,效果更加真实。
[0078]再如图8所示,在用户拿着互动遥控单元I指向显示面S发射子弹、飞镖等3D物体时,其运动轨迹通常为连续的,戴上3D眼镜看到的是由互动遥控单元I前端的D点向第一基点K移动的运动轨迹,或者为由显示面S外向第一基点K延伸的子弹、飞镖等3D图像,让发射的3D物体更有真实感。
[0079]进一步地,结合图5、图6所示,当3D图像和/或其运动轨迹需要有在显示面S内的效果时,预置的3D物体模型的3D图像和/或其运动轨迹经过第一基点K以后为由零变大的正视差图像,戴上3D眼镜看到的则是3D物体的一部分在显示面S内的效果,或子弹、飞镖等3D物体向显示面S内移动的运动轨迹。
[0080]具体的,结合图1及图11所示,上述第一优选实施例的带有互动遥控器的互动显示系统包括显示单元和互动遥控单元I,还包括系统监控单元2、以及系统信息处理单元3。
[0081]互动遥控单元I包括信号发射单元11;信号发射单元11用于发射光信号到显示单元的显示面S,优选地,信号发射单元11为红外激光发射器111,用以发射红外光。
[0082]系统监控单元2用于识别光信号在显示面S的位置,并传递给系统信息处理单元3,系统信息处理单元3以光信号在显示面S的位置作为预置的3D物体模型的第一基点K,并以第一基点K为原点沿显示面S向任意方向延伸形成预置线段L,预置线段L的终点为预置的3D物体模型的第二基点J。系统信息处理单元3依据第一基点K和第二基点J处理并生成3D图像和/或其运动轨迹,其中,第一基点K对应的3D图像和/或其运动轨迹为零视差3D图像,第二基点J对应的3D图像和/或其运动轨迹为负视差图像。
[0083]结合图8、图12所示,在前述互动显示系统的基础上,互动遥控单元I还包括用于检测互动遥控单元I上的D点到显示面S的距离N的测距监控单元12,形成上述第二优选实施例的互动显示系统,第二基点J的负视差数值之绝对值随测距数值增减而同方向增减。
[0084]在一些实施例中,互动遥控单元I还包括遥控信息处理单元13、通讯单元14、触动单元15,触动单元15控制光信号在显示面S上的位置,通讯单元14用于和显示单元之间进行通讯信号传输,通讯单元14包括2.4G发射模块和/或蓝牙模块。
[0085]进一步地,如图12所示,遥控信息处理单元13包括用于计算光信号发出时和返回时的时间差的计时电路单元132和用以调制红外光发射器的信号的调制电路单元131。测距监控单元12包括光电探测器121,可获取光信号返回的时间发送给遥控信息处理单元13的计时电路单元132,进而根据红外光的发出和返回时间差计算到显示面S的距离N。
[0086]触动单元15包括按键单元151,通过方向按键或触摸按键控制光信号的位置。触动单元15还包括移动传感器152和/或静电传感器153,可通过互动遥控单元I的动作和移动方向控制光信号的位置。移动传感器152包括加速传感器和/或重力传感器,在其他实施例中,触动单元15也可包括按键单元151、移动传感器152、静电传感器153中的一种或多种的组入口 ο
[0087]优选地,互动遥控器单元I还包括设置在信号发射单元11的光信号发射方向上的分光棱镜单元16;分光棱镜单元16镀有半反半透性质的膜片。用于透射部分红外光信号到显示面S,并反射部分红外光信号到测距监控单元12用于光信号起始时间的采集。在其他实施例中,光信号的起始时间也可由系统自动识别。
[0088]在红外光经过分光棱镜单元16时,一路光经膜片反射到测距监控单元12上,将光线信息反馈给遥控信息处理单元13,得出发出的时间;另外一路光穿透射向显示面S,再反射到测距监控单元12,得出返回的时间。信息处理单元13由每束光到达的时间差计算红外光线由射出点到显示面S的长度,从而计算出互动遥控器单元I到显示面S的距离N信息。
[0089]如图13所示,在其他实施例中,测距监控单元12也可包括用于采集红外光信号的发射和返回的CMOS传感器122,红外光的发出时间可以利用系统设定,在发射光信号时系统及时记录,得出发出时间,反馈给遥控信息处理单元13。红外光发射到显示面S后产生反射,被CMOS单元122捕捉到返回的红外光信号,得出返回到测距监控单元12的时间,反馈给遥控信息处理单元13,让遥控信息处理单元13根据时间差得出红外光线经过的路线长度,从而得出互动遥控器单元I相对显示面的距离信息。当然,光电探测器121、CM0S单元122也可同时设置。
[0090]可以理解地,上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
[0091]以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种互动3D显示系统的3D图像生成方法,其特征在于,所述显示系统包括显示单元、系统监控单元(2)、系统信息处理单元(3)和互动遥控单元(I),所述互动遥控单元(I)包括信号发射单元(11 ),所述3D图像生成方法包括以下步骤: 51、预置所需显示的3D物体模型; 52、所述信号发射单元(11)发射光信号到所述显示单元的显示面(S),所述系统监控单元(2)识别所述光信号在显示面(S)的位置,并传递位置信息给所述系统信息处理单元(3); 5
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