一种基于显示设备的3d集成图像的生成方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于显示设备的3D集成图像的生成方法及系统，首先获取显示设备参数及3D模型文件，所述显示设备参数包括微透镜个数及微透镜覆盖显示设备像素个数；然后，将微透镜个数与微透镜覆盖显示设备像素个数进行比较，根据比较结果，采取平行投影算法或者锥形投影算法来生成3D集成图像。根据本发明的基于显示设备的3D集成图像的生成方法，可以快速将3D场景模型转化为集成图像，用于3D集成成像显示，提供全视差、色彩逼真、连续视点的真三维图像。
【专利说明】一种基于显示设备的3D集成图像的生成方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理【技术领域】，尤其涉及一种基于显示设备的3D集成图像的生成方法及系统。
【背景技术】
[0002]基于集成成像的三维显示技术是一种裸眼真三维显示技术。它无需佩戴眼镜，可提供全视差、色彩逼真、连续视点的真三维图像，并且可以避免多视点自由立体显示中视差图突变所导致的视觉疲劳现象，是一种裸眼3D显示的有效方案。集成成像技术最早由Lippmann[I]提出，是一种利用微透镜阵列来记录和再现3D场景的显示技术。
[0003]记录时，通过微透镜阵列将三维场景不同方向的信息在焦平面上进行记录。也可采用相机阵列来获取三维场景不同方向的信息。每个微透镜或相机记录一幅二维的图像元。这种由透镜阵列和感光元件组成的光学系统来获得3D集成图像的方法，虽然方便快捷，但是获取的图像和再现过存在空间深度反转。为了解决这个问题，Ives等人提出了两步记录法。而集成图像经过多次记录，图像分辨率和质量被大大地降低。
[0004]随着计算机图形图像处理技术的发展，人们开始采用计算机模拟计算来代替光学方法获取集成图像。这种方法不仅可以解决深度反转和分辨率问题，并且能获得任意3D模型任意位置任意方向的集成图像。可是在计算复杂3D场景过程中，存在大量的像素对应关系、遮挡和贴图等图像处理，这将耗费大量的时间。
[0005]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0006]鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于显示设备的3D集成图像的生成方法及系统，旨在解决现有技术的3D场景模型转化为集成图像时消耗时间过长的问题。
[0007]本发明的技术方案如下:
[0008]一种基于显示设备的3D集成图像的生成方法，其中，包括以下步骤:
[0009]A、获取显示设备参数及3D模型文件，所述显示设备参数包括微透镜个数N及微透镜覆盖显示设备像素个数M ;
[0010]B、将微透镜个数N与微透镜覆盖显示设备像素个数M进行比较；
[0011 ] C、当微透镜个数N大于微透镜覆盖显示设备像素个数M时，对3D模型的面片进行平行投影，并对平行投影后的面片处理前后遮挡关系，然后在显示设备上进行贴图，形成M幅平行投影图；
[0012]当微透镜个数小于微透镜覆盖显示设备像素个数时，对3D模型的面片进行锥形投影，并对锥形投影后的面片处理前后遮挡关系，然后在显示设备上进行贴图，形成N幅锥形投影图；
[0013]D、将所述M幅平行投影图穿插排列或将所述N幅锥形投影图并排排列，生成3D集成图像；
[0014]其中，M、N为自然数。
[0015]所述的3D集成图像的生成方法，其中，所述步骤C中的平行投影图的投影方向矢量Gam的表达式为:
【权利要求】
1.一种基于显示设备的3D集成图像的生成方法，其特征在于，包括以下步骤: A、获取显示设备参数及3D模型文件，所述显示设备参数包括微透镜个数N及微透镜覆盖显示设备像素个数M ； B、将微透镜个数N与微透镜覆盖显示设备像素个数M进行比较； C、当微透镜个数N大于微透镜覆盖显示设备像素个数M时，对3D模型的面片进行平行投影，并对平行投影后的面片处理前后遮挡关系，然后在显示设备上进行贴图，形成M幅平行投影图； 当微透镜个数小于微透镜覆盖显示设备像素个数时，对3D模型的面片进行锥形投影，并对锥形投影后的面片处理前后遮挡关系，然后在显示设备上进行贴图，形成N幅锥形投影图； D、将所述M幅平行投影图穿插排列或将所述N幅锥形投影图并排排列，生成3D集成图像； 其中，M、N为自然数。
2.根据权利要求1所述的3D集成图像的生成方法，其特征在于，所述步骤C中的平行投影图的投影方向矢量^^的表达式为:
3.根据权利要求2所述的3D集成图像的生成方法，其特征在于，所述步骤C中的平行投影图的表达式为:
4.根据权利要求3所述的3D集成图像的生成方法，其特征在于，所述步骤D中将所述M幅平行投影图穿插排列生成3D集成图像I的表达式为:
5.根据权利要求1所述的3D集成图像的生成方法，其特征在于，所述锥形投影图的投影方向矢量Sran的表达式为:
6.根据权利要求5所述的3D集成图像的生成方法，其特征在于，所述锥形投影图的表达式为:
7.根据权利要求6所述的3D集成图像的生成方法，其特征在于，所述步骤D中将所述N幅锥形投影图并排排列，生成3D集成图像I的表达式为:
8.一种基于显示设备的3D集成图像的生成系统，其特征在于，包括: 显示设备参数及3D模型文件获取模块，用于获取显示设备参数及3D模型文件，所述显示设备参数包括微透镜个数N及微透镜覆盖显示设备像素个数M ； 比较模块，用于将微透镜个数N与微透镜覆盖显示设备像素个数M进行比较； 平行投影图或锥形投影图生成模块，用于当微透镜个数N大于微透镜覆盖显示设备像素个数M时，对3D模型的面片进行平行投影，并对平行投影后的面片处理前后遮挡关系，然后在显示设备上进行贴图，形成M幅平行投影图；当微透镜个数小于微透镜覆盖显示设备像素个数时，对3D模型的面片进行锥形投影，并对锥形投影后的面片处理前后遮挡关系，然后在显示设备上进行贴图，形成N幅锥形投影图； 3D集成图像生成模块，用于当将所述M幅平行投影图穿插排列或将所述N幅锥形投影图并排排列，生成3D集成图像；其中，M、N为自然数。
【文档编号】H04N13/04GK103513433SQ201210227448
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月26日 优先权日:2012年6月26日
【发明者】濮怡莹 申请人:Tcl集团股份有限公司