用于形成光场图像的设备和方法技术

本发明专利技术提供了一种用于形成光场图像的设备和方法，所述方法包括：将图形对象的顶点投影到在从至少一个相机到再现光场的屏幕的方向上与所述至少一个相机相距第一距离的远平面，并使用投影到远平面的顶点针对图形对象形成光场图像。

【技术实现步骤摘要】
用于形成光场图像的设备和方法本申请要求于2013年4月5日在韩国知识产权局提交的10-2013-0037439号韩国专利申请的优先权权益，该申请的公开通过引用合并于此。
以下描述涉及一种用于形成光场图像的方法和设备。
技术介绍
三维（3D）显示技术正被应用于图像显示的各种领域（诸如，电影投影仪、电视（TV）、移动电话等）。3D显示的终极目标是向在虚拟环境中的用户提供与在真实环境中感知的立体感觉等效的立体效果。针对这一目的，各种类型的技术（诸如，立体视觉方法、多视图方法等）正在被研究。在各种技术中，相比于立体视觉方法或多视图方法，光场方法可更准确地表现3D空间信息。
技术实现思路
在3D显示中，如果位于观看位置的渲染相机的位置和位于投影位置的显示投影仪的位置不同，则变换捕获的光场以重建用于显示的光场。因此，可通过将渲染相机定位于投影位置来避免所述变换。这种布置导致从后面位置来捕获对象的前视图，并针对观察者的观察位置调整图像。根据示例实施例，一种用于形成光场图像的方法可包括：接收图形对象的顶点（vertex），将图形对象的顶点投影到在从至少一个相机到再现光场的屏幕的方向上与所述至少一个相机相距第一距离的远平面，使用投影到远平面的图形对象的顶点针对图形对象形成光场图像。投影的步骤可包括：将在所述顶点之中的位于距至少一个相机的第一距离处的图形对象的至少一个顶点变换到位于中所述至少一个相机的第二距离处；并将在所述顶点之中的位于距至少一个相机的第二距离处的图形对象的至少一个顶点变换到位于距所述至少一个相机的第一距离处。投影的步骤可包括：执行将关于至少一个相机的图形对象的至少一个顶点投影到所述远平面的矩阵计算，并使用矩阵计算的结果确定投影到所述远平面的图形对象的坐标值。所述方法还可包括：接收图形对象将被投影到的屏幕的顶部位置、底部位置、左边位置和右边位置及以从所述至少一个相机到该屏幕的第一距离和第二距离。第一距离可相应于在到屏幕的方向上图形对象可被完整地表现的距相机位置的最远位置，第二距离可相应于图形对象可被完整地表现的最近位置。根据示例实施例，一种用于形成光场图像的方法可包括：通过使用至少一个相机针对图形对象执行光场拍摄，来产生光场信息，其中，所述至少一个相机具有与表现光场的至少一个投影仪相同的视图位置或方向；基于观察者的观察位置变换光场信息；通过将变换的光场信息提供给所述至少一个投影仪来形成光场图像。观察者的观察位置可包括观察者的观察高度。变换的步骤可包括基于在第一平面上的观察者的观察位置，来变换光场信息，其中，第一平面是观察者平面或观察者感知的观看平面。基于在第一平面上的观察位置变换光场信息的步骤可包括：确定第一坐标，其中，在第一坐标，将所述至少一个相机与图形对象的任一顶点连接的直线与第一平面相交；将第一坐标移动到与观察者的观察位置相应的第二坐标；确定第三坐标，其中，在第三坐标，经过第二坐标和图形对象的任一顶点的直线与再现光场的屏幕所在的第二平面相交；使用第三坐标变换光场信息。所述方法还可包括接收包括以下项的信息：所述至少一个相机的位置、第一平面的位置及第二平面的位置。形成光场图像的步骤可包括：将变换的光场信息投影到在从所述至少一个相机到再现光场的屏幕的方向上与所述至少一个相机相距第一距离的远平面，并通过将投影到所述远平面的变换的光场信息提供给至少一个投影仪来形成光场图像。投影的步骤可包括：将在变换的光场信息之中的位于距所述至少一个相机的第一距离处的光场信息变换到位于距所述至少一个相机的第二距离处；将在变换的光场信息之中的位于距所述至少一个相机的第二距离处的光场信息变换到位于距所述至少一个相机的第一距离处；投影的步骤可包括：执行将来自至少一个相机的变换的光场信息投影到所述远平面的矩阵计算，并利用矩阵计算的结果确定投影到所述远平面的光场信息的坐标值。所述方法还可包括：接收图形对象将被投影到的屏幕的顶部位置、底部位置、左边位置和右边位置以及指向屏幕的第一距离和第二距离。根据示例实施例，一种用于形成光场图像的设备可包括：输入单元，用于接收图形对象的顶点；投影单元，用于将图形对象的顶点投影到与指向再现光场的屏幕的第一距离相应的远平面；形成单元，用于使用投影到所述远平面的顶点来形成光场图像。投影单元可包括：变换器，用于将在所述顶点之中的位于距至少一个相机最远的第一距离处的图形对象的至少一个顶点变换到位于距所述至少一个相机最近的第二距离处，将位于距至少一个相机最近的第二距离处的图形对象的至少一个顶点变换到位于距所述至少一个相机最远的第一距离处。投影单元可包括：计算器，用于执行将来自一个相机的图形对象的至少一个顶点投影到所述远平面的矩阵计算；确定器，用于使用计算器的计算结果确定投影到所述远平面的图形对象的坐标值。根据示例实施例，一种用于形成光场图像的设备可包括：光场形成单元，用于通过使用至少一个相机针对图形对象执行光场拍摄，来形成光场信息，其中，所述至少一个相机具有与表现光场的至少一个投影仪相同的视图位置或方向；变换单元，用于基于观察者的观察位置变换光场信息；图像形成单元，用于通过将变换的光场信息提供给所述至少一个投影仪来形成光场图像。变换单元可包括：第一确定器，用于确定第一坐标，其中，在第一坐标，将至少一个相机与图形对象的任一顶点连接的直线与第一平面相交；移动器，用于将第一坐标移动到与观察者的观察位置相应的第二坐标；第二确定器，用于确定第三坐标，其中，在第三坐标，经过第二坐标和图形对象的任一顶点的直线与位于到再现光场的屏幕的方向上的第二平面，并使用第三坐标变换光场信息。图像形成单元可包括：投影单元，用于将变换的光场信息投影到与指向再现光场的屏幕的第一距离相应的远平面；形成单元，用于通过将投影到所述远平面的变换的光场信息提供给至少一个投影仪来形成光场图像。投影单元可包括：计算器，用于执行将来自一个相机的图形对象的至少一个顶点投影到所述远平面的矩阵计算；确定器，用于使用计算器的计算结果确定投影到所述远平面的图形对象的坐标值。根据示例实施例，一种将三维对象投影到屏幕上的方法可包括：使用渲染相机捕获对象的光场，其中，渲染相机位于显示投影仪产生光场的位置；对捕获到的对象的光场进行投影；其中，捕获到的光场与从对象后面的位置捕获的对象的前视图，其中，所述对象后面的位置相应于显示投影仪再现光场的位置。示例实施例的另外方面、特征和/或优点将在以下描述中部分地阐明，并从描述中部分是明显的，或者通过本公开的实施可以被理解。附图说明从下面通过结合附图进行的示例实施例的描述中，这些和/或其它方面及优点将会变得明显，并更易于理解，其中：图1示出根据示例实施例的通过光场图像形成方法将相机视图变换到投影仪视图的构思；图2示出根据示例实施例的通过光场图像形成方法捕获后面视图的光场的构思；图3示出根据示例实施例的通过光场图像形成方法处理图形对象的顶点的过程；图4示出根据示例实施例的光场图像形成方法；图5示出根据示例实施例的在光场图像形成方法中将图形对象的顶点投影到远平面的方法的操作流程；图6示出根据示例实施例的通过光场图像形成方法将图形对象的顶点投影到远平面的方法；图7示出根据示例实施例的通过光场图像形成方法将图形对象的顶点投影到远平面的结果；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成光场图像的方法，所述方法包括：接收图形对象的顶点；将图形对象的顶点投影到在从至少一个相机到再现光场的屏幕的方向上与所述至少一个相机相距第一距离的远平面；使用被投影的图形对象的顶点针对图形对象形成光场图像。

【技术特征摘要】
2013.04.05 KR 10-2013-00374391.一种用于形成光场图像的方法，所述方法包括：接收图形对象的顶点；将图形对象的顶点投影到在从用于针对图形对象执行光场拍摄的至少一个相机到再现光场的屏幕的方向上与所述至少一个相机相距第一距离的远平面；使用被投影的图形对象的顶点针对图形对象形成光场图像，其中，所述至少一个相机具有与表现光场的至少一个投影仪相同的视图位置或方向。2.如权利要求1所述的方法，其中，投影的步骤包括：将在所述顶点之中的位于距至少一个相机的第一距离处的图形对象的至少一个顶点变换到位于距所述至少一个相机的第二距离处；将在所述顶点之中的位于距至少一个相机的第二距离处的图像对象的至少一个顶点投影到位于距所述至少一个相机的第一距离处。3.如权利要求1所述的方法，其中，投影的步骤包括：执行将关于至少一个相机的图形对象的至少一个顶点投影到所述远平面的矩阵计算；使用矩阵计算的结果确定投影到所述远平面的图形对象的坐标值。4.如权利要求1所述的方法，还包括：接收图形对象将被投影到的屏幕的顶部位置、底部位置、左边位置和右边位置，以及从所述至少一个相机到该屏幕的第一距离和第二距离。5.如权利要求4所述的方法，其中，第一距离与在从所述至少一个相机到再现光场的屏幕的方向上能够完整表现图形对象的距所述至少一个相机的位置最远的位置相应，第二距离与能够完整表现图形对象的最近位置相应。6.一种用于形成光场图像的方法，所述方法包括：通过使用至少一个相机针对图形对象执行光场拍摄，来产生光场信息，其中，所述至少一个相机具有与表现光场的至少一个投影仪的视图位置或方向相同的视图位置或方向；基于观察者的观察位置变换光场信息；通过将变换的光场信息提供给所述至少一个投影仪，来形成光场图像,其中，形成光场图像的步骤包括：将变换的光场信息投影到在从所述至少一个相机到再现光场的屏幕的方向上与所述至少一个相机相距第一距离的远平面，通过将投影到所述远平面的变换的光场信息提供给所述至少一个投影仪，来形成光场图像。7.如权利要求6所述的方法，其中，观察者的观察位置包括观察者的观察高度。8.如权利要求6所述的方法，其中，变换的步骤包括：基于在第一平面上的观察者的观察位置，变换光场信息，其中，第一平面是观察者平面或观察者感知的观看平面。9.如权利要求8所述的方法，其中，基于在第一平面上的观察位置变换光场信息的步骤包括：确定第一坐标，其中，在第一坐标，将所述至少一个相机与图形对象的任一顶点连接的直线与第一平面相交；将第一坐标移动到与观察者的观察位置相应的第二坐标；确定第三坐标，其中，在第三坐标，经过第二坐标和图形对象的任一顶点的直线与再现光场的屏幕所在的第二平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：南东暻，金道均，朴柱容，安民修，李振镐，崔瑞永，河仁友，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR