3维显示器及数据产生方法技术

【解决课题】本发明专利技术的解决课题为实时地绘制立体影像。【解决方案】本发明专利技术提供一种产生3维显示器用发光数据的方法，所述3维显示器具备在3维方向排列的多个多色发光组件，所述方法包括：建模工序，其取得3D多边形模型；体素化工序，其将3D多边形模型以多个体素表现，并计算各体素的位置信息；表面色彩计算工序，其对于3D多边形模型，计算某一特定视点的正面侧表面的色彩信息、及所述某一特定视点的背面侧表面的色彩信息；内部色彩计算工序，其参照位置信息，根据正面侧表面的色彩信息与背面侧表面的色彩信息，计算位于正面侧表面与背面侧表面间的体素的色彩信息；映射工序，其参照位置信息，将各体素的色彩信息映射到2维相对位置，并产生所述发光数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3维显示器及数据产生方法
本专利技术涉及一种将成为画素的多色发光组件以3维来配置的3维显示器、及所述3维显示器用发光数据的产生方法。具体而言，本专利技术涉及通过使3维配置的多色发光组件发光，而可显示具有体积(volume)的立体图像的技术。
技术介绍
以往已知可从360度全方位视觉确认具有体积的立体图像的立体图像显示装置。所述立体图像显示装置例如使用在活动、展览会、或是广告目的。又，亦已知将立体图像显示装置搭载于游戏机等娱乐机器。例如，以往已知一种立体图像显示装置，其通过使平面矩阵状地配置画素的透明显示器旋转，而显示具有体积的立体图像(专利文献1、专利文献2等)。所述立体图像显示装置具有：点矩阵状地配置自发光画素所形成的透明显示器、及旋转驱动所述透明显示器的驱动机构。接着，所述立体图像显示装置通过以下方式控制，亦即，通过与透明显示器的旋转角同步并将图像显示在所述透明显示器，使观察者视觉确认到立体的图像。根据如此般旋转透明显示器的构成的装置，即使不使用如特殊眼镜般的器具，观看者为裸眼状态也可视觉确认立体图像。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-173212号公报专利文献2：日本特表2002-517789号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题又，在使用者互动型的活动、游戏等中，有时会要求根据使用者的要求或操作而实时地绘制立体图像并显示在立体图像显示装置。例如，近年来如下述技术亦正在普及，亦即，以无线通讯连接使用者所持有的掌上电脑(智能手机)与立体图像显示装置，并对应输入于掌上电脑的指示信息而使显示在立体图像显示装置的立体图像变化。如此般通过对应使用者的要求或操作而实时地移动、切换立体图像，而可提供使用者更有魅力的体验。但是，专利文献1、2所示以往的立体图像显示装置，必须与透明显示器的旋转角同步并将图像显示在所述透明显示器，且难以调节在显示器显示图像的时机。因此，以往的立体图像显示装置难以显示复杂形状的立体图像。又，以往的立体图像显示装置中，用以显示立体图像的控制较为困难，因此，例如对应使用者的要求、操作而实时地将立体图像绘制并显示此事并不容易。又，以往立体图像显示装置是高速旋转透明显示器并显示立体图像，故难以将该装置本身大型化。亦即，若装置成为大型，则不仅需要大型透明显示器，也需要用以高速旋转该大型透明显示器的高输出驱动机构。又，不论使用输出多高的驱动机构，也难以将大型透明显示器高速旋转至可视觉确认立体图像的程度。又，立体图像显示装置需要旋转透明显示器，故例如在有风吹的室外活动等时，并无法安全地使用。由以上观点来看，本专利技术的课题在于提供一种将可从360度全方位视觉确认的具有体积的立体图像实时地绘制的方法。又，本专利技术要解决的课题是提供一种新型3维显示器，其可适切显示具有体积的立体图像。又，本专利技术要解决的课题是提供一种可大型化且可在室外使用的3维显示器。本专利技术提供解决所述课题中至少一个的方案。用于解决问题的方案本专利技术的第1方面涉及3维显示器用发光数据的产生方法。在此所谓的3维显示器是指具备在左右方向、上下方向、及前后方向3维排列的多个多色发光组件。又，左右方向、上下方向、及前后方向是指形成相互立体地直交的3维空间直交座标系的方向。本专利技术的方法包括建模工序、体素化工序、表面色彩计算工序、内部色彩计算工序、及映射工序。建模工序是取得3D多边形模型的工序。3D多边形模型可使用电脑制作，也可从电脑内部或外部的记录装置等来取得，也可通过信息通讯回路(互联网)下载。体素化工序是将3D多边形模型以多个体素表现，并计算各体素的位置信息。体素化(Voxelization)是指将3D多边形模型表现作为小体积立方体的集合体的手法。因此，各体素为表现体积的一个要素。表面色彩计算工序是对于3D多边形模型计算对于某一特定视点的正面侧表面的色彩信息、及对于所述特定视点的背面侧表面的色彩信息。内部色彩计算工序是参照各体素的位置信息，并根据正面侧表面的色彩信息与背面侧表面的色彩信息，计算位于正面侧表面与背面侧表面间的体素的色彩信息。映射工序是参照各体素的位置信息，将各体素的色彩信息映射至2维相对位置，并产生发光数据的工序。亦即，为了将体素化的3D模型显示于3维显示器，将各体素的色彩信息取代为在3维显示器中易处理的2维显示的发光数据。如之前所述，本专利技术的方法中，将3D多边形模型体素化并计算各体素的色彩信息。在此，3维显示器装置具有3维配置多个多色发光组件的构成。因此，为了使用所述3维显示器装置而显示模型的图像(亦即表现模型的体积)，不仅要计算形成模型表面的体素，也要计算形成模型内部的体素的色彩信息。以往的2维显示器在显示体素化的模型的图像时，无需计算内部隐藏的体素的色彩信息。此点来看，本专利技术的3维显示器装置用的图像处理明显不同于以往2维显示器用的图像处理。接着，本专利技术的方法中，根据形成模型表面的体素的色彩信息，计算形成模型内部的体素的色彩信息。具体而言，先计算模型正面侧表面与背面侧表面的色彩信息，之后参照正面侧表面与背面侧表面的色彩信息，决定位于所述正面侧表面与背面侧表面间的内部体素的色彩信息。例如，内部体素的色彩信息可以是正面侧表面与背面侧表面的色彩信息的中间色，也可以是从正面侧表面往背面侧表面慢慢变色般的渐变色。如此，通过根据正面侧表面与背面侧表面的色彩信息而间接计算内部体素的色彩信息，而可实现处理高速化。因此，根据本专利技术的方法，可实时地绘制可从360度全方位视觉确认的具有体积的立体图像。本专利技术的方法中，3维显示器优选为：在上下方向上的多个连接的多色发光组件在圆周方向上形成排列多个列的层，并将所述多色发光组件层以同心圆状地形成多层。此时优选为在本专利技术的方法的映射工序中，参照各体素的位置信息并将各体素的色彩信息映射在分别对应多色发光组件层的2维相对位置，而产生每个多色发光组件层的发光数据。如之前所述，在3维显示器中，以形成略圆筒状的层的方式，将多个多色发光组件排列于上下方向及圆周方向来配置。又，通过将略圆筒状的多色发光组件层以同心圆状地形成多层，而构筑3维显示器。如此，在本专利技术中，若仅看多色发光组件的一个层，则多色发光组件是并列在上下方向及圆周方向的2维配置(2D)。接着，通过在前后方向配置多色发光组件层的多个层，构筑3维的配置(3D)。因此，可对各个层计算多色发光组件的发光色。亦即，对于3维显示器，不需要将发光数据提供作为3维配置的数据，只要将发光数据提供作为2维配置的数据即可。从而可简便产生提供于3维显示器的发光数据，并可更高速地处理。又，通过使3维显示器的形状形成略圆筒状，而容易从360度全方位视觉确认模型的立体图像。本专利技术的方法中，体素化工序优选为包括第1工序、第2工序、及第3工序。在第1工序中，对于3D多边形模型计算位于某一特定视点的正面的体素的位置信息，并推定较位于所述正面的体素更靠背面侧也存在有体素，而进行绘制。在第2工序中，对于3D多边形模型计算位于所述特定视点的背面的体素的位置信息，并推定较位于所述背面的体素更靠背面侧也存在有体素，而进行绘制。在第3工序中，通过求出第1工序的绘制结果与第2工序的绘制结果的异或，获得构成3D多边形模型的各体素的位置信息。如之前所述，通过异或计算构成3D多边形模型的各体素的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生3维显示器用发光数据的方法，其特征在于，所述3维显示器具备在左右方向、上下方向、及前后方向排列的多个多色发光组件，所述方法包括：建模工序，其取得3D多边形模型，体素化工序，其将所述3D多边形模型以多个体素表现，并计算各体素的位置信息，表面色彩计算工序，其对于所述3D多边形模型，计算某一特定视点的正面侧表面的色彩信息、及所述某一特定视点的背面侧表面的色彩信息，内部色彩计算工序，其参照所述位置信息，根据所述正面侧表面的色彩信息与所述背面侧表面的色彩信息，计算位于所述正面侧表面与所述背面侧表面间的体素的色彩信息，映射工序，其参照所述位置信息，将所述各体素的色彩信息映射到2维相对位置，并产生所述发光数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.15 JP 2014-1013391.一种产生3维显示器用发光数据的方法，其特征在于，所述3维显示器具备在左右方向、上下方向、及前后方向排列的多个多色发光组件，所述方法包括：建模工序，其取得3D多边形模型，体素化工序，其将所述3D多边形模型以多个体素表现，并计算各体素的位置信息，表面色彩计算工序，其对于所述3D多边形模型，计算某一特定视点的正面侧表面的色彩信息、及所述某一特定视点的背面侧表面的色彩信息，内部色彩计算工序，其参照所述位置信息，根据所述正面侧表面的色彩信息与所述背面侧表面的色彩信息，计算位于所述正面侧表面与所述背面侧表面间的体素的色彩信息，映射工序，其参照所述位置信息，将所述各体素的色彩信息映射到2维相对位置，并产生所述发光数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述3维显示器中，在上下方向连接多个所述多色发光组件是在圆周方向排列多个列并形成层，且所述多色发光组件的层是同心圆状地形成多个层，所述方法中，所述映射工序是参照所述各体素的位置信息，将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨田晶则，李昊哲，猪子寿之，
申请(专利权)人：提姆拉博株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP