用于显示三维对象的方法和系统技术方案

一种用于使用同时提供至少双目视差和运动视差的效果的二维可视化构件来显示三维对象的系统，所述系统包括：至少一个显示器，所述至少一个显示器被配置来显示图像序列；至少一副眼镜，所述至少一副眼镜被配置来提供图像的立体分隔，所述眼镜包括至少两个光学快门和至少两个标记；至少两个光学传感器阵列；至少两个读取和处理装置，所述至少两个读取和处理装置被配置来从所述光学传感器阵列的区域读取数据并确定所述标记的2D坐标；至少一个标记坐标预测装置，所述至少一个标记坐标预测装置被配置来推断所述标记的坐标，以使得有效总体延迟不超过5ms；标记3D坐标计算装置；3D场景形成装置；以及至少一个图像输出装置。本发明专利技术还包括一种显示三维对象并为一名或多名观察者提供三维对象的真实表示的对应方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于显示三维对象的方法和系统
本专利技术涉及用于显示现实三维对象的多用户构件，且具体地，其涉及基于空间视觉感知的单目和双目机制的构件，所述单目和双目机制使用可视化构件以在屏幕表面上提供图像。
技术介绍
用于显示三维对象的构件被用于科学、工业、教育、游戏目的等的各种虚拟现实系统中。当使用传统的可视化构件(即，用于在屏幕表面上而不是在一定体积的介质中形成图像的构件)时，例如基于基本平坦面板(如液晶显示器(LCD)、等离子面板、投影屏幕)的构件，使用利用尽可能多的空间视觉感知机制的方法是得当的。视觉感知机制分为单目和双目机制，并且分为生理和心理机制。单目机制包括遮挡、已知对象尺寸的可辨认性、运动视差、线性透视、纹理梯度、阴影和调节。双目机制包括会聚和双目视网膜像差。生理机制包括可以通过数学和物理学(运动视差、调节、会聚和双目视网膜像差)的概念和公式手段来定义的生理机制，而心理机制包括基于人类感知经验(所有其他机制)的心理机制。一般而言，生理空间感知机制在空间可视化中占主导地位，而心理空间感知机制则是补充性的。遮挡(也称为插入)是在一个对象阻碍另一个对象的视图的情况下确保深度感知的机制。当观本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生形成在显示装置表面上的图像的3D效果的方法，所述方法同时提供至少双目视差和运动视差的效果，并且包括以下步骤：‑使用包括以下各项的系统：至少一个显示装置；用于立体分隔图像的至少一副眼镜，所述眼镜包括至少两个光学快门和至少两个标记；至少两个光学传感器阵列；至少两个读取和处理装置；标记3D坐标计算装置；至少一个标记坐标预测装置；3D场景形成装置；至少一个图像输出装置，‑从所述至少两个光学传感器阵列获得图片、检测所述图片中的所述标记并确定所述标记的2D坐标；‑基于所述标记的所述2D坐标来确定所述标记的3D坐标；‑推断所述标记的坐标，使得有效总体延迟不超过5ms；‑考虑所述标记的所述3D坐标来形...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种产生形成在显示装置表面上的图像的3D效果的方法，所述方法同时提供至少双目视差和运动视差的效果，并且包括以下步骤：-使用包括以下各项的系统：至少一个显示装置；用于立体分隔图像的至少一副眼镜，所述眼镜包括至少两个光学快门和至少两个标记；至少两个光学传感器阵列；至少两个读取和处理装置；标记3D坐标计算装置；至少一个标记坐标预测装置；3D场景形成装置；至少一个图像输出装置，-从所述至少两个光学传感器阵列获得图片、检测所述图片中的所述标记并确定所述标记的2D坐标；-基于所述标记的所述2D坐标来确定所述标记的3D坐标；-推断所述标记的坐标，使得有效总体延迟不超过5ms；-考虑所述标记的所述3D坐标来形成3D场景；-在所述至少一个显示装置上输出所述3D场景的图像，其中交替地输出旨在给观察者的每只眼睛的所述3D场景的所述图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述标记是发光标记。3.根据权利要求1所述的方法，其还包括控制跟踪窗口的步骤，其中所述系统还包括至少一个跟踪窗口控制装置。4.根据权利要求1所述的方法，其还包括校准用于跟踪观察者位置的构件的步骤，其中这些构件包括所述标记、所述光学传感器阵列、所述读取和处理装置以及所述标记3D坐标计算装置。5.根据权利要求1所述的方法，其还包括检测干扰发射源并排除其对检测所述标记的影响的步骤。6.根据权利要求1所述的方法，其还包括在从所述光学传感器阵列获取图片的所述步骤之前使所述光学传感器阵列彼此同步的步骤。7.根据权利要求2所述的方法，其还包括在从所述光学传感器阵列获取图片的所述步骤之前使所述光学传感器阵列彼此并且与所述标记同步的步骤。8.根据权利要求2所述的方法，其还包括选择性地接通和切断所述标记的步骤，其中所述系统还包括至少一个第一无线电通信装置，并且所述系统的所述眼镜还包括至少一个第二无线电通信装置。9.根据权利要求8所述的方法，其还包括当所述标记被切断时产生发光图的步骤，以便在检测所述标记的所述步骤之前自动检测干扰发射源并排除其对检测所述标记的影响。10.根据权利要求1或权利要求8所述的方法，其还包括在确定所述标记的所述2D坐标的所述步骤之后识别所述标记的步骤，其中所述系统还包括标记识别装置。11.根据权利要求1所述的方法，其还包括在确定所述标记的所述3D坐标的所述步骤之前推断所述标记的所述2D坐标的步骤。12.根据权利要求1所述的方法，其还包括在确定所述标记的所述3D坐标的所述步骤之后推断所述标记的所述3D坐标的步骤。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述系统包括至少三个光学传感器阵列、至少三个读取和处理装置以及至少三个跟踪窗口控制装置。14.根据权利要求1所述的方法，其中针对一名以上的观察者执行为所述观察者的每只眼睛显示所述图像。15.根据权利要求1所述的方法，其中处理从所述光学传感器阵列获得的数据在读取帧完成之前开始。16.根据权利要求1所述的方法，其中处理从所述光学传感器阵列获得的数据以分布的方式在所述至少两个读取和处理装置中执行。17.根据权利要求1所述的方法，其中以子像素精度来执行确定所述标记的2D坐标。18.根据权利要求1所述的方法，其中所述系统还包括至少一个第一无线电通信装置，并且所述系统的所述眼镜还包括至少一个第二无线电通信装置和定向装置，并且其中当通过所述光学传感器阵列确定所述标记不可能时，将经由所述第一和第二无线电通信装置从所述眼镜的所述定向装置获得的数据用于确定安置在所述眼镜上的所述标记的3D坐标。19.根据权利要求1所述的方法，其中所述系统还包括至少一个第一无线电通信装置以及包括至少一个第二无线电通信装置和定向装置的至少一个操纵器，并且其中当通过所述光学传感器阵列确定所述标记不可能时，将经由所述第一和第二无线电通信装置从所述操纵器的所述定向装置获得的数据用于确定安置在所述操纵器上的所述标记的3D坐标。20.根据权利要求3所述的方法，其中所述系统还包括至少一个第一无线电通信装置，并且所述系统的所述眼镜还包括至少一个第二无线电通信装置和定向装置，并且其中将经由所述第一和第二无线电通信装置从所述眼镜的所述定向装置获得的数据用于确定所述跟踪窗口的大小和位置。21.根据权利要求3所述的方法，其中所述系统还包括至少一个第一无线电通信装置以及包括至少一个第二无线电通信装置和定向装置的至少一个操纵器，并且其中将经由所述第一和第二无线电通信装置从所述操纵器的所述定向装置获得的数据用于确定所述跟踪窗口的大小和位置。22.根据权利要求1或权利要求3所述的方法，其中检测所述标记并确定所述标记的2D坐标的所述步骤包括以下步骤：-选择用于读取的所述光学传感器阵列的行；-读取所述光学传感器阵列的选定行；-检查所述选定行中的每个像素的信号强度是否超过阈值；-如果所述像素信号强度超过所述阈值，那么检测所述标记图片轮廓，并且随后转到计算所述标记图片轮廓的大小的步骤；如果所述像素信号强度不超过所述阈值，那么返回到读取所述光学传感器阵列的选定行的所述步骤；-计算所述标记图片轮廓的大小；-检查所述标记图片轮廓的大小；-如果所述标记图片轮廓的所述大小在预定限度内，那么转到计算所述标记图片轮廓的几何中心的步骤；如果所述标记图片轮廓的所述大小不在预定限度内，那么转到排除所述标记图片轮廓的步骤；-计算所述标记图片轮廓的几何中心；-计算所述标记图片轮廓的最大和最小半径；-检查所述标记图片轮廓的所述最大和最小半径的比率；-如果所述标记图片轮廓的所述最大和最小半径的所述比率在预定限度内，那么转到检查亮度均匀性的步骤，如果所述标记图片轮廓的所述最大和最小半径的所述比率不在预定限度内，那么转到排除所述标记图片轮廓的步骤；-检查所述标记图片轮廓内的所述区域的亮度均匀性；-如果所述标记图片轮廓内的所述区域的所述亮度均匀性在预定限度内，那么转到计算所述标记图片轮廓的加权中心的坐标的步骤，如果所述标记图片轮廓内的所述区域的所述亮度均匀性不在预定限度内，那么转到排除所述标记图片轮廓的步骤；-排除所述标记图片轮廓而不予以进一步的考虑，并且转到对所述标记图片轮廓进行标记的步骤；-计算所述标记图片轮廓的加权中心的坐标，针对对应步骤传递以下各项中的至少一项：所述标记图片轮廓的所述加权中心的所述坐标、所述标记图片轮廓的大小以及所述标记图片轮廓的所述最大和最小半径的所述比率，并且随后转到对所述标记图片轮廓进行标记的步骤；-对所述标记图片轮廓进行标记，并且排除所述标记图像轮廓而不进一步分析从所述光学传感器阵列获得的所述图片。23.根据权利要求3所述的方法，其中控制所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：诺皮特·法亚奇拉珐维奇·莎法思提亚，
申请(专利权)人：ALT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：俄罗斯,RU