通过改变视点角度制作三维图像源的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种通过改变视点角度制作三维图像源的方法和装置，所述方法包括：首先，先在Ｘ、Ｙ、Ｚ三维绘图空间中绘制好三维界面图形，并设置一透视视点的位置；再通过改变视点角度制作左右眼视图图像并写到存储器中；就此完成了一帧立体显示所需的左右眼视图图像，重复上述步骤，直至完成所需的每一帧立体显示所需的左右眼视图图像，以供三维立体显示设备使用。本发明专利技术是通过改变视点角度来模拟人眼观看角度来分别绘制两个画面制作用于三维立体显示的三维图像源，以供立体显示设备显示为三维立体效果，使用户在使用用户界面时或者进行三维游戏时享受立体显示效果，大幅提高用户体验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三维图像源的制作方法和装置，特别涉及一种通过改变视点角度 制作用于三维立体显示的三维图像源的方法和装置。
技术介绍
绝大多数人所看到的世界都是三维的，而所触及的几乎所有介质，无论是印刷的、 照片或影像，都是二维的。如今，随着人们对三维影像兴趣的日趋强烈，最新的立体显示技 术可以满足人们对影像和复杂数据深入观察的需求。科技的进步正逐步使我们在显示器 上观看的图像和我们用双眼直接看到的事物相一致，这是由于有很多种原因促使人们对三 维显示感兴趣。许多专业应用需要具有立体感的视觉，还有一些场合采用三维图像从复杂 的虚拟数据中快速而更加精确地抽取信息，并且具有改善交互效率和减小图像信噪比的优 势。在计算机里显示3d图形，就是说在二维平面里显示三维图形。不像现实世界里真 实的三维空间，有真实的距离空间。计算机里只是看起来很像真实世界，因此在计算机显示 的3d图形，就是让人眼看上就像真的一样。人眼有一个特性就是近大远小，就会形成立体 感。计算机屏幕是平面二维的，我们之所以能欣赏到真如实物般的三维图像，是因为显示在 计算机屏幕上时色彩灰度的不同而使人眼产生视觉上的错觉，而将二维的计算机屏幕感知 为三维图像。基于色彩学的有关知识，三维物体边缘的凸出部分一般显高亮度色，而凹下去 的部分由于受光线的遮挡而显暗色。这一认识被广泛应用于网页或其他应用中对按钮、3d 线条的绘制。20世纪80年代，基于CRT (Cathode Ray Tube,阴极射线管)的立体显示器采用了 将左右眼图像作为独立帧连续显示的技术。观看时，图像以两种方式之一进行同步，一种方 法是佩戴采用快速切换LCD快门的眼镜，来连续适时遮挡左眼和右眼图像。另一种方法是 采用CRT产生在相反方向上的圆偏振图像，该图像是通过放在显示器前面的一个响应时间 很快的液晶板产生的，并通过比较轻的圆偏振眼镜观看。在这两种方法中，为了避免闪烁， CRT的刷新频率是正常帧速率的两倍，大约是IOOHz。但这种立体显示需要大量的通过复杂 的三维技术拍摄的影片，当没有这些特殊拍摄片源的时候，用户无法在立体显示设备上享 受三维立体效果。有些人认为，完美的三维显示技术不需要观看者在眼前佩戴任何立体观看工具， 而且也有很多公司已经开发出了不需要眼镜的立体显示产品，或称为自动立体显示设备。 这些产品一般通过向一只眼睛发送奇数场图像，向另一只眼睛发送偶数场图像的方式将显 示分辨率分解成两部分，但这也要求观看者使他们的头保持在最佳观察点的位置。另外，实 现三维立体视觉的方法还包括通过两个头戴式显示器来隔离每个眼睛的图像，以及需要用 户将头保持一种可以隔离双眼图像姿势的方法。另外也有一种对于大量观众的剧院式立体 图像生成技术，它可以通过前后投射系统来投射环幕图像到真实的三维空间，左右图像通 过帧序列或帧偏振极性来区分。但是无论如何，首先，立体显示方案一定要有好的图像源，因为人们已经习惯了在 常规的桌面显示器上观看优质图像，也期望立体图像具有同样的画质。此外，左右眼图像必 须在没有牺牲图像品质的前提下尽可能地分离。其次，显示系统也必须是令人观看舒适的。 人们观看立体三维图像时，希望能够不改变他们通常的观看习惯，例如，不希望佩戴沉重的 眼镜等。第三，优秀的立体显示设备一定是容易安装和使用的，而且与计算机、图像卡和软 件等的接口简单。使用三维显示技术来观看复杂数据和图像的用户，应该将他们的注意力 集中在所观看的内容而不是观看的手段。但目前没有相关的技术公开。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种三维图像源的制作方法和装置，其是通 过改变视点角度来模拟人眼观看角度来分别绘制两个画面制作用于三维立体显示的三维 图像源，以供立体显示设备显示为三维立体效果，在不需要佩戴专门的眼镜的条件下使用 户在使用用户界面时或者进行三维游戏时享受立体显示效果，大幅提高用户体验。本专利技术是这样实现的提供一种通过改变视点角度制作三维图像源的方法，包括如下步骤步骤10、首先，先在X、Y、Z三维绘图空间中绘制好三维界面图形，并设置一透视视 点的位置；步骤20、然后按步骤30和40设置左眼视图的视点和右眼视图的视点，并得到相应 的视像；步骤30、左眼视图的视点的位置是从透视视点出发，以所述三维界面图形的中心 点为圆心，以透视视点到三维界面图形的中心点的距离为半径，在俯视)(Ζ平面上，顺时针 旋转角度a，所得到左眼视点位置；之后，将三维界面图形投射到左眼视点位置所对应的屏 幕上，得到左眼视像，然后将左眼视像写到存储器中；步骤40、右眼视图的视点的位置是从透视视点出发，以所述三维界面图形的中心 点为圆心，以透视视点到三维界面图形的中心点的距离为半径，在俯视)(Z平面上，逆时针 旋转角度a，所得到右眼视点位置；之后，将三维界面图形投射到右眼视点位置所对应的屏 幕上，得到右眼视像，然后将右眼视像写到存储器中；步骤50、就此完成了一帧立体显示所需的左右眼视像，重复步骤20 40，直 至完成所需的每一帧立体显示所需的左右眼视像，以供三维立体显示设备使用；其中，步骤30和40的顺序不限先后；所述透视视点是画透视图时视线集中于一点 的位置；所述旋转角度a的计算公式为tan (a) = (D_eye/2) / (L_panel+L_graphic)，式中D_eye表示正常人双眼的瞳孔距离；L_panel表示人的面部到屏幕的距离；L_graphic表示三维界面图形的中心点到屏幕的距离。本专利技术还提供一种三维图像实现装置，包括基本设置单元，用于在基于CTZ坐标系的X、Y、Z三维绘图空间中绘制好三维界面 图形，并设置一透视视点的位置；左眼视图视点图像生成单元，用于以左眼视图的视点的位置从透视视点出发，以所述三维界面图形的中心点为圆心，以透视视点到三维界面图形的中心点的距离为半径， 在俯视)(Z平面上，顺时针旋转角度a，所得到左眼视点位置；之后，将三维界面图形投射到 左眼视点位置所对应的屏幕上，得到左眼视像，然后将左眼视像写到存储器中；右眼视图视点图像生成单元，用于以右眼视图的视点的位置是从透视视点出发， 以所述三维界面图形的中心点为圆心，以透视视点到三维界面图形的中心点的距离为半 径，在俯视)(Z平面上，逆时针旋转角度a，所得到右眼视点位置；之后，将三维界面图形投 射到右眼视点位置所对应的屏幕上，得到右眼视像，然后将右眼视像写到存储器 中；重复绘制单元，用于收集所述左眼视图视点图像生成单元和右眼视图视点图像生 成单元分别得到的图像，完成一帧立体显示所需的左右眼视像，并且持续收集，直至完 成所需的每一帧立体显示所需的左右眼视像，以供三维立体显示设备使用；其中，所述透视视点是画透视图时视线集中于一点的位置；所述旋转角度a的计 算公式为tan (a) = (D_eye/2) / (L_panel+L_graphic)，式中D_eye表示正常人双眼的瞳孔距离；L_panel表示人的面部到屏幕的距离；L_graphic表示三维界面图形的中心点到屏幕的距离。本专利技术具有如下优点在三维界面图形的基础上，通过分别绘制左右眼视像 得到立体显示设备所需要的三维图像源，为后续的立体显示提供基础，同时让用户得到立 体显示和三维图形界面的震撼享受；可广本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过改变视点角度制作三维图像源的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤１０、首先，先在基于ＸＹＺ坐标系的Ｘ、Ｙ、Ｚ三维绘图空间中绘制好三维界面图形，并设置一透视视点的位置；步骤２０、然后按步骤３０和４０设置左眼视图的视点和右眼视图的视点，并得到相应的视图图像；步骤３０、左眼视图的视点的位置是从透视视点出发，以所述三维界面图形的中心点为圆心，以透视视点到三维界面图形的中心点的距离为半径，在俯视ＸＺ平面上，顺时针旋转角度ａ，所得到左眼视点位置；之后，将三维界面图形投射到左眼视点位置所对应的屏幕上，得到左眼视图图像，然后将左眼视图图像写到存储器中；步骤４０、右眼视图的视点的位置是从透视视点出发，以所述三维界面图形的中心点为圆心，以透视视点到三维界面图形的中心点的距离为半径，在俯视ＸＺ平面上，逆时针旋转角度ａ，所得到右眼视点位置；之后，将三维界面图形投射到右眼视点位置所对应的屏幕上，得到右眼视图图像，然后将右眼视图图像写到存储器中；步骤５０、就此完成了一帧立体显示所需的左右眼视图图像，重复步骤２０～４０，直至完成所需的每一帧立体显示所需的左右眼视图图像，以供三维立体显示设备使用；其中，步骤３０和４０的顺序不限先后；所述透视视点是画透视图时视线集中于一点的位置；所述旋转角度ａ的计算公式为：ｔａｎ（ａ）＝（Ｄ＿ｅｙｅ／２）／（Ｌ＿ｐａｎｅｌ＋Ｌ＿ｇｒａｐｈｉｃ），式中：Ｄ＿ｅｙｅ表示正常人双眼的瞳孔距离；Ｌ＿ｐａｎｅｌ表示人的面部到屏幕的距离；Ｌ＿ｇｒａｐｈｉｃ表示三维界面图形的中心点到屏幕的距离。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖裕民，
申请(专利权)人：福州瑞芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]