3D显示系统技术方案

本发明专利技术描述了用于使用运动视差显示三维(3D)图像的方法和系统。将图像投影到具有波纹化或刻面化表面的反射器上。在多个观看位置观看反射的图像，并且根据观看位置感知不同的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及三维(3D)捕获和/或显示系统和方法。具体地说，其涉及使用运动视差技术的3D显示和/或捕获。
技术介绍
运动视差典型地是感知的3D效果的术语，该感知的3D效果源自取决于观看位置具有场景的不同视角(perspective)。例如，当将头从一侧移动到另一侧时，归因于对象之间的不同关系，应不同地感知场景。在该概念中还包括其它3D线索(cue)，例如光照、阴影、 双目观察和视角。人类视觉系统使用3D线索的组合来完全地构建并且感知3D图像。运动视差根据观看者的视角而将不同的图像提供给观看者。因为取决于观看者通过来回移动来确定他或她的视角，所以这比立体视觉更复杂。特别地，当观测者移动时，若干静止对象相对于背景的明显相对运动给出关于相对距离的暗示。如果关于移动的方向和速度的信息是已知的，则运动视差可以提供绝对深度信息。参见例如Ferris，S. H. (1972) Motion Parallax and Absolute Distance， Journal of Experimental Psychology, 95(2),258-263.用于实现运动视差的一些方法已经跟踪观看者的位置，以对于观看者的视角确定正确视图。然而，这些方法对于多个观看者不能良好工作或者根本不起作用，并且即使对于单个观看者可能归因于运动跟踪中的延迟而展现延时。第二种技术是同时显示仅在适当视角处显现的不同图像(称为多视图)。 Phillips 和其它制造商已制造IXD显示器以通过使用IXD上方的双凸透镜阵列将光从特定像素引向期望的定向而实现该效果。这是通过牺牲图像分辨率来实现的(即，对于水平方向上的 ο个视图，每一图像像素需要 ο个垂直像素)，因此使得图像的水平分辨率劣化 T ο 倍。
技术实现思路
描述了用于使用运动视差显示三维(3D)图像的方法和系统。将图像投影到具有波纹化或刻面化表面的反射器上。在多个观看地点观看反射的图像，并且根据观看地点感知不同的图像。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种使用运动视差的图像的三维(3D)显示的系统，包括具有波纹化或刻面化表面的至少一个镜面反射器；至少一个投影器，适用于将图像投影到所述至少一个镜面反射器的波纹化或刻面化表面上；以及多个观看地点，每一观看地点适用于感知所述至少一个投影器投影的并且所述至少一个镜面反射器的所述波纹化或刻面化表面反射的图像，其中所述观看地点所感知的图像根据当将图像反射到观看地点时由所述波纹化或刻面化表面形成的角度而不同，每一观看地点与所述图像的一视点对应，以及所述图像的视点的数量以及所述图像的视点的角密度被配置为提供所述图像的相邻视点之间的平滑过渡。根据本专利技术的另一个实施例，提供了一种使用运动视差显示三维(3D)图像的方法，包括将图像投影到至少一个镜面反射器的波纹化或刻面化表面上，其中，反射的图像的相邻像素以不同的角度被反射到不同的观看地点，这取决于对应观看地点处的所述波纹化或刻面化表面的角度，每一观看地点与所述图像的一视点对应，并且其中，视点之间的角间隔被配置为向观看者的每只眼睛提供独特的视点，因此允许在不同的观看地点处的观看者根据所述观看地点而感知不同的图像，并且当从一个观看地点移动到另一观看地点时感知具有连续过渡的不同图像，并且进一步允许双目3D效果。根据本专利技术另一实施例，提供了一种用于在多个观看地点处捕获和显示视频信息作为三维(3D)图像的方法，包括提供相机阵列以从多个视角捕获场景的图像，每一相机与一观看地点对应；以及捕获来自具有波纹化或刻面化表面的至少一个镜面反射器的图像，其中，取决于在对应观看地点处波纹化或刻面化表面的角度，所述反射的图像的相邻像素以不同的角度被反射到观看地点，其中，所述相机阵列相对于所述场景的定向与观看地点相对于所述至少一个镜面反射器的定向对应。根据本专利技术又一实施例，提供了一种使用运动视差在多个观看地点处捕获和显示视频信息作为三维(3D)图像的方法，包括提供一个或多个相机；提供具有波纹化或刻面化表面的至少一个凹镜面反射器；通过所述一个或多个相机捕获在所述至少一个镜面反射器上反射的场景的图像，所述一个或多个相机指向所述至少一个或多个镜面反射器；以及将捕获的图像投影到相同或相似镜面反射器上，其中，取决于在对应观看地点处波纹化或刻面化表面的角度，所述反射的图像的相邻像素以不同的角度被反射到观看地点。在本专利技术说明书、附图和权利要求书中提供了本专利技术另外实施例。附图说明当结合附图考虑时通过参考以下详细描述将更容易地获得以及更好地理解本专利技术的更完全的评价及其很多附带优点，其中图1示出根据本专利技术实施例的将光投影到波纹化表面上的前投影器。图2示出根据本专利技术实施例的使用成角度布置的两个或更多个投影屏幕的实施例。图3示出根据本专利技术实施例的将光投影到凹投影屏幕上的前投影器。图4示出根据本专利技术实施例的将光投影到具有波纹化表面的两个屏幕上的多个投影器。图5示出根据本专利技术实施例的将光投影到具有波纹化表面的屏幕上的多个投影ο图6示出根据本专利技术实施例的波纹化表面的刻面化(faceted)组件。图7示出根据本专利技术实施例的刻面的角度部署与关于刻面的反射光角间隔 (angular separation) 11 ] ^^ 。图8示出根据本专利技术实施例的具有鱼鳞波纹的屏幕。图9示出根据本专利技术实施例的具有非对称刻面或波纹的屏幕。图10示出根据本专利技术实施例的具有鱼鳞波纹和死区的屏幕。图11示出根据本专利技术实施例的具有反转圆头的屏幕。图12示出用于水平运动视差的波纹化屏幕的简化示例。图13示出用于垂直运动视差的波纹化屏幕的简化示例。图14-图16示出用于组合的运动视差的波纹化屏幕的简化示例。图17示出根据本专利技术实施例的从不同视角拍摄主体的相机阵列。图18示出根据本专利技术实施例的与凹波纹化反射透镜组合而使用的单个相机。具体实施例方式以下描述和附图是说明本专利技术，而不应理解为限制本专利技术。描述大量具体细节以提供本专利技术的透彻理解。然而，在特定实例中，没有描述公知或惯用细节，以免模糊本专利技术的描述。本专利技术中对一个实施例或实施例的引用不一定是对相同实施例的引用，并且，这些引用意味着至少一个。初始地将参考水平3D运动视差。这可以是用于受控家庭影院环境的情况，其中， 观看者落座，并且更有可能从一侧移动到另一侧而不是上下移动。图1示出根据本专利技术实施例的将光投影到波纹化表面或反射器00)上的前投影器(10)。表面00)是可以具有高镜面反射率的镜面组件，例如反射镜面(mirrored surface) 0镜面组件确保朝向期望的视点指引反射光。镜面组件在非视差方向上具有漫射 (例如，对于水平视差的垂直漫射)。这确保(在水平视差的情况下)如果观看者上下移动， 则他们可以仍然看见相同图像。用于实现单轴漫射的方法是本领域已知的，并且在此将不详细讨论。参见例如Taira的美国专利No. 7，453，637,Holzbach的美国专利No. 6，795，241 以及Ooshima的美国专利No. 6，437，917，它们全部通过引用而全文合并到此。另一方法是使用商用不对称漫射片材(例如Luminit 片材)，其主要沿着单轴漫射。图中示出三个不同的观看地点(30)、(40)和(50)。归因于表面Q0)的形状，取决于在对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·阿特金斯，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：