用于产生立体图像的系统和方法技术方案

一种用于向宾客显示立体图像的系统和方法，该系统和方法补偿宾客的空间取向，其包括：为宾客提供包含目透镜的器件，将第一和第二图像投影在宾客可观看到的表面上，其中第一图像具有与第二图像的偏振矢量正交的偏振矢量，改变宾客相对于宾客可观看到的表面的旋转和平移取向，在宾客旋转和平移取向变化期间，维持一个目透镜的偏振矢量和第一图像的偏振矢量与另一目透镜的偏振矢量和第二图像的偏振矢量之间的方向对应关系从而减小宾客观看到的图像中的畸变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及立体影像以及产生立体影像的方法。更具体而言，本专利技术涉及用于为动态地且随机地取向的观看者产生立体图像的器件和方法。
技术介绍
立体成像是任何能够记录三维(下文中称“3D”)视觉信息或者在图像中创建深度错觉的技术。立体方法被分类为补色(anaglyph)方法，其涉及佩戴在相应侧面上具有蓝色和红色透镜的镜片(spectacles);偏振方法，其涉及佩戴针对每个透镜具有不同偏振方向的偏振镜片；以及时分方法，其涉及佩戴包括电子快门的镜片，该电子快门与间隔同步，帧按照所述间隔被时分反复地呈现，使得佩戴者的右眼仅仅看到右眼图像并且左眼仅仅看到左眼图像，当电子快门“接通”时，相对的眼睛用不透明透镜遮挡。乘骑和仿真系统以及尤其是包含运动底座或仿真器技术的那些系统可以使乘骑者或参与者沿着多达三个正交线性和三个正交旋转轴随机地取向。普遍做法是在这种系统中包含视觉显示器件。另外的普遍做法是采用这种投影或显示器件，或者二者均为立体(3D)配置。获得立体成像的一种普遍方法是采用单独左和右眼图像源，以及在这种图像的光接近观察者时使其正交偏振。观察者佩戴眼镜，该眼镜包括旨在从右眼的视场过滤左眼图像以及类似地从左眼的视场过滤右眼的图像的偏振滤波器。当所述显示器件不承载在乘骑或仿真系统上，并且因此在取向上不匹配观察者的取向时，这种正交偏振和过滤技术显著退化，并且结果的立体效应丧失。也称为线性偏振方法的偏振方法包括通过正交偏振滤波器投影和叠加在同一屏幕上的两个图像。通常使用银幕，使得偏振被保留。投影仪可以从具有双头显卡的计算机接收它们的输出。观看者典型地佩戴低成本眼镜，该眼镜也含有一对正交偏振滤波器。由于每个滤波器仅仅使相似偏振的光通过并且阻挡正交偏振的光，每个眼睛将仅仅看到所述图像其中之一，并且该效应被实现。然而，当前的线偏振眼镜要求观看者保持他的头部水平，因为观看滤波器的倾斜将导致左和右信道的图像渗透到相对的信道上。例如，美国专利4，744，633描述一种光学系统以允许观看相邻的立体图像，其中观察者均佩戴一对眼镜以观看显示器。偏振光滤波器置于每个所述立体图像前方并且这些滤波器具有不同偏振角度从而编码每个图像。每个目镜包括偏振滤波器，其对用于其各自眼睛的图像解码；以及可旋转调节棱镜，其使视线偏离足够的程度，该程度使得两个立体图像在眼睛的小凹(fovea)中混合。可旋转调节棱镜可以是固体棱镜或菲涅耳棱镜。棱镜的旋转允许观察者调节图像的难熔角而与观察者到图像源的距离无关，并且因而允许观察者四处移动所显示的图像以及允许多个观察者观看显示器。这些系统不具有充分的视场，并且不纠正横滚角度变化，该横滚角度可以定义为围绕近似从观察者的眼点(eye point)延伸到屏幕或显示器上感兴趣图像的轴的旋转位置。然而，已经进行了校正视场问题的尝试。在另一示例，美国专利5，854，706描述了一对相邻的图像显示装置以产生立体图像对。半透明镜和两个偏振滤波器将两个图像合并在同一虚拟空间中并且将独特偏振传递到承载所显示的两个图像的光线。百叶窗类型滤波器抑制由显示装置其中之一产生的残余视图。百叶窗将仅仅允许在所述半透明镜上反射的图像通过。第二百叶窗类型滤波器补偿第一百叶窗类型滤波器引入的衰减，使得两者结合的图像具有充分相似的强度。佩戴偏振镜片的用户可以看到来自各种方位角的立体图像，然而，这种方法并没有纠正横滚角度(围绕粗略从观察者的眼点延伸到屏幕或显示器上感兴趣图像的轴的旋转位置)变化。因而，当观察者相对于显示屏幕动态地运动时，诸如如上所述的过去的器件、系统和方法没有提供充分无畸变的图像
技术实现思路
因此,存在对于一种用于相对于观看表面动态地且随机地取向的一位观看者或一组观看者的立体成像系统和方法的期望。因此，本公开内容描述一种。在第一实施例中，本专利技术提供一种用于向宾客显示立体图像的方法，该方法补偿宾客的空间取向，该方法包含下述步骤为宾客提供包含目透镜(eye lens)的器件，每个目透镜具有偏振矢量与另外的偏振矢量正交的滤波器，藉此每个目透镜具有相应配置的低消光系数和相对(opposingly)配置的高消光系数,从而减小被偏振通过另外的透镜的光的通过；将第一和第二图像投影在宾客可观看到的表面上，其中第一图像具有与第二图像的偏振矢量正交的偏振矢量；改变宾客相对于宾客可观看到的表面的旋转和平移取向；以及在宾客旋转和平移取向变化期间，维持一个目透镜的偏振矢量和第一图像的偏振矢量与另一目透镜的偏振矢量和第二图像的偏振矢量之间的方向对应关系从而减小宾客观看到的图像中的畸变。在另一实施例中，本专利技术提供一种用于向宾客显示立体图像的系统，该系统补偿宾客的空间取向，该系统包含包含目透镜的头部佩戴件，每个目透镜具有偏振矢量与另外的偏振矢量正交的滤波器，藉此每个目透镜具有相应配置的低消光系数和相对配置的高消光系数，从而减小被偏振通过另外的透镜的光的通过；图像产生器件，其配置成在宾客可观看到的表面上投影第一和第二图像，其中第一图像具有与第二图像的偏振矢量正交的偏振矢量；宾客路径，其配置成改变宾客相对于宾客可观看到的表面的旋转和平移取向；其中在宾客旋转和平移取向变化期间，一个目透镜的偏振矢量和第一图像的偏振矢量与另一目透镜的偏振矢量和第二图像的偏振矢量之间的方向对应关系被维持，从而减小宾客观看到的图像中的畸变。在另一实施例中，一种用于向在路径上的宾客显示立体图像的系统，该系统补偿宾客的空间取向，该系统包含宾客可观看到的直接观看器件；毗邻直接观看器件的至少一个选通正交偏振滤波器；其中所述至少一个选通正交偏振滤波器配置成旋转以对应于宾客旋转和平移取向，从而减小在通过三维眼镜观看时宾客观看到的图像上的畸变。通过结合附图参考下述描述，本公开内容的其它特征和优点将变得显见。附图说明现在简要地参考附图，在附图中 图I为游乐乘骑设施(amusement ride)的透视图 ，该游乐乘骑设施包含了一种用于3D立体投影的补偿视点(point of view)图像畸变的方法。图2为图I的游乐园乘骑设施的透视图，该游乐园乘骑设施包含了一种补偿宾客的空间取向的方法。图3为在本专利技术实施例涉及的主题公园景点期间，用于产生立体图像的系统的前视图。图4为立体成像系统的后视图，其中宾客已经改变相对于观看屏幕的取向。图5为描述依据本专利技术的另外实施例的分步式方法的流程图。相似附图标记在若干视图中总是指代相同或相应部件和单元，除非另外指出，所述视图不是按比例的。具体实施例方式本专利技术的一个实施例涉及一种产生立体图像的系统和方法，其补偿宾客的空间取向。本专利技术提供的一个具体优点在于它极大地增强了游乐乘骑设施中立体影像的实现，其中在该游乐乘骑设施中，宾客相对于观看表面随机地且动态地取向。本专利技术提供的另一优点在于实时跟踪宾客的取向并且相应地调节立体图像的能力。参考附图在下文讨论的所要求保护的专利技术的具体配置和布置仅仅是用于说明的目的。可以制作、使用或销售在技术人员视界内的其它配置和布置而不背离所附权利要求的精神和范围。例如，尽管本专利技术的一些实施例在这里是参考主题乐园进行描述，技术人员将意识到本专利技术的实施例可以在水上乐园及类似物处实施。如此处所使用，以单数形式列举并且前面冠以“一” (“a”或“an”)的元件或功能本文档来自技高网...

【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：JM施瓦茨，SC布卢姆，RJ科特尤，T库普，BB麦奎利安，
申请(专利权)人：环球城市电影有限责任公司，
类型：发明
国别省市：