[發明專利]對場景進行立體渲染的方法、圖形圖像處理裝置及設備、系統有效

申請號：	201110070830.8	申請日：	2011-03-23
公開（公告）號：	CN102157012A	公開（公告）日：	2011-08-17
發明（設計）人：	徐振華	申請（專利權）人：	深圳超多維光電子有限公司
主分類號：	G06T15/00	分類號：	G06T15/00;H04N13/00;G03B35/00
代理公司：	北京安信方達知識產權代理有限公司 11262	代理人：	栗若木;顏濤
地址：	518053 廣東省深圳***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	場景進行立體渲染方法圖形圖像處理裝置設備系統
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種圖形處理技術，特別是涉及一種對場景進行立體渲染的方法、圖形圖像處理裝置及設備、系統。

背景技術

人眼的眼球在看一個物體的時候，首先會找到一個感興趣的點，從而兩個眼球會去匯聚(convergence)。然后眼球會變焦，把眼球的焦點調節到正好能夠使得物體能成像在焦點處，這時成的像是最清晰的。但是對于立體顯示器而言，人眼的眼球永遠是盯著立體顯示器的屏幕觀看的，只是由于左右眼看到的圖像不同，形成視差，從而產生了立體感。

在觀看立體顯示器時造成疲勞的一個很大的原因就是焦點跟匯聚點的不匹配，不匹配的程度越大，疲勞感越強。以圖1a為例，圖中的兩個黑點表示人的兩只眼球，空心的“十”字表示物體。當人眼想看屏幕里邊(凹進)的一個物體時，本應該調節使得眼球變焦，直到兩只眼球的焦點(focus)與該物體(匯聚點)匹配上，此時的視差(即兩個光軸與屏幕的交點之間的距離)為d。但是，現在由于人眼盯著屏幕，兩只眼球的焦點落在屏幕上，而匯聚點不變，視差為0。所以，|d-0|可以作為衡量這種不匹配的一個值。圖1b表示了人眼想看屏幕外邊(凸出)的物體時形成視差d的情形。

在2D技術中的渲染只需要用一個相機進行渲染，在3D技術如三維游戲中對場景進行立體渲染以用于立體顯示時，需要得到兩幅帶有視差的視圖，所以需要使用第一相機和第二相機(文中的相機均指立體渲染時使用的虛擬相機，也可稱為左相機和右相機)。請參照圖2，將2D環境下的單個相機分別向左偏移L_sep/2和向右偏移L_sep/2得到第一相機和第二相機。α是相機的開角，L_sep是第一相機和第二相機的間距，Z_con是第一相機和第二相機的零視差面深度，即第一相機和第二相機的匯聚點與第一相機和第二相機間連線之間的距離，L_sep和Z_con定下來后，相機的光軸與第一相機和第二相機之間連線所成的角度β也就確定了。

對場景進行立體渲染以用于立體顯示時，L_sep和Z_con對立體顯示效果非常重要，Z_con決定了場景的哪些部分會顯示在屏幕外面(凸出)，哪些部分會顯示在屏幕里面(凹進)，L_sep也與場景中物體凹進、凸出的程度有關。所以這兩個參數直接決定了立體顯示的場景的真實感和舒適感。現有技術對場景進行立體渲染時，大部分都是固定L_sep，而將Z_con設在場景中間，這樣只能保證出現立體效果，但不能給觀看者帶來盡可能真實的立體效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種對場景進行立體渲染的方法，該方法使得立體渲染后的圖形具有更好的立體顯示效果。

為了解決上述問題，本發明提供了一種對場景進行立體渲染的方法，包括：

計算出待渲染場景的與場景和相機間距離相關的深度參數及待渲染場景的場景規模參數；

根據所述待渲染場景的與場景和相機間距離相關的深度參數及場景規模參數，確定第一相機和第二相機的零視差面深度；

基于確定的所述零視差面深度，使用所述第一相機和第二相機對所述待渲染場景分別進行渲染。

較佳地，

所述待渲染場景的與場景和相機間距離相關的深度參數包括待渲染場景的最小深度、平均深度和最大深度，所述平均深度等于所述待渲染場景中所有像素點的深度的平均值。

所述待渲染場景的場景規模參數包括所述最大深度減去最小深度得到的深度差。

較佳地，

所述根據所述待渲染場景的與場景和相機間距離相關的深度參數及場景規模參數，確定第一相機和第二相機的零視差面深度，包括：

根據所述最小深度、平均深度和最大深度的加權運算結果確定所述零視差面深度；其中，在各自的權值邊界之內，所述最小深度的權值隨所述最小深度和深度差的增大而增大，所述平均深度和最大深度的權值隨所述最小深度和深度差的增大而減小或保持不變。