[發明專利]一種空間立體視頻的顯示方法及其顯示系統

有效

• 申請號: 201110360364.7
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102361497A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 袁杰;顧鵬;陳錫顯;郭夏瑋;劉闖文
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;H04N5/74;G03B35/18
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

技術領域

本發明涉及立體視頻顯示技術領域，特別是一種空間立體視頻的顯示方法及其顯 示系統。

背景技術

隨著技術發展，研究領域和消費市場上出現了一些顯示立體效果的顯示終端，主 要有兩大類型，其一是通過佩戴立體眼睛，根據人眼的視差在大腦中形成立體畫面的 顯示系統；其二是通過物理光學裝置讓雙眼看到不同的畫面從而形成立體視覺效應。 這兩種方法都是被動式的立體顯示方式，即觀察者不能自主選擇觀察視角和距離，并 且每個觀察者不管處于什么位置和角度都只能看到同樣的立體畫面，和真實生活中的 立體視覺完全不同，因此能夠解決上述問題的主動式立體顯示就成為該領域研究的新 途徑。

同時，現在大型活動展出，也越來越需要三維的圖像顯示，傳統的方式只能進行 平面展示或者是三維實物展示，在光線昏暗或者夜晚的時候，三維實物必須借助于外 部光源進行展示，但是，展示效果仍然不盡如人意。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供空間立體視 頻的顯示方法及其顯示系統。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種空間立體視頻的顯示方法，包括以下 步驟：

步驟一，將普通幀率的三維視頻數據分割為不同深度的多層普通幀率二維視頻數 據；所述普通幀率指50～60赫茲的幀率。

步驟二，將不同深度的多層普通幀率二維視頻數據重新組合成高幀率二維視頻數 據；所述高幀率一般指高于200赫茲的幀率。

步驟三，通過投影的方法將高幀率二維視頻數據投射到充滿微小顆粒的三維空間；

步驟四，從與投射方向垂直的方向向充滿微小顆粒的三維空間投射線狀光線，同 時控制線狀光線的投射位置與分割前二維視頻數據前后的位置同步變化。

將普通幀率的三維視頻數據分割為不同深度的多層普通幀率二維視頻數據采用平 移體掃描方法，依靠平面屏幕平移運動構造出成像空間，根據平面屏幕位置對要顯示 的三維場景進行切片，在平面屏幕運動的過程中，把二維切片投影到平移的平面屏幕 上。

本發明中采用openGL工具獲得二維切片數據，通過設定的遠近裁剪平面，使得每 次可視空間為三維模型空間內的一個平行于正投影平面的薄切面。

本發明中步驟二將不同深度的多層普通幀率二維視頻數據重新組合成高幀率二維 視頻數據，包括以下步驟：

如果每層二維視頻數據幀率為f，共有N層，視頻長度為s秒，則每一層都有M 幀二維數據，M＝fs，將每一層的數據幀編號為F_ij，其中i表示層數，從1...N取值；i 表示幀數，從1...M取值，則排序后的二維圖像幀序列的順序為F₁₁，F₂₁，...，F_N1， F₁₂，F₂₂，...，F_N2，...，F_1M，F_2M，...，F_NM，將上述二維圖像幀序列構成幀 率為F的二維視頻。

本發明中步驟三采用DLP投影機投影。

本發明中步驟四所述可控制投影位置的線狀光源采用多個固定位置的線狀光源 群，或者采用一個高幀率二維視頻投影設備通過輸出視頻圖像。

本發明還公開了一種顯示空間立體視頻的顯示系統，包括高幀率二維視頻投影設 備、充滿微小顆粒的密閉三維空間、可控制投影位置的線狀光源以及一套協調系統工 作的計算處理裝置。高幀率二維視頻投影設備、充滿微小顆粒的密閉三維空間、可控 制投影位置的線狀光源呈直角形排列，充滿微小顆粒的密閉三維空間位于直角上。

所述充滿微小顆粒的密閉三維空間包含自由活動的大量微小粉塵狀顆粒，當顆粒 數量足夠多時，顆粒對光線的反射會形成類似漫反射的效果，并且不影響光線的前進， 能夠形成可視的光亮區域。所述的微小粉塵狀顆粒可以為標準大氣壓下，透光率為 85％～95％的煙霧狀顆粒群。

本發明中可控投影位置的線狀光源為多個固定位置的線狀光源群，或者一個高幀 率二維視頻投影設備。

所述高幀率二維視頻投影設備可以以普通視頻顯示幀率N倍的幀率輸出視頻圖 像，其中N表示原始三維視頻被切面的次數。