[發(fā)明專利]一種數(shù)字幻影裸眼3D投影技術(shù)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310311528.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103605259A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉書(shū)戩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉書(shū)戩
• 主分類號(hào): G03B35/18
• 分類號(hào): G03B35/18
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 安宇宏;劉奕晴

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)字幻影裸眼3D投影技術(shù)方法。

背景技術(shù)

在電影制作領(lǐng)域3D技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，且取得了良好效果。但現(xiàn)有的3D技術(shù)大多數(shù)以“兩場(chǎng)”的傳統(tǒng)3D技術(shù)形式存在，為此要求人們必須戴上眼鏡才能觀看，否則不會(huì)有立體效果，這帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題，一是必須和眼鏡佩戴相配合，因此顯得不夠方便，二是帶上眼鏡才能觀看，給人的真實(shí)立體感覺(jué)將大打折扣，在人們的內(nèi)心世界中影響了3D成像的實(shí)際效果。因此研發(fā)并使用裸眼3D技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前光學(xué)領(lǐng)域的熱門課題，且已成為3D技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力和方向。

發(fā)明內(nèi)容

本項(xiàng)發(fā)明出的數(shù)字幻影裸眼3D技術(shù)方法是根據(jù)人眼視覺(jué)暫留的特點(diǎn)，以掃描的形式把一個(gè)3D圖像分時(shí)地呈現(xiàn)。還原這個(gè)圖像的立體特點(diǎn)，這樣就會(huì)給人以幾乎絕對(duì)的真實(shí)的立體感覺(jué)。

本項(xiàng)發(fā)明原理：處理一個(gè)物體的像之前首先需要處理好一個(gè)像點(diǎn)所發(fā)出的光。正如圖1所示，單個(gè)點(diǎn)的發(fā)光以散射的方式，傳往四面八方，在這里我們只處理其中的一個(gè)方向，而且這些光線有無(wú)窮多個(gè)，但實(shí)際只需要處理其中某一方向的一部分光線，所以可以事先進(jìn)行光線過(guò)濾。如圖2，圖3所示，經(jīng)過(guò)濾后，僅僅留下有限根光線，現(xiàn)以圖3所示過(guò)濾后留下的若干光線為例，將這若干光線進(jìn)行分時(shí)地處理，也就是說(shuō)將呈現(xiàn)它的一幀圖像的光線分成若干時(shí)間片分別處理。在時(shí)間片1時(shí)處理光線1，時(shí)間片2時(shí)處理光線2，以此類推，當(dāng)把所有的光線都處理完時(shí)，即產(chǎn)生了一幀新的發(fā)光點(diǎn)3D幻影圖像。

上述發(fā)明的具體的處理方式如圖4所示，用兩個(gè)屏幕來(lái)實(shí)現(xiàn)前述的對(duì)于圖像光線的分時(shí)處理，前面的屏幕是一個(gè)專門用于圖像光線的離散和篩選的屏幕，以下稱a屏幕，該屏幕和液晶屏幕的液晶部分的作用一樣；后面的屏幕是一個(gè)普通的發(fā)光用顯示屏幕，以下稱b屏幕，b屏幕的像素要比a屏幕的像素高，兩個(gè)屏幕之間具有一定的距離，通常為b屏幕周長(zhǎng)的1/8-1/4。

假設(shè)一個(gè)點(diǎn)地處于兩個(gè)屏幕的中間，利用這兩個(gè)屏幕把這個(gè)點(diǎn)的發(fā)光進(jìn)行還原，具體的方法就是將呈現(xiàn)這個(gè)點(diǎn)的一幀圖像通過(guò)a屏幕對(duì)其進(jìn)行離散篩選處理，分時(shí)地分開(kāi)，在時(shí)間片1時(shí)，a屏幕的1號(hào)像素透光，由像點(diǎn)的位置來(lái)計(jì)算b屏幕的哪一個(gè)像素發(fā)光；到了時(shí)間片2時(shí)，a屏幕的2號(hào)像素透光，然后計(jì)算出b屏幕的另一個(gè)像素發(fā)光，以此類推，直至到在時(shí)間片n時(shí)，這個(gè)點(diǎn)所發(fā)出的最后光線a屏幕的n號(hào)像素透光，由像點(diǎn)的位置來(lái)計(jì)算b屏幕的哪一個(gè)像素發(fā)光，成像得以完成，形成了一個(gè)3D幻影。

實(shí)際操作時(shí)沒(méi)有必要且沒(méi)有條件去一個(gè)像點(diǎn)一個(gè)像點(diǎn)的呈現(xiàn)一個(gè)圖像。在前述中處理一個(gè)點(diǎn)的發(fā)光時(shí)，a屏幕的某一個(gè)像素透光時(shí)，b屏幕只有一個(gè)像素相響應(yīng)，但是這樣未免有一些浪費(fèi)。所以在處理一個(gè)像的時(shí)候，可以這樣處理：在a屏幕某一個(gè)像素透光時(shí)，b屏幕整個(gè)屏幕都有所響應(yīng)，只是其中的一個(gè)像素發(fā)光。這樣，就可以實(shí)現(xiàn)一幀的像分時(shí)地呈現(xiàn)，在時(shí)間片1時(shí)，a屏幕的1號(hào)像素透光，由整個(gè)像計(jì)算出整個(gè)b屏幕的顯示內(nèi)容，其中只有對(duì)應(yīng)的某一個(gè)像素發(fā)光，到了時(shí)間片2時(shí)，a屏幕的2號(hào)像素透光，然后計(jì)算出屏幕b的另一個(gè)像素發(fā)光，以此類推，最后呈現(xiàn)如圖5所示的3D幻影。這樣就做到了整個(gè)像的3D幻影效果。

綜上，本項(xiàng)發(fā)明為一種數(shù)字幻影裸眼3D投影技術(shù)，其特征是選擇兩個(gè)具有不同功能的屏幕，一個(gè)為篩選屏幕，一個(gè)為顯示屏幕，將物體發(fā)出的光線經(jīng)篩選屏幕進(jìn)行離散篩選處理后，分時(shí)地顯現(xiàn)在顯示屏幕上。這里所說(shuō)的離散篩選是指篩選屏幕上的某一像素是否透光，所說(shuō)的顯現(xiàn)是指顯示屏幕的某一像素的發(fā)光，工作時(shí)通過(guò)篩選屏幕像素的透光和顯示屏幕的發(fā)光來(lái)實(shí)現(xiàn)一幀圖像的分時(shí)顯現(xiàn)，從而在顯示屏幕上呈現(xiàn)裸眼可視的3D效果。

相比傳統(tǒng)裸眼3D技術(shù)，本項(xiàng)發(fā)明具有如下優(yōu)勢(shì)：

（1）數(shù)字幻影裸眼3D投影技術(shù)方法的優(yōu)勢(shì)相比傳統(tǒng)3D技術(shù)有一個(gè)明顯進(jìn)步，就是讓人們擺脫了眼鏡。傳統(tǒng)的3D技術(shù)通過(guò)眼鏡讓左眼看到的物體和右眼看到的物體在大腦里合成一個(gè)物像，當(dāng)然對(duì)這樣超越真實(shí)感的體驗(yàn)“暈”的人大有人在。而數(shù)字幻影裸眼3D投影技術(shù)對(duì)一個(gè)像的發(fā)光特點(diǎn)的高度還原產(chǎn)生的是幾乎絕對(duì)的真實(shí)感，而非超越真實(shí)感，不會(huì)有人對(duì)它有“暈”的感覺(jué)。在這一點(diǎn)上和全息3D投影技術(shù)很像。

（2）數(shù)字幻影裸眼3D投影技術(shù)方法通過(guò)兩個(gè)屏幕的相互配合，可以把像成在屏幕前方，屏幕里和屏幕后方，甚至在屏幕后很遠(yuǎn)的地方，而全息3D技術(shù)只能將像成在十分有限的區(qū)域。也就是在成像自由度上數(shù)字幻影投影技術(shù)遠(yuǎn)超過(guò)全息3D技術(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1：為單個(gè)點(diǎn)的發(fā)光示意圖；

圖2：為單個(gè)點(diǎn)的發(fā)光過(guò)濾立體示意圖；

圖3：為單個(gè)點(diǎn)的發(fā)光過(guò)濾平面示意圖；