[發明專利]用于處理3d圖像數據的方法和裝置

有效

• 申請號: 201480006266.5
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN104956403B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: S·馮鮑寧根;T·洛特巴赫;T·奧克斯;M·舒爾特
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;B60R16/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 劉盈

技術領域

本發明涉及用于處理3d圖像數據的方法和裝置。所述發明特別是涉及如下方法和系統，在所述方法和系統中，在三維(3d)的顯示中的對象利用所謂的3d圖像數據進行描述。

背景技術

例如在機動車輛中具有微處理器控制系統，在所述微處理器控制系統上實施如下應用，所述應用產生3d圖像數據。對此，每個應用或應用程序構建單獨的、描述3d場景的所謂的場景模型。為了在顯示單元上顯示所述3d場景使用所謂的渲染器。所述系統同樣地可以在微處理器上、特別是計算機上實施。所述系統基本上用于如此處理所述3d場景的3d圖像數據，使得所述3d圖像數據為了顯示而匹配于顯示單元。

在渲染處理的過程中例如可以對由三維場景組成的圖像進行計算。在對所述描述矢量圖形的3d圖像數據進行轉化時，在渲染處理的過程中例如可以實現對象的矢量圖形轉換至對象在二維(2d)計算機圖形中的點狀的像素顯示。

3d渲染器例如可以由每個單個3d場景生成一個單獨的2d圖形。借助于控制組件、即所謂的圖層管理器，可以通過不同的2d圖形的疊加產生用于在顯示單元上進行顯示的整體圖像。在此，各個2d圖像根據固定的順序作為圖層上下重疊地設置。在此，較高圖層中的內容可以覆蓋較低圖層中的內容。對于最高圖層可以保證其內容的可見性。

通過這種基于圖層的結構或數據處理可以在一個共同的顯示器上顯示不同應用的3d內容。在此還可以確保，安全重要的應用的內容被顯示在顯示器上，亦即，安全重要的應用的內容不被其他非安全重要的應用所覆蓋。

圖1示出相應的圖像處理結構。在此，在機動車輛中，多個控制器或設備中運行三個應用程序，即，在車載控制器中運行用于行人識別的應用程序1，在車輛中安裝的多媒體系統中運行媒體播放器2以及在車輛中暫時連接的智能手機中運行電子郵件應用程序3。所述應用程序分別產生如下圖像數據，所述圖像數據描述3d場景4、5或6。例如在場景4中可以示出行人輪廓，在所述場景5中可以示出由媒體播放器產生的照片以及在所述場景6中可以示出電子郵件列表。在相應的應用程序所配設的渲染器7、8、9中，所述場景圖像數據被轉化成2d圖像。在此，所述應用程序1、2、3也配設有圖層，其中，圖像數據10配設于最上圖層，圖像數據11配設于中間圖層以及圖像數據12配設于最底圖層。圖層管理器應用13接收所述相應的圖像數據并且逐層地疊加，其中，最上圖層疊加所有其他位于下面的圖層。由此產生如下2d圖像14，所述2d圖像由圖層管理器13輸出。

在所描述的方法中，每個3d場景單獨地進行渲染以及稍后進行逐層的疊加，在該方法中不利的是，不能計算在空間上引起的遮蓋或不同的3d場景的元素之間的光學效應、如反射和陰影。此外，例如在機動車輛中有時必要的是，確定的圖形內容在多個顯示單元上分布地顯示，例如在方向盤區域中的主顯示單元中顯示第一圖形部分，在中控臺區域中的信息娛樂系統中顯示第二圖形部分以及在后排座椅區域中的其他信息娛樂系統顯示第三圖形部分。各個圖形部分在此還可以同時在多個顯示單元中顯示。所述基于圖層的方案不能足夠良好地滿足這種要求。

由US 7,145,562 B2已知一種用于在二維計算機圖形中顯示二維和三維對象的系統，在所述系統中2d對象和3d對象可以劃分等級地集成到一個共同的場景中。在此，所述公開文獻的內容通過引證納入到本說明書中。

在顯示計算機圖形時，通常在相同的設備中產生和呈現最終的圖像。為了越過設備邊界實現圖形內容的交換，所述圖形數據通常以預定的格式、所謂的視頻流進行傳輸。所述視頻流在此通過接口傳輸到遠程設備上并且在此集成到本地的場景中。在此不利的是，這通常僅以高的耗費才能夠在遠程和本地場景之間確定相互作用并且使其在目標圖形中實現。如果在所傳輸的視頻流中例如存在如下對象，所述對象投上一層陰影并且該陰影應該在本地場景中的對象上應也是可見的，則一方面需要的是，在所述兩個設備之間交換附加的信息。另一方面，這在產生目標圖形時需要高的計算耗費。

發明內容

本發明的任務在于，以高精度以及合理的計算耗費能實現基于3d輸入圖像數據的圖像的疊加。