[發明專利]一種投影式多畫立體顯示播放系統及方法

有效

• 申請號: 201710502102.7
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107333122B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 關東東;趙思偉;李韓超;劉浩;楊承磊
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H04N13/332
• 分類號: H04N13/332;H04N13/363;H04N13/324;H04N13/327;H04N13/243;G03B35/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種投影式多畫立體顯示播放系統及方法，包括多畫投影陣列、基于GPU的實時混編?拼接?渲染模塊與多畫面立體眼鏡，其中，所述多畫投影陣列包括多組投影組合，每組投影組合播放多路獨立的立體視頻流，基于GPU的實時混編?拼接?渲染模塊將每組的多路立體視頻進行實時渲染、混合編碼和校正，將生成的多路立體視頻流連接至每組投影組合上進行投影播放，控制所述多畫面立體眼鏡的液晶鏡片開閉時序，使其與多路立體視頻流相對應，能夠獨立收看多路立體視頻流，實現多組投影形成多人多畫面立體播放。

技術領域

本發明涉及一種投影式多畫立體顯示播放系統及方法。

背景技術

立體影像是當今影視作品及虛擬現實內容中常見的一直播放顯示形式，可以使觀眾產生一種強烈的身臨其境的感受。而通過人機交互與意圖理解，又可以使立體視頻內容能夠按照用戶的移動方位進行實時渲染，產生符合用戶移動視角的立體視覺效果，讓用戶感到自己就是主角，很大程度上增強了用戶的存在感與沉浸感。

但是目前在電影、電視中使用3D立體顯示播放技術都是基于單一視點繪制的，當多組用戶同時觀看并與系統交互時，屏幕區域中只能播放和顯示一組固定視點的立體影像，無法使群體用戶同時產生真實的沉浸感覺。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種投影式多畫立體顯示播放系統及方法，本發明通過投影儀陣列在同一屏幕區域中同時投影播放多組不同的立體視頻，而處于不同組別、不同視角的用戶通過佩戴特制的快門式液晶立體眼鏡，可以獨立收看自己的專屬對應的一組立體視頻，具有簡單、方便、易操作、沉浸感強等優點，可以與相關的體感人機交互技術進行組合，實現各類多人多畫的交互式虛擬現實系統。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種投影式多畫立體顯示播放系統，包括多畫投影陣列、基于GPU的實時混編-拼接-渲染模塊與多畫面立體眼鏡，其中，所述多畫投影陣列包括多組投影組合，每組投影組合播放多路獨立的立體視頻流，基于GPU的實時混編-拼接-渲染模塊將每組的多路立體視頻進行實時渲染、混合編碼和校正，將生成的多路立體視頻流連接至每組投影組合上進行投影播放，控制所述多畫面立體眼鏡的液晶鏡片開閉時序，使其與多路立體視頻流相對應，能夠獨立收看多路立體視頻流，實現多組投影形成多人多畫面立體播放。

所述多畫投影陣列與多畫面立體眼鏡之間設置有水平偏振片與垂直偏振片。

優選的，將3臺投影儀編為一組，在第一個投影時段中，使3臺投影儀分別投射出第一路立體視頻圖像的R、G、B三個位面圖像，形成完整的彩色圖像，而在第二個投影時段及第三個投影時段中，使3臺投影儀分別投射出第二路及第三路立體視頻圖像的R、G、B三個位面圖像，使得在三個不同的投影時段中，屏幕上依次唯一地顯示出三路不同的視頻圖像，實現三路立體視頻的獨立分時播放。

進一步的，為實現上述功能，將每組的投影組合的第一臺投影儀的色輪保持固有RGB順序不變，第二臺投影儀的色輪改造為BRG順序，第三臺投影儀的色輪改造為GBR順序。

在多畫投影陣列的安裝時，采用垂直排列布局，將陣列中的各個立體投影儀按照上中下順序擺置，并調整每組投影的位置，保證每組投影組合的各個投影儀的投影畫面區域大致重合。

所述基于GPU的實時混編-拼接-渲染模塊通過設置多組虛擬立體相機來獲取多路立體視頻，其中每一組虛擬立體相機中包含左、右兩個虛擬相機，用于獲取對應用戶的左、右眼圖像。

所述基于GPU的實時混編-拼接-渲染模塊將多路獨立立體視頻的R、G、B位面圖像進行混編組合，成為新的立體視頻，以保證通過每組投影組合的各個投影儀組合播放多路立體視頻。

所述基于GPU的實時混編-拼接-渲染模塊，對每組投影組合的各個投影儀進行幾何投影拼接校正，保證各個投影儀的投影畫面達到像素重合，從而在屏幕上拼接為正確的立體視頻影像。