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CN105474132A - 主动式立体影像显示方法及系统 - Google Patents

主动式立体影像显示方法及系统 Download PDF

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CN105474132A
CN105474132A CN201380000578.0A CN201380000578A CN105474132A CN 105474132 A CN105474132 A CN 105474132A CN 201380000578 A CN201380000578 A CN 201380000578A CN 105474132 A CN105474132 A CN 105474132A
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action
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CN201380000578.0A
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邱明辉
黄韦柏
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
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    • H04N13/111—Transformation of image signals corresponding to virtual viewpoints, e.g. spatial image interpolation
    • H04N13/117—Transformation of image signals corresponding to virtual viewpoints, e.g. spatial image interpolation the virtual viewpoint locations being selected by the viewers or determined by viewer tracking

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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

一种主动式立体影像显示方法及系统，该系统包含至少一个显示单元(30)、至少一个图形运算单元(20)和至少两个使用者动作感测单元(10)。该方法包含以下步骤：a)以使用者动作感测单元(10)感应使用者(90)的动作及位置；b)将使用者(90)的动作及位置资料传送至图形运算单元(20)；c)图形运算单元(20)产生一个主画面(21)及至少一个位于主画面(21)侧边的延伸画面(22)；d)图形运算单元(20)依照使用者(90)的动作及位置资料，将主画面(21)与延伸画面(22)依照不同比例及位置形成一个显示画面(23)，以显示于显示单元(30)。该显示方法及系统能够主动依照使用者(90)的动作及位置对应改变显示画面内容。

Description

主动式立体影像显示方法及系统 技术领域
本发明是与影像的显示方法及系统有关，更详而言之，是指一种主动式立体影像显示方法及系统。
背景技术
目前许多软体尤其是游戏大量的使用3D立体显示技术来进行，目前主流的3D立体显示技术有两种：一是大量的建立立体模型资料库的方式，将立体模型资料库存放于远端主机或使用者主机处，当游戏进行时，电脑可根据立体模型资料库来显示立体影像。二是以2D平面影像，利用等角视图以及物件层层堆叠的方式，以平面画面显示出类似立体影像的画面。
 技术问题
然而，立体模型资料库的建立需要大量储存资料，若立体模型资料库存放于远端主机，会造成游戏进行时需大量资料传输，易造成游戏的延迟或不顺畅。而若存放于使用者主机又会造成所需安装空间过大的问题。再加上立体模型资料库的建立需要大量绘制工作及时间，所需成本甚高。而传统以平面画面显示出类似立体影像，虽免除了建立立体模型资料库所衍生的种种问题，具有建置成本低、资料量小等优点，但毕竟是通过等角视图等平面方式来显示类似立体影像的画面，其立体效果不佳，更难以做到立体模型资料库的视角切换、旋转等画面效果。
且上述的方式其所呈现出的立体画面，都需要仰赖使用者以键盘或滑鼠等操作介面输入指令，才能被动地产生对应的画面改变(例如改变视角、旋转物件)，尤其传统以平面画面显示出类似立体影像的技术，更只能做出画面平移的操作。不论是上述何种方式皆缺乏与使用者的互动行为，减损了不少互动变化的乐趣。
 技术解决方案
本发明为解决上述现有技术的缺失，提出一种主动式立体影像显示方法及系统的方案，该方案具有可依照使用者的动作及位置资料主动产生影像画面改变的功能，并具有可显示出实际具有距离差异立体影像的优点。
本发明的主要目的在于：借助使用者动作感测单元感应使用者的动作及位置，并利用该图形运算单元依照使用者的动作及位置资料，将主画面与延伸画面依照不同比例及位置形成一个显示画面，以显示于一个显示单元，而达到主动根据使用者动作而产生显示画面的变化、增添互动的乐趣。
本发明的次要目的在于：该显示单元更进一步以垂直各点至使用者的距离为垂直高度越高距离越大的方式设置，其中，显示单元与水平方向呈一倾斜角度设置，以使各垂直高度处与使用者产生不同距离差异，该倾斜角度大于30度小于90度。该图形运算单元可依照显示单元与使用者的距离差异，运算产生立体影像的显示画面。而由于距离差异可产生远近距离的立体效果，本发明只需以2D平面画面，即可以使显示单元显示出实际具有距离差异的立体影像。如此一来，不但可保留建置画面速度快、成本低、资料量小的优点，而产生较现有技术更具立体感的影像效果。
本发明采用的主要技术方案是：
本发明提供一种主动式立体影像显示方法，包含：
以至少两个使用者动作感测单元感应使用者的动作及位置；
将使用者的动作及位置资料传送至一个图形运算单元，
该图形运算单元产生包含一个主画面及至少一个位于主画面侧边的延伸画面；
该图形运算单元依照使用者的动作及位置资料，将主画面与延伸画面依照不同比例及位置形成一个显示画面，以显示于一个显示单元。
该方法进一步包含：将该显示单元以垂直各点至使用者的距离为垂直高度越高距离越大的方式设置（或者描述为，该显示单元的设置方式为，该显示单元上的各点中，距离设定水平面的垂直高度越高的点至使用者的距离越大），以该图形运算单元依照显示单元与使用者的距离差异，运算产生立体影像的显示画面，以使显示单元显示出实际具有距离差异的立体影像。
此外，本发明亦提供一种主动式立体影像显示系统，包含：
至少一个显示单元；
至少一个图形运算单元，其可产生画面资料，该画面资料包含一个主画面及至少一个位于主画面侧边的延伸画面；以及
至少两个使用者动作感测单元，其可感应使用者的动作及位置，并传送至该图形运算单元，使其依照使用者的动作及位置，将主画面与延伸画面依照不同比例及位置，形成一个显示画面，以显示于该显示单元。
优选为，该显示单元上垂直各点至使用者的距离为垂直高度越高距离越大（或者描述为，该显示单元上的各点中，距离设定水平面的垂直高度越高的点至使用者的距离越大）。
 有益效果
本发明借助使用者动作感测单元感应使用者的动作及位置，并利用该图形运算单元依照使用者的动作及位置资料，将主画面与延伸画面依照不同比例及位置形成一个显示画面，以显示于一个显示单元，而达到主动根据使用者动作而产生显示画面的变化、增添互动的乐趣。
该显示单元更进一步以垂直各点至使用者的距离为垂直高度越高距离越大的方式设置，其中，显示单元与水平方向呈一倾斜角度设置，以使各垂直高度处与使用者产生不同距离差异，该倾斜角度大于30度小于90度。该图形运算单元可依照显示单元与使用者的距离差异，运算产生立体影像的显示画面。而由于距离差异可产生远近距离的立体效果，本发明只需以2D平面画面，即可以使显示单元显示出实际具有距离差异的立体影像。如此一来，不但可保留建置画面速度快、成本低、资料量小的优点，而产生较现有技术更具立体感的影像效果。
 附图说明
图1是本发明的组成示意图。
图2是本发明的主画面及延伸画面示意图。
图3是本发明的实施状态示意图。
图4是本发明的实施动作示意图(一)。
图5是本发明的实施动作示意图(二)。
图6是本发明显示单元的设置示意图。
图7是本发明显示单元的实施状态示意图。
图8是本发明图形运算单元的作用原理示意图。
【主要元件符号说明】
使用者动作感测单元10
图形运算单元20
主画面21
延伸画面22
显示画面23
显示单元30。
区块A
区块B1~B8
使用者90
垂直高度H1、H2
距离D1、D2
平面画面X
立体画面Y。
 本发明的最佳实施方式
为便于说明本发明于上述发明内容一栏中所表示的中心思想，兹以具体实施例表达。实施例中各种不同物件是按适于说明的比例、尺寸、变形量或位移量而描绘，而非按实际元件的比例予以绘制，合先叙明。且以下的说明中，类似的元件是以相同的编号来表示。
如图1~图3所示，本发明的一种主动式立体影像显示方法，包含：
以至少两个使用者动作感测单元10感应一个使用者90的动作及位置；
将使用者90的动作及位置资料传送至一个图形运算单元20，
该图形运算单元20产生包含一个主画面21及至少一个位于主画面21侧边的延伸画面22；
该图形运算单元20依照使用者90的动作及位置资料，将主画面21与延伸画面22依照不同比例及位置形成一个显示画面23，以显示于一个显示单元30。
其中，该方法进一步包含：将该显示单元30以垂直各点至使用者的距离为垂直高度越高距离越大的方式设置，以该图形运算单元20依照显示单元30与使用者90的距离差异，运算产生立体影像的显示画面23，以使显示单元30显示出实际具有距离差异的立体影像。
再者，该方法更包含：以该图形运算单元20依照使用者的动作及位置资料，改变显示画面23立体影像的显示角度及方位。
此外，本发明亦提供一种主动式立体影像显示系统，包含：
至少一个显示单元30，该显示单元30可为电脑、PDA、平板电脑、智能手机、电子产品或随身电子产品的屏幕。
至少一个图形运算单元20，其可产生一个画面资料，该画面资料包含一个主画面21及至少一个位于主画面21侧边的延伸画面22，更进一步地，该等延伸画面22可为数个且环设于主画面21的周围。以及
至少两个使用者动作感测单元10，其可感应一个使用者90的动作及位置，并传送至该图形运算单元20，使其依照使用者90的动作及位置，将主画面21与延伸画面22依照不同比例及位置，形成一个显示画面23，以显示于该显示单元30。其中，该使用者动作感测单元10可为影像感应装置、体感感应装置、加速度感应装置及红外线感应装置中的至少一种。
再者，该显示单元30上垂直各点至使用者90的距离为垂直高度越高距离越大。以使该图形运算单元20依照显示单元30与使用者90的距离差异，运算产生立体影像的显示画面，以使显示单元30显示出实际具有距离差异的立体影像。其中，显示单元30与水平方向呈一倾斜角度α设置，以使各垂直高度处与使用者90产生不同距离差异，该倾斜角度α大于30度小于90度。
明了上述本发明详细结构后，以下针对本发明的动作原理逐一详细说明：
如图2所示，其为该图形运算单元20所产生画面资料的组成区块示意图，是以该主画面21为中心，而所述各延伸画面22可为数个且环设于主画面21的周围，区块A为主画面21，区块B1~B8为延伸画面22。例如区块A(主画面21)为使用者位于正前方(正常视角)所能看见的地图或环境，而区块B1~区块B8(延伸画面22)为使用者位于正前方时受限于视角而无法显示的地图或环境。如图3所示，当使用者动作感测单元10感应使用者90的位置是位于显示单元30前方时，该图形运算单元20即产生以区块A(主画面21)为主的显示画面23，以显示于显示单元30上。
如图4所示，当使用者动作感测单元10感应使用者90往图示左方产生位移动作时，该图形运算单元20即依照使用者90的动作及位置资料，将区块A(主画面21)与位于区块A右侧的区块B3 (延伸画面22)依照不同比例及位置形成显示画面23，显示于显示单元30上。其中，区块A及区块B3的比例则依照使用者位移的速度与距离，而产生不同的变化。同理，如图5所示，当使用者往下方移动时，则以区块A(主画面21)与位于区块A上方侧的区块B1 (延伸画面22)组成显示画面23。
借此，本发明可借助使用者动作感测单元10主动感应使用者90的动作来改变对应的显示画面23，当使用者90身体往正常位置的上下左右等方向位移时，图形运算单元20即依照使用者90的动作及位置资料运算，主动使显示画面23根据使用者90的动作，显示被屏蔽的延伸画面22。不需要如现有技术需以键盘或滑鼠等操作介面输入指令，才能被动地产生对应的画面改变。只需简单的身体、头部位移即可改变显示单元30的显示画面23，显示出正常视角所无法看见的延伸画面22，可大幅增添互动的乐趣。
再者，如图6及图7所示，由于该显示单元30是与水平方向呈一倾斜角度α设置，以使垂直各点至使用者的距离为垂直高度(H1~H2)越高距离(D1~D2)越大的方式设置，该图形运算单元20可依照显示单元30与使用者90的距离差异，运算产生立体影像的显示画面23，由于距离差异可产生远近距离的立体效果。
如图8所示，本发明的图形运算单元20主要是可将原本应于垂直于水平方向的一个平面画面X，经由角度修正运算后产生一个立体画面Y，当该立体画面Y于倾斜的显示单元30上显示时，可利用使用者90眼睛的视觉差异，例如使用者90眼睛会将倾斜的立体画面Y修正回垂直的视角，使得倾斜显示单元30上的立体画面Y产生远近距离的立体效果。
借此，本发明只需以2D平面画面，即可以使显示单元30显示出实际具有距离差异的立体影像。如此一来，不但可保留建置画面速度快、成本低、资料量小的优点，而产生较现有技术更具立体感的影像效果。更进一步地，该图形运算单元20亦可依照使用者的动作及位置资料，改变显示画面23立体影像的显示角度及方位，而达到更佳的立体影像效果。
由以上详细说明，可使熟知本项技艺者明了本发明确实与现有的技术截然不同，具有相当的新颖性。且本发明具有现有设计所无法预期的功效，实已符合专利核准的积极要件，爰依法提出专利申请。
虽然本发明是以一较佳实施例作说明，但精于此技艺者能在不脱离本发明精神与范畴下作各种不同形式的改变。以上所举实施例仅用以说明本发明而已，非用以限制本发明的范围。举凡不违本发明精神所从事的种种修改或变化，俱属本发明意欲保护的范畴。

Claims (10)

  1. 一种主动式立体影像显示方法，其特征在于，包含：
    a)以至少两个使用者动作感测单元感应使用者的动作及位置；
    b)将使用者的动作及位置资料传送至一个图形运算单元，
    c)该图形运算单元产生包含一个主画面及至少一个位于主画面侧边的延伸画面；
    d)该图形运算单元依照使用者的动作及位置资料，将主画面与延伸画面依照不同比例及位置形成一个显示画面，以显示于一个显示单元。
  2. 如权利要求1所述的主动式立体影像显示方法，其特征在于，该方法进一步包含：将该显示单元以垂直各点至使用者的距离为垂直高度越高距离越大的方式设置，以该图形运算单元依照显示单元与使用者的距离差异，运算产生立体影像的显示画面，以使显示单元显示出实际具有距离差异的立体影像。
  3. 如权利要求2所述的主动式立体影像显示方法，其特征在于，该方法进一步包含：以该图形运算单元依照使用者的动作及位置资料，改变显示画面立体影像的显示角度及方位。
  4. 一种主动式立体影像显示系统，其特征在于，包含：
    　　至少一个显示单元；
    　　至少一个图形运算单元，其能够产生画面资料，该画面资料包含一个主画面及至少一个位于主画面侧边的延伸画面；以及
    　　至少两个使用者动作感测单元，其能够感应使用者的动作及位置，并传送至该图形运算单元，使其依照使用者的动作及位置，将主画面与延伸画面依照不同比例及位置，形成一个显示画面，以显示于该显示单元。
  5. 如权利要求4所述的主动式立体影像显示系统，其特征在于，该使用者动作感测单元为影像感应装置、体感感应装置、加速度感应装置及红外线感应装置中的至少一种。
  6. 如权利要求4所述的主动式立体影像显示系统，其特征在于，所述各延伸画面环设于主画面的周围。
  7. 如权利要求4所述的主动式立体影像显示系统，其特征在于，该显示单元上垂直各点至使用者的距离为垂直高度越高距离越大。
  8. 如权利要求7所述的主动式立体影像显示系统，其特征在于，该图形运算单元能够依照显示单元与使用者的距离差异，运算产生立体影像的显示画面，以使显示单元显示出实际具有距离差异的立体影像。
  9. 如权利要求8所述的主动式立体影像显示系统，其特征在于，显示单元与水平方向呈一倾斜角度设置，以使各垂直高度处与使用者产生不同距离差异，该倾斜角度大于30度小于90度，再者，该图形运算单元进行一角度修正运算，运算产生立体影像的显示画面，以使显示单元显示出实际具有距离差异的立体影像。
  10. 如权利要求4所述的主动式立体影像显示系统，其特征在于，该显示单元为电脑、PDA、平板电脑、智能手机、电子产品或随身电子产品的屏幕。
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