CN105592306A - 一种三维立体显示处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种三维立体显示处理方法和装置，用于在普通的二维屏幕上显示三维立体图像。该方法包括：确定用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度；根据所述水平角度和垂直角度在所述二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像。通过上述方法，可以在普通的二维屏幕上显示三维立体图像，不需要任何大型设备也不需要任何特殊投影介质，成本极低，形态与现有终端设备相符，对用户来说是一种全新的体验，也能为应用程序开发开拓新的想象空间。

Description

一种三维立体显示处理方法和装置

技术领域

本申请涉及三维立体显示技术领域，尤其涉及一种三维立体显示处理方法和装置。

背景技术

现有三维立体图像的显示只能通过全息投影来实现。影院和电视能够通过特殊的放映设备配合头戴设备实现3D(三维)显示。

现有技术中，平面显示的图像在用户而转动角度观看后依然是平面的，显示的内容没有视角变化，不是立体图像；而全息投影虽然为真三维立体显示，但成本很高，且均为大型设备，在便携设备上还没有很好的解决方案，另外，投影介质也是比较难处理的，目前多采用特殊液体薄雾或者特殊气体的方法，门槛很高。在不利用这些设备的情况下，用户不能通过裸眼在普通的二维屏幕(如手机屏)上看到3D图像。

发明内容

本申请实施例提出了一种三维立体显示处理方法和装置，用于在普通的二维屏幕上显示三维立体图像。

在一个方面，本申请实施例提供了一种三维立体显示处理方法，包括：

确定用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度；

根据所述水平角度和垂直角度在所述二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像。

在另一个方面，本申请实施例提供了一种三维立体显示处理装置，包括：

角度确定单元，用于确定用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度；

显示处理单元，用于根据所述水平角度和垂直角度在所述二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像。

有益效果如下：

在本发明实施例中，确定用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度；根据所述水平角度和垂直角度在所述二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像。通过上述方法，可以在普通的二维屏幕上显示三维立体图像，不需要任何大型设备也不需要任何特殊投影介质，成本极低，形态与现有终端设备相符，对用户来说是一种全新的体验，也能为应用程序开发开拓新的想象空间。

附图说明

下面将参照附图描述本申请的具体实施例，其中：

图1示出了本申请实施例中三维立体显示处理方法的流程示意图；

图2示出了本申请实施例一中三维立体显示处理方法的流程示意图；

图3a示出了实施例一中用户眼睛与二维屏幕平面垂线水平角度为a的便携设备的俯视图；

图3b示出了实施例一中用户眼睛与二维屏幕平面垂线垂直角度为b的便携设备的侧视图；

图4示出了本申请实施例一中汽车的全息投影示意图；

图5示出了本申请实施例三中手机横向的夹角误差的示意图；

图6示出了本申请实施例中的三维立体显示处理装置的结构示意图；

图7示出了本申请实施例中的三维立体显示处理装置的另一个结构示意图；

图8示出了本申请实施例中的三维立体显示处理装置的又一个结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明书中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

图1示出了本申请实施例中三维立体显示处理方法，包括：

步骤101，确定用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度；

步骤102，根据该水平角度和垂直角度在该二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像。

在实现时，上述三维立体显示处理方法可以由该二维屏幕所在设备来实现，也可以由与该二维屏幕分离的设备(例如服务器)来实现。

为了便于本申请的实施，下面以实施例进行说明。

实施例一：

实施例一以由同一个便携设备来进行用户信息采集、三维立体显示处理为例进行说明。

便携设备的固定前向摄像头能够覆盖设备正前方一定角度范围内的图像，若摄像头可小范围旋转，则可获得更大范围内的图像。实施例一中以便携设备摄像头能够覆盖设备正前方120度角进行举例，即一个顶角为120度垂直于屏幕的圆锥的范围。

实施例一中的图像内容源和全息投影相同，为一个三维立体数据建模(以一个汽车的全息投影为例)。便携设备显示该全息投影的同时摄像头开始侦测人眼与屏幕正表面的双向角度，一个是与设备水平向的角度，一个是与设备垂直向的角度。

实施例一中三维立体显示处理方法，如图2所示，包括：

步骤201，便携设备的前向摄像头获取用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度；

图3a示出了便携设备的俯视图，假设用户眼睛与二维屏幕平面垂线水平角度为a。图3b示出了便携设备的侧视图，假设用户眼睛与二维屏幕平面垂线垂直角度为b。当前置摄像头能够识别的最大角度范围是120度时，a和b的最大值为60°，假设图像正面为汽车的正前方视图。

步骤202，根据该水平角度和垂直角度在该二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像。

如图4所示，以汽车的全息投影为例，三维建模也应该取水平角度a，垂直角度b进行三维立体模型到二维屏幕表面的投影，以使用户能够在屏幕上看到此角度的图像。具体来说，取全息影像投影在与水平角度a，垂直角度b方向上虚拟平面上的投影，并将其作为此时便携设备的显示画面。

基于上述方法，当使用便携设备显示全息影像时，前置摄像头可检测用户眼睛与屏幕的方位进而将该方向的影像图像显示在屏幕上。

实施例二：

在实施例二中，便携设备还接收用户设置的设备水平垂线在对应的图像内容源中的方位角；

实施例一中根据水平角度a和垂直角度b在二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像时，可以以用户设置的方位角为显示图像内容源相应角度的图像的基础。

具体来说，用户可手动设置设备平面垂线在对应的全息影像中的方位角(p，q)，其中p表示全息影像中的横向角度，q表示全息影像中的纵向角度。仍然以实施例一中的汽车为例，假设车头正对方向为(0，0)。若用户设置设备平面垂线在对应的全息影像中的方位角为(0，0)，即此时以用户设置的方位角(0，0)为显示图像内容源相应角度的图像的基础，即以车头正对方向(0，0)为基础，用户移动眼睛位置能够看到的是车头正对方向(0，0)上下左右60°角范围内的影像。

当用户手动设置设备平面垂线在对应的全息影像中的方位角为(180，0)时，即此时以用户设置的方位角(180，0)为显示图像内容源相应角度的图像的基础，而横向180度之后，则是车尾正对的方向。用户移动眼睛位置能够看到的是车尾正对的方向上下左右60°角范围内的影像。

当用户手动设置设备平面垂线在对应的全息影像中的方位角为(0，90)时，即此时以用户设置的方位角(0，90)为显示图像内容源相应角度的图像的基础，而纵向90度之后，则是车辆正上方正对的方向。用户移动眼睛位置能够看到的是车辆正上方前后左右60°角范围内的汽车顶部影像。

也就是说在用户手动设置了设备平面垂线的方位角(p，q)后，将根据此时的p和a以及q和b判断全息影像应当投影的角度，并将该角度的影响显示在便携设备屏幕上。

实施例三

在实施例一中，由便携设备的前向摄像头获取了用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度，这是考虑到可能存在前向摄像头位于屏幕中间的情况，此外，即使前向摄像头并非位于屏幕中间，实施例一的方案也能够在二维屏幕上提供三维图像显示，与现有技术相比提升了用户体验。

考虑到目前大多数设备的前向摄像头都不在手机横向的正中间，更没有在竖向正中间的，摄像头检测到的人眼与屏幕的水平夹角以及垂直夹角与实际的夹角会存在误差，因此，若对相应的误差进行校正，则可以进一步提升三维图像显示与用户观看的准确度，提升用户体验。

实施例三中以手机横向的夹角误差为例，如图5所示，假设将摄像头一侧作为180°夹角(前向摄像头在手机正方向左侧还是右侧将影响此方向)：

假设前向摄像头与屏幕中心纵轴的间距为x，这在手机设计时就是确定已知数值，可以通过读取所述设备存储的数据或接收用户的输入来确定。用户与手机横向实际夹角为α，摄像头得到的手机与其横向实际夹角为β，摄像头与用户距离为l，可以通过摄像头自动对焦测距或激光对焦测距获得摄像头与用户距离为l，两条线到用户的夹角为γ，用户到屏幕距离为k。

根据余弦定理可知：

cosβ＝x²+l²-k2/(2*x*l)

进而可推导出：k＝√(x²+l²-2*x*l*cosβ)

再根据正弦定理可知：

k/sinβ＝l/sin(180°-α)

代入计算可得到公式(1)

α＝arcsin(l*sinβ/√(x²+l²-2*x*l*cosβ)公式(1))

此α即为用户与手机的横向实际夹角。

同理，也可以根据公式(2)得到用户与手机的纵向实际夹角α’：

α’＝arcsin(l*sinβ’/√(y²+l²-2*x*l*cosβ’)公式(2))

其中，前向摄像头得到的所述设备与用户的纵向夹角为β’，y为所述前向摄像头与所述二维屏幕中心横轴的间距，l为所述前向摄像头与用户的距离。可以通过读取设备存储的数据或接收用户的输入确定前向摄像头与二维屏幕中心横轴的间距y。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种三维立体显示处理装置，由于这些设备解决问题的原理与一种三维立体显示处理方法相似，因此这些设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图6所示，本申请实施例中的三维立体显示处理装置包括：

角度确定单元601，用于确定用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度；

显示处理单元602，用于根据所述水平角度和垂直角度在所述二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像。

进一步地，如图7所示，该三维立体显示处理装置还包括用户设置单元603，用于接收用户设置的设备水平垂线在对应的图像内容源中的方位角；

显示处理单元602根据所述水平角度和垂直角度在所述二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像时，以该方位角为显示图像内容源相应角度的图像的基础。

如图8所示，该三维立体显示处理装置包括前向摄像头604；

角度确定单元601，通过前向摄像头604获取的信息，确定用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度。

和目前3D屏幕比，本发明实施例不需要戴3D眼镜，可显示三维立体影像在二维图像的投影，不同的角度可看到图像的不同视角，用户的视觉体验可以达到飞跃的水平；

本发明实施例采用极低的成本甚至现有的设备就可实现，不需要任何大型设备也不需要任何特殊投影介质，实现门槛低很多。

本发明实施例可纠正得到用户与屏幕的实际夹角，精确度提升。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

Claims (10)

1.一种三维立体显示处理方法，其特征在于，包括：

确定用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度；

根据所述水平角度和垂直角度在所述二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，接收用户设置的设备水平垂线在对应的图像内容源中的方位角；

所述根据所述水平角度和垂直角度在所述二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像时，以所述方位角为显示图像内容源相应角度的图像的基础。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述二维屏幕所在设备的前向摄像头获取的信息，确定用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述前向摄像头得到的所述设备与用户的横向夹角为β，根据如下公式计算得到所述设备与用户实际的横向夹角α：

α＝arcsin(l*sinβ/√(x²+l²-2*x*l*cosβ))

其中x为所述前向摄像头与所述二维屏幕中心纵轴的间距，l为所述前向摄像头与用户的距离。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述前向摄像头得到的所述设备与用户的纵向夹角为β’，根据如下公式计算得到所述设备与用户实际的纵向夹角α’：

α’＝arcsin(l*sinβ’/√(y²+l²-2*x*l*cosβ’))

其中y为所述前向摄像头与所述二维屏幕中心横轴的间距，l为所述前向摄像头与用户的距离。

6.如权利要求3、4或5所述的方法，其特征在于，通过所述前向摄像头自动对焦测距或激光对焦测距获得所述前向摄像头与用户的距离l。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，通过读取所述设备存储的数据或接收用户的输入确定所述前向摄像头与所述二维屏幕中心纵轴的间距x。

8.一种三维立体显示处理装置，其特征在于，包括：

角度确定单元，用于确定用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度；

显示处理单元，用于根据所述水平角度和垂直角度在所述二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括用户设置单元，用于接收用户设置的设备水平垂线在对应的图像内容源中的方位角；

所述显示处理单元根据所述水平角度和垂直角度在所述二维屏幕上显示图像内容源相应角度的图像时，以所述方位角为显示图像内容源相应角度的图像的基础。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，包括前向摄像头；

所述角度确定单元，通过所述前向摄像头获取的信息，确定用户眼睛与二维屏幕的水平角度和垂直角度。