一种显示三维图像的方法技术

一种显示三维图像的方法，其特征在于至少包括：　　　　Ａ．在控制器上连接一个用于检测观众视点变化的感应器，控制器设定感应器的捕捉频率，感应器将观众视点的位置参数实时地传送给控制器；　　　　Ｂ．控制器确定以原始观众视点作为基准点的视点空间及三维图像的显示视点，并计算出三维图像的第一场显示场景；　　　　Ｃ．控制器计算观众视点位置参数的偏移量，并根据该偏移量调整三维图像的显示视点，根据三维图像的显示视点调整三维图像的显示场景。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及计算机三维图形处理和数字图像显示领域，更确切地说是涉及该领域中的。
技术介绍
基于平面显示的三维图像与人们工作和生活的关系越来越密切，人们对三维图像质量的要求也越来越高，尤其在游戏和展览方面显得更为突出。随着计算机和图形显示卡性能的日益提高，三维图像的生成和显示已经做得越来越好。目前的游戏或计算机三维图像的生成大都使用三种技术，一种是视差阻隔技术，一种是空间透视图技术，还有一种是三维建模技术。视差阻隔技术利用了图像在眼睛中暂留的现象，该技术通过把图像的光线分成两个部分，使这两部分分别进入观众的左眼和右眼，从而使图像在人的眼睛中显示为立体图像，采用这种技术最为典型的例子就是立体眼镜。中国专利号为88107697.X、89104038.2、94191252.3的专利都与该技术相关。空间透视图技术运用的是绘画中的基本技能，该技术采用在显示视点确定后，将平面展示中的立体图像按照近大远小、近处遮盖远处或消失点等绘画中的一些规则生成。中国专利号为96191009.7的专利的技术即为空间透视图技术。对于该技术来说，目前采用该技术实现的游戏中有相当一部分是采用45度视角来展示景物、人物及其光影，但实际上所实现的都是固定显示视点的二维图像，而且在计算机的图像显示中一般都是采用固定显示视点的空间透视技术，即显示视点由程序事先设定，如此实现的图像会让观众觉得生硬和不协调。三维建模技术是利用计算机绘图产生三维的景物，然后依据所选择的显示视点而把三维图像投影到显示平面，显示视点可以利用计算机的鼠标、操纵杆等辅助操作设备按照设定的角度进行选择，计算机中的三维图像随着辅助操作设备的移动而进行移动或旋转。对于该技术来说，基于该技术完成的三维图像实际上是一系列的二维图像依靠观众的想象力而合成的，虽然三维建模真实地构建了一个立体的场景，但是几乎没有显示视点的变化，且同样是通过程序来确定固定显示视点的方法。目前生成三维图像所采用的这几种现有技术的中心都在于图像的处理和生成，这几种技术共同的不足就是都只关注物体距离感的产生，都是预先设定三维图像所处场景空间的显示视点，将三维图像按照所设定的显示视点进行显示，而没有将三维图像的显示与观众观察角度和位置的变化联系起来。所以在目前的游戏和计算机的三维图像显示中，三维图像都不随着观众观察角度和位置的变化而变化，而实际生活中，景物与观众同时处在变化中，观众视点的变化会改变观看景物的视角，从而观察到景物的不同侧面，同样，景物的运动相对于观众视点也展示不同的侧面，因此，目前观众看到的游戏或计算机中的三维图像总是与实际生活中的视觉感受不一样，对于这一点，目前还没有好的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的就是提供，使显示的三维图像随着观众视点的变化而同步调整其显示视点，显示出其不同侧面及对应的投影面。为达到以上目的，本专利技术的技术具体是这样实现的，其特征在于至少包括A.在控制器上连接一个用于检测观众视点变化的感应器，控制器设定感应器的捕捉频率，感应器将观众视点的位置参数实时地传送给控制器；B.控制器确定以原始观众视点作为基准点的视点空间及三维图像的显示视点，并计算出三维图像的第一场显示场景； C.控制器计算观众视点位置参数的偏移量，并根据该偏移量调整三维图像的显示视点，根据三维图像的显示视点调整三维图像的显示场景。所述步骤B中，控制器将感应器启动后所捕捉到的观众视点的第一个位置参数作为原始观众视点的位置参数，并根据该原始观众视点的位置参数确定三维图像原始显示视点的位置参数，根据该原始显示视点的位置参数计算出三维图像的第一场显示场景。所述步骤B中，控制器将感应器启动后一段时间内所捕捉到的观众视点的位置参数的平均值作为原始观众视点的位置参数，并根据该原始观众视点的位置参数确定三维图像原始显示视点的位置参数，根据该原始显示视点的位置参数计算出三维图像的第一场显示场景。所述步骤B中，控制器预先设置原始观众视点的位置参数，并根据该原始观众视点的位置参数确定三维图像原始显示视点的位置参数，根据该原始显示视点的位置参数计算出三维图像的第一场显示场景。所述步骤B中可以设置三维图像的显示视点对应的视线与观众视点对应的视线重合。所述步骤B中还可以设置三维图像的显示视点对应的视线与观众视点对应的视线有一个固定夹角。所述设置固定夹角通过将原始观众视点位置参数增加一个固定值实现。所述设置固定夹角通过将视点空间倾斜一个固定角度实现。所述步骤B中预先设置三维图像的原始显示中心。所述步骤C可以进一步包括保存当前观众视点的位置参数，并判断是否收到停止信息，如果没有收到，则返回步骤C，否则，结束处理。所述步骤C还可以进一步包括预先设置一个偏移量的放大值，控制器根据放大后的偏移量调整三维图像的显示场景。所述步骤C还可以进一步包括设置观众视点的某个偏移量为零，控制器根据偏移量调整三维图像的显示场景。所述步骤C还可以进一步包括预先设置纵深方向的比例值，控制器根据该比例值调整三维图像显示视点纵深方向的坐标值，并根据调整后的显示视点显示三维图像的显示场景。所述的控制器是中央处理器(CPU)或者图形处理器(GPU)，或者是CPU与GPU的组合。步骤A中所述的感应器是传感器、摄像机或虹膜检测装置等。所述的显示装置是液晶显示器、平面显示器、等离子显示器、投影仪、背投显示器或数字电视机等。所述的显示装置可以是作环形投影显示，还可以是作球幕投影显示。所述的显示装置是多个显示装置从不同角度拼接得到，每个显示装置根据观众视点位置参数的变化调整其三维图像的显示视点，并根据显示视点调整三维图像的显示场景。本专利技术方法根据视点空间中观众视点的变化来改变场景空间中的显示视点，使场景空间中的三维图像随着观众视点的改变而变换角度，从而使显示的三维图像更为逼真，观众观看三维图像与观看实体的感受相同，观众可以以更为自然的方式来观看三维图像，尤其适合游戏玩家。采用本专利技术所需要投入的新设备少，可以保持原有显示设备基本不变，观众观看三维图像时可以不需要佩带设备，减少了操作的不便，且本专利技术的 附图说明图1为视点空间坐标图；图2为场景空间坐标图；图3为视线形成的示意图；图4为三维图像作不同显示的示意图；图5为本专利技术根据观众视点变化改变三维图像显示视点的操作流程图； 图6为本专利技术将观众视点的改变作放大处理，并根据放大处理结果改变三维图像显示视点的操作流程图；图7为本专利技术固定观众视点在y’轴上的坐标值，而根据观众视点变化改变三维图像显示视点的操作流程图；图8为本专利技术固定观众视点在y’轴上的坐标值，而将观众视点的改变作放大处理，并根据放大处理结果改变三维图像显示视点的操作流程图；图9为本专利技术实施例中在视点空间和场景空间的纵深线重合情况下三维长方体的显示示意图；图10为本专利技术实施例中观众视点在a点时观众观察到的三维长方体的显示状态；图11为本专利技术实施例中观众视点在b点时观众观察到的三维长方体的显示状态；图12为本专利技术实施例中感应器设置在显示器上的示意图。具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细的说明。人们希望在观看三维图像时的感觉能与观看实物一样，即观众在观看三维图像时通过观众自身位置的移动能够同步观察到三维图像中物体的其他侧面，这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜珊，
申请(专利权)人：联想北京有限公司，
类型：发明
国别省市：