【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及三维显示，尤其涉及一种提高视点密集度的三维光场显示方法、装置和电子设备。
技术介绍
1、目前的显示技术正在经历一场由二维向三维转变的革命。随着多种新媒体技术与人机交互技术的兴起，人类对于能够提供更为真实和沉浸式体验的显示技术需求急剧增加。在这一背景下，光场显示技术应运而生，其核心在于能够记录和再现光线的方向和强度信息，从而在不需要佩戴特殊眼镜的情况下，为用户呈现出真实的三维视觉效果。三维显示在传统二维显示的基础上增加了深度信息，能真实还原三维物体和场景，在医疗成像、军事指挥、智能制造和远程教育等领域有着广泛的应用前景。三维显示通常使用显示面板和控光器件向不同角度构建不同视差图像，给观看者提供接近真实的三维视觉感受。
2、在三维显示技术中，视点密度是影响三维显示准确度的重要指标。三维场景的复杂度越高，需要越密集的视点来保证显示的准确性。然而，受限于现有三维光场显示设备，视点密度并非越大越好。过度提高视点密度，会带来空间分辨率的下降，导致显示图像的清晰度下降，严重影响观看体验。但如果视点密度过小，则会导致三维显示图像细节丢失，无法准确显示三维场景中复杂度高的内容。
3、因此，如何在不改变光场显示设备分辨率的前提下，显著提高三维光场的视点密集度，是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种提高视点密集度的三维光场显示方法、装置和电子设备，用以在不改变光场显示设备分辨率的前提下，显著提高三维光场的视点密集度。p>
2、本专利技术提供一种提高视点密集度的三维光场显示方法，所述方法应用于显示设备上的处理器，所述显示设备包括依次平行设置的密集阵列控光模块和显示平面模块；其中，所述显示平面模块包括具有可点对点控光的显示面板；所述密集阵列控光模块包括内部全反射的光波导和控光阵列，所述控光阵列依照预设分布方式贴合到所述光波导上，以使所述显示设备的背光光源发出的光线，在穿过所述控光阵列与所述光波导的贴合面后，在所述控光阵列的折射下，形成与所述显示面板内的垂直方向成非90度预设角度的多个背光区域，所述背光区域依照所述预设角度，将其覆盖的所述显示面板上的多个显示单元的内容，沿第一方向以第一光场视点密度投射到观看平面上；其中，所述第一光场视点密度为在所述观看平面上，在第一单位光场区域内所包含的视点的数目，所述第一单位光场区域为沿所述第一方向的背光将任一所述显示单元的内容投射到所述观看平面上所形成的区域，所述第一光场视点密度大于1。所述方法包括：
3、获取所述第一方向上的携带编号信息的多个第一单目视图；根据所述显示面板上各个显示单元在所述观看平面上沿所述第一方向的成像位置，以及所述第一光场视点密度，确定第一光场合成图中每个位置单元所填充的单目视图信息对应的第一单目视图的编号；其中，所述第一光场合成图是在所述第一方向上具有立体效果的光场合成图；依据所述第一光场合成图中每个位置单元所填充的单目视图信息对应的第一单目视图的编号，将所述多个第一单目视图中的单目视图信息，填充到所述第一光场合成图中； 将所述第一光场合成图发送到所述显示平面模块，指示所述显示平面模块将所述第一光场合成图显示到所述显示面板上，以利用所述背光区域，将所述显示面板显示的每一个单目视图信息，依照其对应的第一单目视图的编号顺序，投射到所述观看平面上。
4、根据本专利技术提供的一种提高视点密集度的三维光场显示方法，所述根据所述显示面板上各个显示单元在所述观看平面上沿所述第一方向的成像位置，以及所述第一光场视点密度，确定第一光场合成图中每个位置单元所填充的单目视图信息对应的第一单目视图的编号，包括：针对所述显示面板上每一个显示单元在所述观看平面上沿第一方向的成像位置，执行如下操作，确定所述显示单元对应的所述第一光场合成图中的位置单元被填充的单目视图信息对应的第一单目视图的编号：确定所述显示单元在所述观看平面上的成像位置与第一成像点的位置二者之间沿所述第一方向的距离，和所述第一单位光场区域的宽度之间的比值，得到所述显示单元对应的第一成像位置比例值；其中，所述第一成像点为覆盖所述显示单元的背光区域在所述观看平面上的成像起点；利用所述第一光场视点密度，对所述显示单元对应的第一成像位置比例值执行取整操作，根据所述取整操作的结果，确定所述显示单元对应的第一光场合成图中的位置单元被填充的单目视图信息对应的第一单目视图的编号。
5、根据本专利技术提供的一种提高视点密集度的三维光场显示方法，利用以下公式，执行所述利用所述第一光场视点密度，对所述显示单元对应的第一成像位置比例值执行取整操作，根据所述取整操作的结果，确定所述显示单元对应的第一光场合成图中的位置单元被填充的单目视图信息对应的第一单目视图的编号的步骤：
6、
7、其中，为所述第一光场视点密度的倒数，为所述第一成像位置比例值，n为所述显示单元对应的第一光场合成图中的位置单元被填充的单目视图信息对应的第一单目视图的编号。
8、根据本专利技术提供的一种提高视点密集度的三维光场显示方法，利用以下方式得到任一所述显示单元在所述观看平面上沿所述第一方向的成像位置：根据所述显示单元左上角和所述控光阵列左侧边沿在第一方向上的距离，得到所述显示单元在所述观看平面上沿所述第一方向的成像位置。
9、本专利技术提供一种提高视点密集度的三维光场显示方法，所述方法应用于显示设备上的处理器，所述显示设备包括依次平行设置的密集阵列控光模块和显示平面模块；其中，所述显示平面模块包括具有可点对点控光的显示面板；所述密集阵列控光模块包括内部全反射的光波导和控光阵列，所述控光阵列依照预设分布方式贴合到所述光波导上，以使所述显示设备的背光光源发出的光线，在穿过所述控光阵列与所述光波导的贴合面后，在所述控光阵列的折射下，形成与所述显示面板内的垂直方向成非90度预设角度的多个背光区域，所述背光区域依照所述预设角度，将其覆盖的所述显示面板上的多个显示单元的内容，沿第一方向，以第一光场视点密度投射到观看平面上，沿第二方向以第二光场视点密度投射到观看平面上；其中，所述第一光场视点密度为在所述观看平面上，在第一单位光场区域内所包含的视点的数目，所述第一单位光场区域为沿所述第一方向的背光将任一所述显示单元的内容投射到所述观看平面上所形成的区域，所述第一光场视点密度大于1，所述第二光场视点密度为在所述观看平面上，在第二单位光场区域内所包含的视点的数目，所述第二单位光场区域为沿所述第二方向的背光将任一所述显示单元的内容投射到所述观看平面上所形成的区域，所述第二光场视点密度大于1；所述方法包括：
10、获取所述第一方向上的携带编号信息的多个第一单目视图，以及所述第二方向上的携带编号信息的多个第二单目视图；根据所述显示面板上各个显示单元在所述观看平面上沿所述第一方向的成像位置，以及所述第一光场视点密度，确定第二光场合成图中每个位置单元所填充的单目视图信息对应的所述第一单目视图的编号；其中，所述第二光场合成图为在所述第一方向和所述第二方向均存在立体效果本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提高视点密集度的三维光场显示方法，其特征在于，所述方法应用于显示设备上的处理器，所述显示设备包括依次平行设置的密集阵列控光模块和显示平面模块；其中，所述显示平面模块包括具有可点对点控光的显示面板；所述密集阵列控光模块包括内部全反射的光波导和控光阵列，所述控光阵列依照预设分布方式贴合到所述光波导上，以使所述显示设备的背光光源发出的光线，在穿过所述控光阵列与所述光波导的贴合面后，在所述控光阵列的折射下，形成与所述显示面板内的垂直方向成非90度预设角度的多个背光区域，所述背光区域依照所述预设角度，将其覆盖的所述显示面板上的多个显示单元的内容，沿第一方向以第一光场视点密度投射到观看平面上；其中，所述第一光场视点密度为在所述观看平面上，在第一单位光场区域内所包含的视点的数目，所述第一单位光场区域为沿所述第一方向的背光将任一所述显示单元的内容投射到所述观看平面上所形成的区域，所述第一光场视点密度大于1；所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的提高视点密集度的三维光场显示方法，其特征在于，所述根据所述显示面板上各个显示单元在所述观看平面上沿所述第一方向的成像位置，以及所述第
3.根据权利要求2所述的提高视点密集度的三维光场显示方法，其特征在于，利用以下公式，执行所述利用所述第一光场视点密度，对所述显示单元对应的第一成像位置比例值执行取整操作，根据所述取整操作的结果，确定所述显示单元对应的第一光场合成图中的位置单元被填充的单目视图信息对应的第一单目视图的编号的步骤：
4.根据权利要求3所述的提高视点密集度的三维光场显示方法，其特征在于，利用以下方式得到任一所述显示单元在所述观看平面上沿所述第一方向的成像位置：
5.一种提高视点密集度的三维光场显示方法，其特征在于，所述方法应用于显示设备上的处理器，所述显示设备包括依次平行设置的密集阵列控光模块和显示平面模块；其中，所述显示平面模块包括具有可点对点控光的显示面板；所述密集阵列控光模块包括内部全反射的光波导和控光阵列，所述控光阵列依照预设分布方式贴合到所述光波导上，以使所述显示设备的背光光源发出的光线，在穿过所述控光阵列与所述光波导的贴合面后，在所述控光阵列的折射下，形成与所述显示面板内的垂直方向成非90度预设角度的多个背光区域，所述背光区域依照所述预设角度，将其覆盖的所述显示面板上的多个显示单元的内容，沿第一方向，以第一光场视点密度投射到观看平面上，沿第二方向以第二光场视点密度投射到观看平面上；其中，所述第一光场视点密度为在所述观看平面上，在第一单位光场区域内所包含的视点的数目，所述第一单位光场区域为沿所述第一方向的背光将任一所述显示单元的内容投射到所述观看平面上所形成的区域，所述第一光场视点密度大于1，所述第二光场视点密度为在所述观看平面上，在第二单位光场区域内所包含的视点的数目，所述第二单位光场区域为沿所述第二方向的背光将任一所述显示单元的内容投射到所述观看平面上所形成的区域，所述第二光场视点密度大于1；
6.根据权利要求5所述的提高视点密集度的三维光场显示方法，其特征在于，所述根据所述显示面板上各个显示单元在所述观看平面上沿所述第一方向的成像位置，以及所述第一光场视点密度，确定第二光场合成图中每个位置单元所填充的单目视图信息对应的所述第一单目视图的编号，包括：
7.一种提高视点密集度的三维光场显示装置，其特征在于，所述装置设置于显示设备上的处理器中，所述显示设备包括依次平行设置的密集阵列控光模块和显示平面模块；其中，所述显示平面模块包括具有可点对点控光的显示面板；所述密集阵列控光模块包括内部全反射的光波导和控光阵列，所述控光阵列依照预设分布方式贴合到所述光波导上，以使所述显示设备的背光光源发出的光线，在穿过所述控光阵列与所述光波导的贴合面后，在所述控光阵列的折射下，形成与所述显示面板内的垂直方向成非90度预设角度的多个背光区域，所述背光区域依照所述预设角度，将其覆盖的所述显示面板上的多个显示单元的内容，沿第一方向以第一光场视点密度投射到观看平面上；其中，所述第一光场视点密度为在所述观看平面上，在第一单位光场区域内所包含的视点的数目，所述第一单位光场区域为沿所述第一方向的背光将任一所述显示单元的内容投射到所述观看平面上所形成的区域，所述第一光场视点密度大于1；所述装置包括：
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述提高视点密集度的三维光场显示方法。
9.一种非暂态计算机...
【技术特征摘要】
1.一种提高视点密集度的三维光场显示方法，其特征在于，所述方法应用于显示设备上的处理器，所述显示设备包括依次平行设置的密集阵列控光模块和显示平面模块；其中，所述显示平面模块包括具有可点对点控光的显示面板；所述密集阵列控光模块包括内部全反射的光波导和控光阵列，所述控光阵列依照预设分布方式贴合到所述光波导上，以使所述显示设备的背光光源发出的光线，在穿过所述控光阵列与所述光波导的贴合面后，在所述控光阵列的折射下，形成与所述显示面板内的垂直方向成非90度预设角度的多个背光区域，所述背光区域依照所述预设角度，将其覆盖的所述显示面板上的多个显示单元的内容，沿第一方向以第一光场视点密度投射到观看平面上；其中，所述第一光场视点密度为在所述观看平面上，在第一单位光场区域内所包含的视点的数目，所述第一单位光场区域为沿所述第一方向的背光将任一所述显示单元的内容投射到所述观看平面上所形成的区域，所述第一光场视点密度大于1；所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的提高视点密集度的三维光场显示方法，其特征在于，所述根据所述显示面板上各个显示单元在所述观看平面上沿所述第一方向的成像位置，以及所述第一光场视点密度，确定第一光场合成图中每个位置单元所填充的单目视图信息对应的第一单目视图的编号，包括：
3.根据权利要求2所述的提高视点密集度的三维光场显示方法，其特征在于，利用以下公式，执行所述利用所述第一光场视点密度，对所述显示单元对应的第一成像位置比例值执行取整操作，根据所述取整操作的结果，确定所述显示单元对应的第一光场合成图中的位置单元被填充的单目视图信息对应的第一单目视图的编号的步骤：
4.根据权利要求3所述的提高视点密集度的三维光场显示方法，其特征在于，利用以下方式得到任一所述显示单元在所述观看平面上沿所述第一方向的成像位置：
5.一种提高视点密集度的三维光场显示方法，其特征在于，所述方法应用于显示设备上的处理器，所述显示设备包括依次平行设置的密集阵列控光模块和显示平面模块；其中，所述显示平面模块包括具有可点对点控光的显示面板；所述密集阵列控光模块包括内部全反射的光波导和控光阵列，所述控光阵列依照预设分布方式贴合到所述光波导上，以使所述显示设备的背光光源发出的光线，在穿过所述控光阵列与所述光波导的贴合面后，在所述控光阵列的折射下，形成与所述显示面板内的垂直方向成非90度预设角度的多个背光区域，所述背光区域依照所述预设角度，将其覆盖的所述显示面板上的多个显示单元的内容，沿第一方向，以第一光场视...
【专利技术属性】
技术研发人员：高鑫，于迅博，郝泽宇，颜玢玢，桑新柱，张钊赫，刘柯新，胡迎千，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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