專利名稱：基于柱鏡光柵的隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法，具體是一種基于柱鏡光柵的隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法。屬于光學(xué)顯示技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
柱鏡光柵成像技術(shù)是一種成熟的光學(xué)顯示技術(shù)，主要由柱狀透鏡光柵和光柵后方的圖片組成。隧道動(dòng)畫基本要素是一系列連續(xù)的單幀畫面和用于遮擋畫面切換的快門?，F(xiàn)有的隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法中，快門技術(shù)有以下幾類1.包含快門技術(shù)，但沒有快門同步裝置，難以形成穩(wěn)定的動(dòng)畫畫面；2.包含機(jī)械式快門技術(shù)和附加的電子式快門同步裝置，但技術(shù)可行性很低，相對(duì)成本很高；3.采用光源自控的頻閃燈技術(shù)，但仍然存在電子式快門同步裝置的缺點(diǎn)，且高速頻閃燈的使用壽命有限。4.采用狹縫板式快門技術(shù)，但對(duì)單幀畫面的大小有較大的限制，且畫面照明亮度和顯像質(zhì)量成倍降低。在連續(xù)單幀畫面排列方面，大多采用將與最終形成的動(dòng)畫畫面等大的單幀畫面、以首尾相接的方式進(jìn)行排列；還有包含壓縮-放大還原處理過程方法的，即將與最終動(dòng)畫畫面等大的單幀畫面信息預(yù)先壓縮，在回放時(shí)，通過附加裝置將壓縮后的單幀畫面放大還原，形成最終動(dòng)畫畫面，能達(dá)到較高的幀切換速率和較大的動(dòng)畫畫面寬度。
經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，專利申請(qǐng)?zhí)?9801448，專利名稱為向移動(dòng)觀眾顯示圖像的設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)安裝在表面上的圖象，和一塊安裝在該表面與觀眾之間的狹縫板，其中狹縫板猶如一個(gè)快門，用于產(chǎn)生動(dòng)畫效果。圖象表面和狹縫板之間的距離決定伸展效果。該技術(shù)中包含典型的狹縫板式快門技術(shù)和預(yù)壓縮-放大還原技術(shù)，能夠形成具有同步快門和較高幀切換速率的隧道動(dòng)畫畫面。但仍存在如下不足1.每個(gè)單幀畫面前方都安裝了狹縫板，觀眾通過狹縫板看到的每個(gè)單幀畫面上有縱向的黑色條紋，導(dǎo)致畫面亮度的成倍損失，動(dòng)畫畫面亮度也因此成倍降低。若要增強(qiáng)光源，就會(huì)增加硬件成本，同時(shí)等距間隔的縱向黑色條紋，還使單幀畫面的信息量成倍降低。2.使用預(yù)先壓縮圖像增加畫面的可用幀速率，相對(duì)于壓縮前的單幀畫面，預(yù)壓縮圖像的壓縮比例越高，其信息損失就越大，單幀畫面的精度則大大降低。3.使用嵌在狹縫板空隙中的透明實(shí)心圓棒作為伸展放大預(yù)壓縮畫面的方法，隨著觀眾離畫面距離的變化，畫面的比例會(huì)產(chǎn)生失真。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有各種技術(shù)的不足，提出一種基于柱鏡光柵的隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法，使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本很低，并且在工程上實(shí)際可行性很大的隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法，該方法能夠在動(dòng)畫畫面寬度一定的條件下使畫面切換速率成倍提高，并具有同步快門功能，能夠形成流暢的，適合人眼觀看的動(dòng)畫畫面。而且，本發(fā)明形成的動(dòng)畫畫面具有更高的亮度，單幀畫面的信息量不損失，更高的動(dòng)態(tài)畫面精度，在任意位置都能看到比例不失真的動(dòng)畫畫面，并且動(dòng)畫畫面始終出現(xiàn)在觀眾視野的正中位置。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明基于柱鏡光柵成像技術(shù)，結(jié)合隧道動(dòng)畫形成原理，在隧道內(nèi)壁沿列車車窗行進(jìn)軌跡，設(shè)定相互關(guān)聯(lián)的柱鏡光柵層和圖片層，圖片層上打印有經(jīng)過以下編碼的單幀畫面序列對(duì)每一個(gè)單幀畫面進(jìn)行編碼，均按圖片層單元寬度縱向分割并壓縮，形成壓縮后的單幀畫面片斷，將每個(gè)單幀畫面的壓縮后的片斷，以多幅單幀畫面的編碼與疊進(jìn)穿插的方式分配并打印在圖片層單元中，并通過單幀畫面定義和設(shè)計(jì)成彼此間隔，設(shè)定內(nèi)容單幀與快門單幀，實(shí)現(xiàn)頻率倍增的同步快門，產(chǎn)生帶有環(huán)境色光和背景動(dòng)畫效果的動(dòng)畫畫面。
本發(fā)明可以歸納為四個(gè)步驟(1)設(shè)定相互關(guān)聯(lián)的柱鏡光柵層和圖片層，(2)對(duì)每一個(gè)單幀畫面進(jìn)行編碼，(3)多幅單幀畫面的編碼與疊進(jìn)穿插，(4)設(shè)定內(nèi)容單幀與快門單幀。
1.設(shè)定相互關(guān)聯(lián)的柱鏡光柵層和圖片層在隧道內(nèi)壁，沿著與列車行進(jìn)時(shí)車窗運(yùn)動(dòng)相平行的軌跡，將結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能完全相同的柱狀透鏡緊密排列，形成一個(gè)柱鏡光柵層，柱鏡光柵層后方是圖片層，即柱鏡光柵層位于觀眾視點(diǎn)和圖片層之間。圖片層上是緊密排列的圖片層單元，柱鏡光柵層的每一個(gè)柱狀透鏡寬度等于每一個(gè)圖片層單元的寬度，每一個(gè)柱狀透鏡和其后方的圖片層單元相對(duì)應(yīng)。柱鏡光柵層的總長(zhǎng)度等于圖片層的總長(zhǎng)度，也等于所有圖片層單元寬度之和。經(jīng)過編碼的單幀畫面被分配在圖片層單元中，打印在圖片層上。在圖片層的后方，或者在柱鏡光柵層與圖片層的上下兩側(cè)，設(shè)置必須的照明設(shè)備。柱鏡光柵層，圖片層和照明設(shè)備通過一定的構(gòu)架固定在隧道內(nèi)壁上。
2.對(duì)每一個(gè)單幀畫面進(jìn)行編碼對(duì)每一個(gè)單幀畫面按相同的規(guī)則進(jìn)行編碼，動(dòng)畫畫面寬度與每張單幀畫面寬度相等為a，圖片層單元的寬度為b，將第n張單幀畫面縱向分割成a/b條(a能被b整除)單幀畫面片斷，此時(shí)每條單幀畫面片斷的寬度均為b，且和圖片層單元相對(duì)應(yīng)。將每條單幀畫面片斷的寬度從b壓縮到c。壓縮比例k為b/c，k＞1。此時(shí)每個(gè)圖片層單元內(nèi)各有一條壓縮后的單幀畫面片斷，且c＜b。將壓縮后的單幀畫面片斷編號(hào)為(n)(-m)，(n)(-m+1)，(n)(-m+2)，…，(n)(-3)，(n)(-2)，(n)(-1)，(n)(0)，(n)(1)，(n)(2)，(n)(3)，…，(n)(m-2)，(n)(m-1)，(n)(m)，其中(n)(0)在壓縮前是位于單幀畫面正中的那條單幀畫面片斷，(n)(-m)在壓縮前是位于單幀畫面最左邊的那條單幀畫面片斷，(n)(m)在壓縮前是位于單幀畫面最右邊的那條單幀畫面片斷。
按以下方法調(diào)整每條壓縮后的單幀畫面片斷在其所處圖片層單元中的相對(duì)位置(n)(0)的中軸線與其所在圖片層單元的中軸線重合，(n)(-1)和(n)(1)的中軸線與其所在圖片層單元的中軸線之間的垂直距離為r(1)，(n)(-2)和(n)(2)的中軸線與其所在圖片層單元的中軸線之間的垂直距離為r(2)，以此類推，(n)(-m)和(n)(m)的中軸線與其所在圖片層單元的中軸線之間的垂直距離為r(m)，滿足0＜r(1)＜r(2)＜…＜r(m)＜(b-c)/2。至此完成第n張單幀畫面的編碼。以上編碼規(guī)則確保當(dāng)觀眾直視于圖片層上的(n)(0)位置時(shí)，通過柱鏡光柵層對(duì)圖片層上單幀畫面片斷的折射作用，觀眾能在柱鏡光柵層上看到完整的第n張單幀畫面的虛像。按上述規(guī)則將第n張單幀畫面經(jīng)過編碼分配到相應(yīng)的圖片層單元中后，每個(gè)圖片層單元中各有一條第n幀的單幀畫面片斷，并留有c/b的空間，為相鄰單幀畫面片斷的疊進(jìn)穿插預(yù)留了位置。
3.多幅單幀畫面的編碼與疊進(jìn)穿插按完全相同的編碼規(guī)則，將第(n+1)張單幀畫面處理成壓縮后的單幀畫面片斷(n+1)(-m)，(n+1)(-m+1)，…，(n+1)(0)，(n+1)(1)，…，(n+1)(m)，其中壓縮比例k相同，(r+1)(m)＝r(m)。將第(n+1)幀壓縮后的單幀畫面片斷，按疊進(jìn)穿插的方式，分配到圖片層單元中①(n+1)(0)的中軸線與(n)(0)的中軸線之間距離為g，且g＜a/2，即疊進(jìn)；②每個(gè)圖片層單元中，相鄰兩條壓縮后的單幀畫面片斷不發(fā)生重疊，即穿插。疊進(jìn)與穿插同步實(shí)現(xiàn)，沒有穿插就無法疊進(jìn)。當(dāng)觀眾沿軌跡方向平移g時(shí)，會(huì)由直視(n)(0)位置變?yōu)橹币?n+1)(0)位置，通過柱鏡光柵層對(duì)圖片層上單幀畫面片斷的折射作用，觀眾就會(huì)從看到第(n)張單幀畫面虛像變成第(n+1)張單幀畫面虛像，即實(shí)現(xiàn)第(n)幀與第(n+1)幀的切換。疊進(jìn)穿插的方式能實(shí)現(xiàn)與車速同步的幀切換功能，并成倍提高幀切換頻率。將所有單幀畫面均按上述編碼規(guī)則處理，并連續(xù)地以疊進(jìn)穿插方式分配到圖片層單元中，打印在圖片層上。當(dāng)列車在軌跡方向車速為v時(shí)，單幀畫面的幀切換頻率為v/g。
4.設(shè)定內(nèi)容單幀與快門單幀將同步幀切換改進(jìn)為同步快門，內(nèi)容單幀是指第(2n-1)張單幀畫面，快門單幀是指第(2n)張單幀畫面(將圖片層單元上沒有壓縮后單幀畫面片斷的部分也就近歸入快門單幀)。在本發(fā)明中所指的單幀畫面，與傳統(tǒng)意義上的單幀畫面定義有所不同傳統(tǒng)意義上的單幀畫面對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的內(nèi)容單幀。內(nèi)容單幀和快門單幀彼此間隔。內(nèi)容單幀攜帶著形成最終動(dòng)畫畫面內(nèi)容的信息，快門單幀上沒有信息或攜帶有少量與內(nèi)容單幀無關(guān)的信息。通過兩種單幀畫面，觀眾所見的幀切換順序由…(2n-1)，(2n)，(2n+1)…，變?yōu)椤瓋?nèi)容單幀，快門單幀，內(nèi)容單幀…，即相鄰兩幅內(nèi)容單幀的切換被快門單幀遮擋。由于幀切換頻率與列車上觀眾運(yùn)動(dòng)的速度v同步，因此快門單幀的切換頻率，即快門開合頻率，也和車速v同步，從而實(shí)現(xiàn)同步快門功能?？扉T開合頻率即傳統(tǒng)意義上的幀切換頻率為v/2g，。由于快門單幀也是打印在圖片層上的單幀畫面，所以可進(jìn)一步設(shè)計(jì)快門單幀所攜帶的少量信息可以設(shè)定快門單幀的色彩，若色彩明度與內(nèi)容單幀的平均明度相近，就能使人眼在快門開合頻率較低時(shí)也難以察覺到閃爍，并為動(dòng)畫畫面蒙上環(huán)境色光；可以將快門單幀作為一種信息簡(jiǎn)單的內(nèi)容單幀使用，為最終動(dòng)畫畫面蒙上一層有效的背景動(dòng)畫，如浮云、氣流、繁星、光帶等效果。
本發(fā)明的有益效果如下(1)a一定時(shí)，快門開合頻率成倍提高。在車速為55km/h，a為1m時(shí)，快門開合頻率至少達(dá)到每秒30次以上即傳統(tǒng)意義上的幀切換頻率。在車速下降或a更大以形成更寬廣的動(dòng)畫畫面時(shí)，快門開合頻率仍能在每秒24次以上，形成流暢的動(dòng)畫畫面，且快門開合頻率與車速完全同步，能形成單一，穩(wěn)定的動(dòng)畫畫面。(2)通過設(shè)定快門單幀，可減小快門與內(nèi)容的明度差，使人眼在快門開合頻率較低時(shí)也難以察覺令人不適的閃爍感，同時(shí)，進(jìn)一步設(shè)定后的快門單幀還能形成背景動(dòng)畫，豐富動(dòng)畫畫面內(nèi)容，具有背景動(dòng)畫的隧道電影畫面，能夠充滿車窗的全部面積，以形成包圍列車的虛擬環(huán)境。(3)柱鏡光柵層和圖片層都是透光材料，整個(gè)方法對(duì)于圖片層后方或是柱鏡光柵層上下兩側(cè)的光源照明，幾乎沒有任何遮擋，因此動(dòng)畫畫面亮度很高，同時(shí)減少了燈管數(shù)量，能源消耗相對(duì)較低。(4)觀眾觀看動(dòng)畫時(shí)，每個(gè)單幀畫面顯示瞬間，柱鏡光柵都通過光學(xué)作用屏蔽了該幀以外所有的信息，因此每個(gè)單幀畫面都未受任何遮擋。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方法的信息量損失幾乎為0。(5)動(dòng)畫畫面的動(dòng)態(tài)精度更高。在編碼過程中采用的壓縮比例k為b/c，當(dāng)k為800％時(shí)，就能滿足疊進(jìn)穿插的要求，使快門開合頻率足夠快，原圖像的壓縮程度、信息損失都大大降低，柱鏡光柵層還原后的單幀畫面虛像精度也相應(yīng)大大提高，從而使動(dòng)畫畫面的動(dòng)態(tài)精度更高。(6)具有穩(wěn)定的畫面長(zhǎng)寬比例，無論觀眾位置如何變化，只要觀眾直視柱鏡光柵層，動(dòng)畫畫面就出現(xiàn)在觀眾視野的正中位置，使觀眾始終能夠看到最完整的畫面。(7)所需的裝置結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)潔，無需附加任何電子或機(jī)械控制設(shè)備，使用的部件如普通燈箱、柱鏡光柵層、打印圖片層等，都是已得到廣泛應(yīng)用的普通材料。所有部件都容易獲取和加工，成本很低，且維護(hù)和更新都十分方便。本方法無需和列車進(jìn)行數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，只需將相關(guān)裝置安裝在隧道內(nèi)壁即可使用，施工十分簡(jiǎn)便，更便于實(shí)際的工程操作和運(yùn)營推廣。


圖1是本發(fā)明方法具體實(shí)現(xiàn)流程2是單幀畫面切換效果的坐標(biāo)說明中A.柱鏡光柵層 B.圖片層 C.圖片層單元 F.壓縮后的單幀畫面片斷R.壓縮后單幀畫面片短的中軸線 M.圖片層單元的中軸線具體實(shí)施方式

在圖1中，假設(shè)所要形成的動(dòng)畫畫面，由傳統(tǒng)意義上的單幀畫面…，(2n-1)，(2n+1)，…連續(xù)依次切換而形成。其中…，(2n-1)，(2n+1)，…為傳統(tǒng)意義上單幀畫面序列中每個(gè)單幀畫面的編號(hào)，每個(gè)單幀畫面寬度為b，約等于列車車窗的寬度。假設(shè)柱鏡光柵層(A)中每個(gè)柱狀透鏡寬度為a。
①在傳統(tǒng)意義上的單幀畫面序列基礎(chǔ)上，形成以下新的單幀畫面序列…，內(nèi)容單幀，快門單幀，內(nèi)容單幀，快門單幀，…，對(duì)應(yīng)的單幀畫面編號(hào)為…，(2n-1)，(2n)，(2n+1)，(2n+2)，…，其中(2n-1)，(2n+1)…為內(nèi)容單幀，即傳統(tǒng)意義上的單幀畫面，(2n)，(2n+2)…為快門單幀，每個(gè)單幀畫面寬度為b。
②圖片層(B)中，每個(gè)圖片層單元(C)寬度等于每個(gè)柱狀透鏡寬度等于a。
③在新的單幀畫面序列中，將每個(gè)單幀畫面縱向分割成b/a條，每個(gè)單幀畫面都有b/a條單幀畫面片斷。每條片斷的寬度為b。
④將每個(gè)單幀畫面的b/a條單幀畫面片斷的寬度從b壓縮至c，c＜b，形成壓縮后的單幀畫面片斷(F)。將壓縮后的單幀畫面片斷(F)編號(hào)如下第(2n-1)張單幀畫面的壓縮片斷(F)編號(hào)為(2n-1)(-4)，(2n-1)(-3)，(2n-1)(-2)，(2n-1)(-1)，(2n-1)(0)，(2n-1)(1)，(2n-1)(2)，(2n-1)(3)，(2n-1)(4)，所有單幀畫面的壓縮片斷(F)編號(hào)方式與其相同。
⑤調(diào)整每個(gè)單幀畫面的壓縮后的片斷(F)在其對(duì)應(yīng)圖片層單元(C)中的位置如下將第(2n-1)張單幀畫面的壓縮后片斷的中軸線(R)與其所在圖片層單元的中軸線(M)間距相應(yīng)編號(hào)為r(4)，r(3)，r(2)，r(1)，r(0)，r(1)，r(2)，r(3)，r(4)，其中0＝r(0)＜r(1)＜r(2)＜r(3)＜r(4)，[r(4)-r(3)]＝[r(3)-r(2)]＝[r(2)-r(1)]＝[r(1)-r(0)]。對(duì)每個(gè)單幀畫面的壓縮后片斷(F)做上述調(diào)整。
⑥將每個(gè)單幀畫面的壓縮后片斷(F)，以疊進(jìn)穿插的方式排列在圖片層(B)上的圖片層單元(C)內(nèi)。相鄰兩個(gè)單幀畫面中軸線的間距為g，由于疊進(jìn)穿插使g＜b，如本實(shí)施例中b＝3g，使幀切換頻率提高了3倍。若將一個(gè)內(nèi)容單幀切換到下一個(gè)內(nèi)容單幀作為一次塊門開合，則快門開合頻率即傳統(tǒng)意義上的幀切換頻率提高了1.5倍。
⑦將全部單幀畫面的壓縮后片斷(F)按⑥所示的疊進(jìn)穿插方式依次排列在圖片層(B)上的圖片層單元(C)內(nèi)。
⑧將圖片層單元(C)內(nèi)沒有壓縮后單幀畫面片斷(F)的部分，也就近歸入快門單幀的壓縮后片斷(F)中。至此完成圖片層(B)的編碼制作打印。
⑨將圖片層(B)置于柱鏡光柵層(A)后方，柱鏡光柵層(A)位于觀眾視點(diǎn)和圖片層(B)之間。每一個(gè)柱狀透鏡和其后方的圖片層單元(C)相對(duì)應(yīng)。柱鏡光柵層(A)的總長(zhǎng)度等于圖片層(B)的總長(zhǎng)度。在隧道內(nèi)壁，沿著與列車行進(jìn)時(shí)車窗運(yùn)動(dòng)相平行的軌跡，將柱鏡光柵層(A)和對(duì)應(yīng)圖片層(B)，以及必要的照明設(shè)備，通過一定的構(gòu)架固定安裝在隧道內(nèi)壁。當(dāng)列車在隧道內(nèi)駛過裝置，乘客就能在車窗外看到顯示在柱鏡光柵層(A)上的動(dòng)畫畫面。
在圖2中，假定列車車速為v，坐標(biāo)橫軸x為列車行駛距離，坐標(biāo)縱軸y為列車行駛時(shí)間，橫軸刻度與縱軸刻度相對(duì)應(yīng)y＝x/v。橫軸上的刻度間距為g，縱軸上的刻度間距為g/v。
在(x1，y1)，乘客看見第(2n-1)張單幀畫面，在(x2，y2)看見第(2n)張，在(x3，y3)看見第(2n+1)張，在(x4，y4)看見第(2n+2)張，…，以此類推。即乘客能看見與車速同步的單幀畫面切換效果，幀切換頻率為v/g。
因?yàn)榈?2n-1)，(2n+1)…張單幀畫面為內(nèi)容單幀，第(2n)，(2n+2)…張單幀畫面為快門單幀，所以乘客能看見內(nèi)容單幀與快門單幀的交替切換，即帶有同步快門的動(dòng)畫畫面，快門開合頻率即傳統(tǒng)意義上的幀切換頻率為v/2g。
權(quán)利要求
1.一種基于柱鏡光柵的隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，基于柱鏡光柵成像技術(shù)，結(jié)合隧道動(dòng)畫形成原理，在隧道內(nèi)壁沿列車車窗行進(jìn)軌跡，設(shè)定相互關(guān)聯(lián)的柱鏡光柵層和圖片層，圖片層上打印有經(jīng)過以下編碼的單幀畫面序列對(duì)每一個(gè)單幀畫面進(jìn)行編碼，均按圖片層單元寬度縱向分割并壓縮，形成壓縮后的單幀畫面片斷，將每個(gè)單幀畫面的壓縮后的片斷，以多幅單幀畫面的編碼與疊進(jìn)穿插的方式分配并打印在圖片層單元中，并通過單幀畫面定義和設(shè)計(jì)成彼此間隔，設(shè)定內(nèi)容單幀與快門單幀，實(shí)現(xiàn)頻率倍增的同步快門，產(chǎn)生帶有環(huán)境色光和背景動(dòng)畫效果的動(dòng)畫畫面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柱鏡光柵的隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述的設(shè)定相互關(guān)聯(lián)的柱鏡光柵層和圖片層，具體如下在隧道內(nèi)壁，沿著與列車行進(jìn)時(shí)車窗運(yùn)動(dòng)相平行的軌跡，將結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能完全相同的柱狀透鏡緊密排列，形成一個(gè)柱鏡光柵層，柱鏡光柵層后方是圖片層，圖片層上是緊密排列的圖片層單元，柱鏡光柵層的每一個(gè)柱狀透鏡寬度等于每一個(gè)圖片層單元的寬度，每一個(gè)柱狀透鏡和其后方的圖片層單元相對(duì)應(yīng)，柱鏡光柵層的總長(zhǎng)度等于圖片層的總長(zhǎng)度，也等于所有圖片層單元寬度之和，經(jīng)過編碼的單幀畫面被分配在圖片層單元中，打印在圖片層上，在圖片層的后方，或者在柱鏡光柵層與圖片層的上下兩側(cè)，設(shè)置必須的照明設(shè)備，柱鏡光柵層，圖片層和照明設(shè)備固定在隧道內(nèi)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柱鏡光柵的隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述的對(duì)每一個(gè)單幀畫面進(jìn)行編碼，具體如下對(duì)每一個(gè)單幀畫面按相同的規(guī)則進(jìn)行編碼，動(dòng)畫畫面寬度與每張單幀畫面寬度相等為a，圖片層單元的寬度為b，將第n張單幀畫面縱向分割成a/b條單幀畫面片斷，a能被b整除，此時(shí)每條單幀畫面片斷的寬度均為b，且和圖片層單元相對(duì)應(yīng)，將每條單幀畫面片斷的寬度從b壓縮到c，壓縮比例k為b/c，k＞1，此時(shí)每個(gè)圖片層單元內(nèi)各有一條壓縮后的單幀畫面片斷，且c＜b，將壓縮后的單幀畫面片斷編號(hào)為(n)(-m)，(n)(-m+1)，(n)(-m+2)，…，(n)(-3)，(n)(-2)，(n)(-1)，(n)(0)，(n)(1)，(n)(2)，(n)(3)，…，(n)(m-2)，(n)(m-1)，(n)(m)，其中(n)(0)在壓縮前是位于單幀畫面正中的那條單幀畫面片斷，(n)(-m)在壓縮前是位于單幀畫面最左邊的那條單幀畫面片斷，(n)(m)在壓縮前是位于單幀畫面最右邊的那條單幀畫面片斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于柱鏡光柵的隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，按以下方法調(diào)整每條壓縮后的單幀畫面片斷在其所處圖片層單元中的相對(duì)位置(n)(0)的中軸線與其所在圖片層單元的中軸線重合，(n)(-1)和(n)(1)的中軸線與其所在圖片層單元的中軸線之間的垂直距離為r(1)，(n)(-2)和(n)(2)的中軸線與其所在圖片層單元的中軸線之間的垂直距離為r(2)，以此類推，(n)(-m)和(n)(m)的中軸線與其所在圖片層單元的中軸線之間的垂直距離為r(m)，滿足0＜r(1)＜r(2)＜…＜r(m)＜(b-c)/2，至此完成第n張單幀畫面的編碼，按上述規(guī)則將第n張單幀畫面經(jīng)過編碼分配到相應(yīng)的圖片層單元中后，每個(gè)圖片層單元中各有一條第n幀的單幀畫面片斷，并留有c/b的空間，為相鄰單幀畫面片斷的疊進(jìn)穿插預(yù)留了位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柱鏡光柵的隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述的多幅單幀畫面的編碼與疊進(jìn)穿插，具體如下按完全相同的編碼規(guī)則，將第n+1張單幀畫面處理成壓縮后的單幀畫面片斷，其中壓縮比例k相同，(r+1)(m)＝r(m)，將第n+1幀壓縮后的單幀畫面片斷按疊進(jìn)穿插的方式分配到圖片層單元中①(n+1)(0)的中軸線與(n)(0)的中軸線之間距離為g，且g＜a/2，即疊進(jìn)；②每個(gè)圖片層單元中，相鄰兩條壓縮后的單幀畫面片斷不發(fā)生重疊，即穿插，疊進(jìn)與穿插同步實(shí)現(xiàn)，將所有單幀畫面均按上述編碼規(guī)則處理，并連續(xù)地以疊進(jìn)穿插方式分配到圖片層單元中，打印在圖片層上，當(dāng)列車在軌跡方向車速為v時(shí)，單幀畫面的幀切換頻率為v/g。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柱鏡光柵的隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述的設(shè)定內(nèi)容單幀與快門單幀，具體如下將同步幀切換改進(jìn)為同步快門，內(nèi)容單幀是指第2n-1張單幀畫面，快門單幀是指第2n張單幀畫面，內(nèi)容單幀和快門單幀彼此間隔，內(nèi)容單幀攜帶著形成最終動(dòng)畫畫面內(nèi)容的信息，快門單幀上或攜帶有少量與內(nèi)容單幀無關(guān)的信息，通過兩種單幀畫面，觀眾觀看時(shí)，相鄰兩幅內(nèi)容單幀的切換被快門單幀遮擋。
全文摘要
一種基于柱鏡光柵的隧道動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)方法。屬于光學(xué)顯示技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明基于柱鏡光柵成像技術(shù)，結(jié)合隧道動(dòng)畫形成原理，在隧道內(nèi)壁沿列車車窗行進(jìn)軌跡設(shè)定柱鏡光柵層和其后方的圖片層，圖片層上打印有經(jīng)過以下編碼的單幀畫面序列將每個(gè)單幀畫面均按圖片層單元寬度縱向分割并壓縮，形成壓縮后的單幀畫面片斷，將每個(gè)單幀畫面的壓縮后的片斷，以疊進(jìn)穿插的方式分配并打印在圖片層單元中，并通過將單幀畫面定義和設(shè)計(jì)成彼此間隔的內(nèi)容單幀與快門單幀，實(shí)現(xiàn)頻率倍增的同步快門，產(chǎn)生動(dòng)畫畫面。該方法提高了畫面切換速率高，具有同步快門功能，而且，形成的動(dòng)畫畫面具有更高的亮度，單幀畫面的信息量不損失，更高的動(dòng)態(tài)畫面精度，且不失真。
文檔編號(hào)G09F19/12GK1560827SQ200410016420
公開日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2004年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月19日
發(fā)明者李繼龍, 張帆 申請(qǐng)人:張帆, 李繼龍, 張 帆