專利名稱：一種立體用戶界面的生成方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于多媒體應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種立體用戶界面的生成方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技的進步，3D顯示已經(jīng)成為了主流的圖像顯示技術(shù)，3D電影、3D圖片已經(jīng)在市場上盛行。目前電視系統(tǒng)中的用戶界面，大多為2D用戶界面，最甚為2. 5D用戶界面。 其中，2. 5D是指顯示人物物體等場景在渲染之前為三維坐標(biāo)系，從視覺的感受上來看的話， 立體感比較強。而2D是指渲染之前就是二維坐標(biāo)系。對于現(xiàn)有技術(shù)而言，將2D或2. 5D用戶界面轉(zhuǎn)換為3D用戶界面是一個難點?；局挥兄匦麻_發(fā)3D用戶界面，然而程序員開發(fā)新的3D用戶界面，不僅制作素材的成本過高， 而且開發(fā)的程序邏輯也非常的復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種立體用戶界面的生成方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)難以將2D或2. 5D用戶界面轉(zhuǎn)換為3D用戶界面的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種立體用戶界面的生成方法，所述方法包括根據(jù)顯示類型設(shè)置對應(yīng)的兩個視口 ；設(shè)置兩個虛擬相機，并將所述兩個虛擬相機設(shè)置于預(yù)設(shè)的位置；所述兩個虛擬相機分別針對各自的視口設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，根據(jù)多個用戶界面構(gòu)件的位置關(guān)系使兩個視口的輸出包含有用戶界面的景深信息；根據(jù)所述兩個虛擬相機的位置、朝向及預(yù)設(shè)的兩個虛擬相機的正向方向進行視角變換；將所述兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)以進行投影變換；將投影變換后的圖像信息進行視口變換對應(yīng)到所述兩個視口中；輸出視口變換后的立體用戶界面。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供立體用戶界面的生成裝置，所述裝置包括視口設(shè)置單元，用于根據(jù)顯示類型設(shè)置對應(yīng)的兩個視口 ；虛擬相機設(shè)置單元，用于設(shè)置兩個虛擬相機，并將所述兩個虛擬相機設(shè)置于預(yù)設(shè)的位置；視口輸出設(shè)置單元，用于所述兩個虛擬相機分別針對各自的視口設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，根據(jù)多個用戶界面構(gòu)件的位置關(guān)系使兩個視口的輸出包含有用戶界面的景深信息；視角變換單元，用于根據(jù)所述兩個虛擬相機的位置、朝向及預(yù)設(shè)的兩個虛擬相機的正向方向進行視角變換；投影變換單元，用于將所述兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)以進行投影變換；視口變換單元，用于將投影變換后的圖像信息進行視口變換對應(yīng)到所述兩個視口中；立體界面輸出單元，用于輸出視口變換后的立體用戶界面。在本發(fā)明實施例中，在不改動原始2D或2. 5D用戶界面的情況下，通過虛擬相機與視口變換即可將2D或2. 5D用戶界面輸出為3D用戶界面，而不需要重新開發(fā)3D用戶界面。


圖1是本發(fā)明實施例提供的立體用戶界面的生成方法流程圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的左右兩個視口的實例；圖3是本發(fā)明實施例提供的上下兩個視口的實例；圖4是本發(fā)明實施例提供的兩個虛擬相機所在位置的示意圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的投影變換的實例圖；圖6是本發(fā)明實施例提供的投影變換的實例圖；圖7是本發(fā)明實施例提供的投影變換的實例圖；圖8是本發(fā)明實施例提供的立體用戶界面的生成裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例提供一種立體用戶界面的生成方法，在不改動原始2D或2. 5D用戶界面的情況下，通過虛擬相機與視口變換將原始2D或2. 5D用戶界面輸出為3D用戶界面。本發(fā)明提供了一種立體用戶界面的生成方法和裝置所述方法包括根據(jù)顯示類型設(shè)置對應(yīng)的兩個視口 ；設(shè)置兩個虛擬相機，并將所述兩個虛擬相機設(shè)置于預(yù)設(shè)的位置；根據(jù)所述兩個虛擬相機的位置、朝向及預(yù)設(shè)的兩個虛擬相機的正向方向進行視角變換；所述兩個虛擬相機分別針對各自的視口設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，根據(jù)多個用戶界面構(gòu)件的位置關(guān)系使兩個視口的輸出包含有用戶界面的景深信息；將所述兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)以進行投影變換；將投影變換后的圖像信息進行視口變換對應(yīng)到所述兩個視口中；輸出視口變換后的立體用戶界面。所述裝置包括分辨率獲取單元，用于讀取當(dāng)前系統(tǒng)顯示的分辨率；視口設(shè)置單元，用于根據(jù)顯示類型設(shè)置對應(yīng)的兩個視口 ；虛擬相機設(shè)置單元，用于設(shè)置兩個虛擬相機，并將所述兩個虛擬相機設(shè)置于預(yù)設(shè)的位置；視口輸出設(shè)置單元，用于所述兩個虛擬相機分別針對各自的視口設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，根據(jù)多個用戶界面構(gòu)件的位置關(guān)系使兩個視口的輸出包含有用戶界面的景深信息；
視角變換單元，用于根據(jù)所述兩個虛擬相機的位置、朝向及預(yù)設(shè)的兩個虛擬相機的正向方向進行視角變換；投影變換單元，用于將所述兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)以進行投影變換；視口變換單元，用于將投影變換后的圖像信息進行視口變換對應(yīng)到所述兩個視口中；立體界面輸出單元，用于輸出視口變換后的立體用戶界面。為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來進行說明。實施例一如圖1所示為本發(fā)明提供的立體用戶界面的生成方法的流程圖，為了便于說明， 僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。在步驟SlOl中，判斷是否進入立體顯示模式，是則執(zhí)行步驟S103，否則執(zhí)行步驟 S102。在本發(fā)明實施例中，顯示設(shè)備開啟后，首先判斷是否需要進入立體顯示模式。在步驟S102中，顯示原始2D用戶界面。在本發(fā)明實施例中，若不需要進入立體顯示模式，則直接顯示原始2D用戶界面。在步驟S103中，讀取當(dāng)前系統(tǒng)顯示的分辨率。在本發(fā)明實施例中，進入立體顯示模式后，讀取當(dāng)前系統(tǒng)顯示的分辨率，將其記錄為 Length 和 Width。在步驟S104中，根據(jù)顯示類型設(shè)置對應(yīng)的兩個視口。在本發(fā)明實施例中，根據(jù)顯示類型的不同，設(shè)置的視口也不同。具體為先判斷顯示類型；當(dāng)顯示類型為左右顯示時，對應(yīng)設(shè)置左右兩個視口，如圖2所示；當(dāng)顯示類型為上下顯示時，對應(yīng)設(shè)置上下兩個視口，如圖3所示。在步驟S105中，設(shè)置兩個虛擬相機，并將兩個虛擬相機設(shè)置于預(yù)設(shè)的位置。在本發(fā)明實施例中，如圖4所示，在3D空間中，分別設(shè)置兩個虛擬相機，使得兩個虛擬相機的朝向焦點與兩個虛擬相機所在的位置組成等腰三角形的三個頂點，原始相機的位置與兩個虛擬相機的朝向的焦點連線為等腰三角形的高；并保持兩個虛擬相機朝向的夾角為預(yù)設(shè)的角度。為了適合人眼觀看，根據(jù)人兩眼間的距離，將兩個虛擬相機朝向的夾角設(shè)置為0 12度。且兩個虛擬相機的移動方向垂直于原始相機的朝向。在兩個虛擬相機的焦點位置確定的情況下，優(yōu)選離原始相機最近的目標(biāo)作為位置參考點，以保證兩個虛擬相機朝向的夾角小于12度。通過兩個相機的二次渲染輸出3D圖像，實現(xiàn)將2. 5DUI實時的轉(zhuǎn)換為立體3D UI，二次渲染指的在每幀數(shù)據(jù)都要根據(jù)兩個相機的位置及視口計算兩次才能輸出圖像，以生成有視差的左右眼圖像，其計算過程包括根據(jù)UI構(gòu)件的前后位置關(guān)系，生成所述3D模型的景深信息。在步驟S106中，兩個虛擬相機分別針對各自的視口設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，根據(jù)多個用戶界面構(gòu)件的位置關(guān)系使兩個視口的輸出包含有用戶界面的景深信息。在本發(fā)明實施例中，設(shè)置兩個虛擬相機后，兩個虛擬相機分別針對各自的視口設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，并根據(jù)多個用戶界面構(gòu)件的位置關(guān)系使兩個視口的輸出包含有用戶界面的
6景深信息。其中，用戶界面構(gòu)建包括但不限于用戶界面的圖標(biāo)或模型等。在步驟S107中，根據(jù)兩個虛擬相機的位置、朝向及預(yù)設(shè)的兩個虛擬相機的正向方向進行視角變換。在本發(fā)明實施例中，根據(jù)步驟S105中得到的兩個虛擬相機的位置、朝向及預(yù)設(shè)的兩個虛擬相機的正向方向進行視角變換。具體為，根據(jù)兩個虛擬相機的位置、朝向及預(yù)設(shè)的兩個虛擬相機的正向方向建立一個視角矩陣，并將該視角矩陣與虛擬相機視角所視圖像建模變換后的變換結(jié)果相乘來進行視角變換。其中，兩個虛擬相機的正向方向與原始相機的正向方向相同。在本發(fā)明中，原始相機指的是能形成平面圖像轉(zhuǎn)換之前的顯示場景圖像的虛擬相機。在步驟S108中，將兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)以進行投影變換。在本發(fā)明實施例中，根據(jù)兩個虛擬相機所在的位置、目標(biāo)體投影面、遠平面及目標(biāo)體投影面的高和寬推導(dǎo)出透視投影變換矩陣，然后根據(jù)該投影透視變換矩陣將兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)。下面舉一個實例來說明如何進行投影變換。如圖5所示，near表示相機到近平面的距離，即為相機到目標(biāo)體投影面的距離； far表示相機到遠平面的距離，超過遠平面內(nèi)的目標(biāo)將不被計算機顯示；left為目標(biāo)體投影面的高，bottom為目標(biāo)體投影面的寬。其中，由于在步驟S104中設(shè)置的視口不同，則 left與bottom的比例不同。若為左右兩個視口，則left與bottom的比值可以設(shè)置為屏幕Width與LengthA的比值；若為上下兩個視口，則left與bottom的比值可設(shè)置為等于屏幕Width/2與Length的比值。其中，Length和Width的值在步驟S103中獲得。如圖6所示為根據(jù)圖5的視線平截體(即目標(biāo)體投影面與遠平面之間的部分)進行平拋后的示意圖，其中，eye為眼睛的位置，np為目標(biāo)體投影面，fp為遠平面，P為目標(biāo)點位置，P’為投影點位置?，F(xiàn)在需要將遠平面的目標(biāo)體投影到目標(biāo)體投影面，則根據(jù)三角形相似定理，獲得透視投影變換矩陣為 2 χ near
bottom
0
0 0
02 χ near0left00m00η
1
，其中-Jn =
far
η =
far - near near χ far
far - near由上可知，m和η即為將視覺空間的物體轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)后，物體的橫坐標(biāo)值和縱坐標(biāo)值。因此，通過該投影變換矩陣即可將視角空間的目標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)，由此將兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)。優(yōu)選的，為了使用戶體驗不同的視覺感受，可將near和far設(shè)置為大小可變的變量。且由于視口的大小范圍為『1，_1』，因而m和η的范圍在『1，-1』之間。因此，需將步驟 S108的輸出范圍調(diào)制到『1，_1』。在本發(fā)明實施例中，因為在投影變換前，目標(biāo)的擺放位置既有相對的水平位置 (上下)的偏移，也有前后位置的偏移，而經(jīng)過兩個虛擬相機的投影變換后，由于保留了目標(biāo)前后位置的偏移，因此當(dāng)目標(biāo)前后位置發(fā)生變化時，會使人產(chǎn)生目標(biāo)沖出屏幕或者目標(biāo)
7沖入屏幕的感覺。如圖7所示，在兩個虛擬相機朝向的延長線的焦點位置做垂直于等腰三角形高的平面，以此平面為分界線，在該分界線后的目標(biāo)，會給人在屏幕里面的感覺，在該分界線外的目標(biāo)會給人在眼睛跟前的感覺，當(dāng)目標(biāo)的位置發(fā)生變化時，就會使人產(chǎn)生沖出屏幕或沖入屏幕的感覺。以圖7中A點為例，說明若目標(biāo)位于A位置時(假設(shè)A點坐標(biāo)為 (a，b，c))，其投影變換矩陣為
權(quán)利要求
1.一種立體用戶界面的生成方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 根據(jù)顯示類型設(shè)置對應(yīng)的兩個視口；設(shè)置兩個虛擬相機，并將所述兩個虛擬相機設(shè)置于預(yù)設(shè)的位置； 所述兩個虛擬相機分別針對各自的視口設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，根據(jù)多個用戶界面構(gòu)件的位置關(guān)系使兩個視口的輸出包含有用戶界面的景深信息；根據(jù)所述兩個虛擬相機的位置、朝向及預(yù)設(shè)的兩個虛擬相機的正向方向進行視角變換；將所述兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)以進行投影變換； 將投影變換后的圖像信息進行視口變換對應(yīng)到所述兩個視口中； 輸出視口變換后的立體用戶界面。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)顯示類型設(shè)置對應(yīng)的兩個視口的步驟之前，所述方法還包括判斷是否進入立體顯示模式，是則讀取當(dāng)前系統(tǒng)顯示的分辨率，否則顯示原始2D用戶界面。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)顯示類型設(shè)置對應(yīng)的兩個視口包括判斷視口顯示類型，當(dāng)顯示類型為左右顯示時，對應(yīng)設(shè)置左右兩個視口，當(dāng)顯示類型為上下顯示時，設(shè)置對應(yīng)上下兩個視口。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述設(shè)置兩個虛擬相機，并將所述兩個虛擬相機設(shè)置于預(yù)設(shè)的位置包括設(shè)置兩個虛擬相機，使所述兩個虛擬相機的朝向焦點與所述兩個虛擬相機所在的位置組成等腰三角形的三個頂點，原始相機的位置與所述兩個虛擬相機的朝向的焦點連線為所述等腰三角形的高；并保持所述兩個虛擬相機朝向的夾角為預(yù)設(shè)的角度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)以進行投影變換包括根據(jù)所述兩個虛擬相機所在的位置、目標(biāo)體投影面、遠平面及目標(biāo)體投影面的高和寬推導(dǎo)出透視投影變換矩陣；根據(jù)所述投影透視變換矩陣將所述兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)。
6.一種立體用戶界面的生成裝置，其特征在于，所述裝置包括 視口設(shè)置單元，用于根據(jù)顯示類型設(shè)置對應(yīng)的兩個視口 ；虛擬相機設(shè)置單元，用于設(shè)置兩個虛擬相機，并將所述兩個虛擬相機設(shè)置于預(yù)設(shè)的位置；視口輸出設(shè)置單元，用于所述兩個虛擬相機分別針對各自的視口設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，根據(jù)多個用戶界面構(gòu)件的位置關(guān)系使兩個視口的輸出包含有用戶界面的景深信息；視角變換單元，用于根據(jù)所述兩個虛擬相機的位置、朝向及預(yù)設(shè)的兩個虛擬相機的正向方向進行視角變換；投影變換單元，用于將所述兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)以進行投影變換；視口變換單元，用于將投影變換后的圖像信息進行視口變換對應(yīng)到所述兩個視口中； 立體界面輸出單元，用于輸出視口變換后的立體用戶界面。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括顯示模式判斷單元，用于判斷是否進入立體顯示模式，是則分辨率獲取單元讀取當(dāng)前系統(tǒng)顯示的分辨率；否則原始平面顯示單元顯示原始平面用戶界面。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述視口設(shè)置單元包括左右視口模塊，用于當(dāng)顯示類型為左右顯示時，對應(yīng)設(shè)置左右兩個視口 ； 上下視口模塊，用于當(dāng)顯示類型為上下顯示時，對應(yīng)設(shè)置上下兩個視口。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述虛擬相機設(shè)置單元包括 虛擬相機設(shè)置模塊，用于設(shè)置兩個虛擬相機；虛擬相機位置確定模塊，用于使所述兩個虛擬相機的朝向焦點與所述兩個虛擬相機所在的位置組成等腰三角形的三個頂點，原始相機的位置與所述兩個虛擬相機的朝向的焦點連線為所述等腰三角形的高；并保持所述兩個虛擬相機朝向的夾角為預(yù)設(shè)的角度。
10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述投影變換單元包括矩陣推導(dǎo)模塊，用于根據(jù)所述兩個虛擬相機所在的位置、目標(biāo)體投影面、遠平面及目標(biāo)體投影面的高和寬推導(dǎo)出透視投影變換矩陣；結(jié)果獲取模塊，用于根據(jù)所述投影透視變換矩陣將所述兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明適用于多媒體應(yīng)用領(lǐng)域，提供了一種立體用戶界面的生成方法及裝置，所述方法包括讀取當(dāng)前系統(tǒng)顯示的分辨率；根據(jù)顯示類型設(shè)置對應(yīng)的兩個視口；設(shè)置兩個虛擬相機，并將所述兩個虛擬相機設(shè)置于預(yù)設(shè)的位置；根據(jù)所述兩個虛擬相機的位置、朝向及預(yù)設(shè)的兩個虛擬相機的正向方向進行視角變換；將所述兩個虛擬相機中看到的場景投影為平面坐標(biāo)以進行投影變換；將投影變換后的圖像信息進行視口變換對應(yīng)到所述兩個視口中；輸出視口變換后的立體用戶界面。在本發(fā)明實施例中，在不改動原始2D或2.5D用戶界面的情況下，通過虛擬相機與視口變換即可將2D或2.5D用戶界面輸出為3D用戶界面，而不需要重新開發(fā)3D用戶界面。
文檔編號G06F9/44GK102520970SQ201110450969
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者盧偉超 申請人:Tcl集團股份有限公司