具有位置感測和適配數(shù)量的視圖的多視圖三維顯示系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明的原理一般地涉及三維多視圖顯示系統(tǒng)和方法，并且更具體地涉及具有位 置感測和適配數(shù)量的視圖的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002] 為了讓觀察者感知到三維（3D)圖像，通過觀察者的左眼看到的圖像應當與通過 觀察者的右眼看到的圖像不同。通過左眼看到的圖像往往被稱為左視圖或左眼圖像，并且 通過右眼看到的圖像往往被稱為右視圖或右眼圖像。在立體顯示系統(tǒng)中，使用特殊的過濾 眼鏡，使得通過右眼僅看到右眼圖像，并且通過左眼僅看到（與右眼圖像不同的）左眼圖 像。自動立體顯示器允許在不使用此類過濾眼鏡的情況下觀察到3D圖像。取而代之的是， 沿著不同方向提供場景或圖像的不同視點（viewpoint)，使得當通過相應左眼和右眼看到 某些不同視圖時，能夠觀察到3D效果。
[0003] 可以使用不同的光學配置來生成自動立體顯示器中的不同的圖像視圖。例如，可 以使用雙凸透鏡，使得僅僅沿著某些方向顯示相應像素圖像以供觀看。在視差屏障中，將多 個狹縫或窗口放置在顯示器的前表面以允許僅僅沿著某些方向觀看每個像素。每個自動立 體顯示器具有特定區(qū)域或"最佳點（sweet spots) "，在該特定區(qū)域或"最佳點"中觀察者能 夠看到分別用于左眼和右眼的不同視圖或圖像，從而導致了觀察到立體視覺或3D圖像。雖 然在最佳點的內(nèi)部對于觀察者的頭部存在移動的一些自由（從一側(cè)到另一側(cè)，以及靠近或 遠離顯示器），但仍然相當具有限制性，這是因為左眼和右眼被約束在某些相應的觀看區(qū)或 地點中。
[0004] 通過增加顯示視點的數(shù)量，可以使用多視圖顯示器來增加其中能夠觀察到3D 效果的區(qū)域的限度。可以在各種出版物中找出對多視圖顯示器的討論，諸如霍利曼 的 "3D Display Systems (3D 顯亦系統(tǒng)）"（http://citeseerx. ist.psu.edu/viewdoc/ summary ? doi = 10. 1. 1. 149. 2099, 2005);道奇森的 "Analysis of the Viewing Zone of Multi-view Autostereoscopic Displays(對多視圖自動立體顯示器的觀看區(qū)的分 析）"（在SPIE 4660會刊中出版的；在加利福尼亞、圣何塞、2002年1月21-23日的立 體顯示和應用XIII中呈現(xiàn)）；道奇森以及其它人的"Multi-View Autostereoscopic 3D Display (多視圖自動立體 3D 顯不;器）"（http://citeseerx. ist. psu. edu/viewdoc/ summary ? doi = 10. 1· 1· 42. 7623, 1999);以及"Broadcast 3D and Mobile Glasses-free Displays(廣播3D和移動免戴眼鏡顯示器）"（選自2011年11月Insight Media University課程的內(nèi)容）；通過引用將所有這些出版物整體并入本文。雖然多視圖顯示器 能夠為觀察者向左或向右移動提供更多自由，但仍然存在對于觀察立體視覺的最優(yōu)觀看距 離。如果將觀察者放置得與最優(yōu)距離相比離顯示器太近或太遠，則觀察者可能不能夠觀察 到3D圖像。與現(xiàn)有的二維（2D)顯示器相比，該觀看限制可能是顯著的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 通過本發(fā)明的原理來解決現(xiàn)有技術的這些和其它缺點，本發(fā)明的原理涉及具有位 置感測和適配數(shù)量的視圖的多視圖三維顯示系統(tǒng)和方法。
[0006] 本發(fā)明的原理的一個方面提供一種具有適配數(shù)量的視圖的多視圖三維顯示系統(tǒng)。 該系統(tǒng)包括：位置感測單元，用于檢測觀察者的位置；視圖安置單元，用于基于位置來確定 視圖的數(shù)量和視圖布置，使得對于觀察者的每只眼睛的觀看區(qū)僅提供視圖中的一個不同視 圖；以及多視圖顯示單元，用于根據(jù)由視圖布置單元確定的視圖布置來顯示該數(shù)量的視圖， 以使得觀察者能夠觀看三維圖像。
[0007] 本發(fā)明的原理的另一個方面提供一種用于顯示多視圖三維內(nèi)容的方法。該方法包 括：檢測觀察者的位置；基于位置來確定視圖的數(shù)量和視圖布置，使得對于觀察者的每只 眼睛的觀看區(qū)僅提供視圖中的一個不同視圖；以及根據(jù)視圖布置顯示該數(shù)量的視圖，使得 觀察者能夠觀看三維圖像。
[0008] 本發(fā)明的原理的另一個方面提供一種包括在多視圖三維顯示系統(tǒng)中使用的計算 機可讀程序的計算機可讀存儲介質(zhì)，該計算機可讀程序在由計算機運行時使得計算機執(zhí)行 以下步驟：檢測觀察者的位置；基于所檢測的位置來確定視圖的數(shù)量和視圖布置，使得對 于觀察者的每只眼睛的觀看區(qū)僅提供視圖中的一個不同視圖；以及根據(jù)視圖布置來顯示該 數(shù)量的視圖，以使得觀察者能夠觀看三維圖像。
[0009] 根據(jù)要結(jié)合附圖來閱讀的示例性實施例的以下詳細描述，本發(fā)明的原理的這些以 及其它方面、特征和優(yōu)點將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0010] 可以根據(jù)以下示例性附圖更好地理解本發(fā)明的原理，其中：
[0011] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的實施例、可以將本發(fā)明的原理應用于其上的示例 性處理系統(tǒng)；
[0012] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的實施例、具有位置感測和適配數(shù)量的視圖的示例 性多視圖三維顯示系統(tǒng)；
[0013] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的實施例、用于使用位置感測和適配數(shù)量的視圖來 顯示多視圖三維內(nèi)容的示例性方法；
[0014] 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的實施例、在可以將本發(fā)明的原理應用于其上的液 晶顯示器中使用的視差屏障；
[0015] 圖5示出了與圖4的顯示器對應的左眼和右眼觀看區(qū)；
[0016] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的實施例、可以將本發(fā)明的原理應用于其上的兩個 視圖的三維顯示器；
[0017] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的實施例、與可以將本發(fā)明的原理應用于其上的四 個視圖的三維顯示器對應的左眼和右眼觀看區(qū)；
[0018] 圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的實施例、與相對于可以將本發(fā)明的原理應用于其 上的多視圖三維顯示器的不同觀看地點對應的視圖；
[0019] 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的實施例、與相對于具有位置感測的多視圖三維顯 示器的不同觀看地點對應的視圖；以及
[0020] 圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的實施例、在基于位置感測的視圖安置之后與相 對于圖9的多視圖三維顯示器的不同觀看地點對應的視圖。
【具體實施方式】
[0021] 本發(fā)明的原理針對具有位置感測和適配數(shù)量的視圖的多視圖三維顯示系統(tǒng)和方 法。在一個實施例中，本發(fā)明的原理通過響應于對顯示器前面的觀察者的地點的檢測或跟 蹤而調(diào)整視圖的數(shù)量來有利地調(diào)整多視圖顯示器的觀看區(qū)。
[0022] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的實施例、可以將本發(fā)明的原理應用于其上的示例 性處理系統(tǒng)100。處理系統(tǒng)100包括經(jīng)由系統(tǒng)總線104操作地耦合到其它組件的至少一個 處理器（CPU) 102。將只讀存儲器（ROM) 106、隨機存取存儲器（RAM) 108、顯示適配器110、輸 入/輸出（I/O)適配器112、用戶接口適配器114和網(wǎng)絡適配器198操作地耦合到系統(tǒng)總線 104〇
[0023] 將顯示設備116通過顯示適配器110操作地耦合到系統(tǒng)總線104。將磁碟存儲設 備（例如，磁盤存儲設備或光盤存儲設備）118通過I/O適配器112操作地耦合到系統(tǒng)總線 104〇
[0024] 將鼠標120和鍵盤122通過用戶接口適配器114操作地耦合到系統(tǒng)總線104。鼠 標120和鍵盤122被用來將信息輸入到系統(tǒng)100以及從系統(tǒng)100輸出信息。
[0025] 將收發(fā)器196通過網(wǎng)絡適配器198操作地耦合到系統(tǒng)總線104。
[0026] 處理系統(tǒng)100還可以包括其它元件（未示出）、省略的某些元件，以及在給定在此 提供的本發(fā)明的原理的教導時由本領域普通技術人員所預計的其它變化。
[0027] 此外，將理解的是，以下參照圖2描述的系