CN101257638A - 一种用于真三维体积式立体显示系统中的显示数据传输方式 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于真三维体积式立体显示系统中的显示数据传输方式，属于光电显示器件领域，包含有通过计算机系统显卡DVI接口传输立体显示数据，传输的立体显示数据是编码的800×600每帧的体素信息，通过将体素信息写入显卡的前端显示缓存完成经由DVI接口向真三维体积式立体显示器的传输；在这种传输方式中，显卡工作在800×600分辨率并且24位或者32位彩色的模式下；每个体素信息编码长度是24位，包含了体素的红蓝绿颜色分量信息、Z坐标信息和控制信息。该显示数据传输方式解决了原有真三维体积式立体显示系统需要额外在计算机内部安装专门的显示数据传输接口以及接口不能和传统显示终端接口信号兼容等问题。

Description

一种用于真三维体积式立体显示系统中的显示数据传输方式
技术领域
本发明属于光电显示器件领域，特别涉及一种用于真三维体积式立体显示系统中的显示数据传输方式。
背景技术
真三维体积式立体显示系统是是将待显示的目标物体投影在三维空间成像，无需佩戴辅助观看装置，因而观看更加舒适，解决了传统双目视差方式下长期观看带来的视觉疲劳问题。显示的信息量更多，并且克服了双目视差式立体显示技术难以解决的多人多视角同时观看的问题，同旋转式真三维立体显示技术相比，它具有无机械旋转装置、体积轻薄、耐振动、便携性能好、可在移动或野外环境使用等优点，尤其适合舰载、机载等环境下作为武器装备的信息显示终端。目前的真三维体积式立体显示系统都由三维立体信息处理系统和真三维体积式立体显示器两部分组成，三维立体信息处理系统是一个计算机系统，用于生成待显示目标的立体图像信息，生成的立体图像信息通过专门开发的计算机接口协议进行传输，因而需要在计算机系统内部总线上加装支持上述协议的硬件板卡，并要求计算机机箱内部有一定的安装空间，降低了计算机系统的整体可靠性，并且该协议不能兼容其它类型的显示终端。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，针对目前真三维体积式立体显示系统三维显示信息传输需要额外在计算机系统内部安插硬件电路实现的问题，提出一种用于真三维体积式立体显示系统中的显示数据传输方式，使得与其配合的真三维体积式立体显示器能够实现即插即用，无需在计算机内部安装专用硬件接口电路，仅使用现有的显示接口实现电气链接，保持和现有显示终端在计算机接口上的兼容性。
实现本发明目的所采用的技术方案如下：
一种用于真三维体积式立体显示系统中的显示数据传输方式，其特征在于：配置具有DVI接口的显卡的计算机系统，该计算机系统处理、生成用于真三维体积式立体显示系统的显示信息，这些显示信息已在计算机内部进行编码，编码后的显示信息通过显卡上的DVI显示接口输出至真三维体积式立体显示器，所述的DVI接口是计算机系统本身显卡所具有的支持DVI协议的显示接口，计算机系统对三维立体图像信息，按每帧800×600个体素进行编码并写入显卡前台缓存中，帧中的体素按从左至右从上至下的顺序排列，即800行，600列，每个体素由24位比特BIT构成，包括R、G、B、Z、C四个部分，R、G、B从24位体素编码中的最高位起依次各占据4比特，Z长度是10比特，C长度是2比特，占据24位体素编码中的最低的2位，Z位于B和C之间，R、G、B是体素的红、绿、兰三色分量，Z是体素的垂直于屏幕方向的相对屏幕外表面的距离即Z坐标，C是控制信息；每帧800×600个体素的第1行中每个体素的C包含有效控制信息，其余799行中的C置零留待将来扩充；所述的计算机系统，其显卡工作模式是800×600×24位色或800×600×32位色，24位编码的体素其最高8位写入所述计算机系统的显卡前台缓存中图像对应位置的R(红色)分量，中间8位写入显卡前台缓存中图像对应位置的G(绿色)分量，最低8位写入显卡前台缓存中图像对应位置的B(兰色)分量，写入过程同时也是所述的计算机系统向立体显示器传送显示信息的过程；立体显示器按帧接收到经由DVI接口传来的显示信息，对于每帧图像第1行各体素的C编码部分按接收的前后顺序重构成长度为200字节的控制信息，控制信息起始若干字节是设定的ASCII编码的字符串，立体显示器在比对若干字节无误后，即可确认本帧数据为有效的符合前述编码方式的一帧体素数据；紧接着是2个8字节长度的无符号16进制整数，第一个整数记录有计算机已传送的立体显示信息的总帧数，第二个整数记录有目前计算机传送的帧数编号，控制信息最后2个字节是无符号16进制整数为前198个字节的累加和，而控制信息中其余未提及字节均置零，留待将来扩充；立体显示器根据上述控制信息加以识别并处理；立体显示格式为800×600体素编码格式。
所述的编码包括每个待显示在立体显示器的体素(Voxel)格式和每帧待显示立体信息的格式。采用这种DVI接口以及编码方式进行传输，能够避免额外在计算机操作系统内部配置硬件电路，避免该硬件电路故障导致的计算机系统崩溃，特别是移动和便携式计算机系统不具有额外内部空间安装硬件电路的情况。同时由于采用了编码方式进行立体显示信息的传输，能够识别传统显示信息和立体显示信息，对传统显示终端和立体显示器都能够进行识别并正确显示。
本发明的有益效果是，采用该数据传输方式，不需额外在计算机系统内部添加硬件电路，减小了计算机系统的体积可以使用紧凑的便携或者移动计算机系统完成立体显示信息的处理和生成，同时也避免了计算机系统因电路增加带来不可靠因素，降低功耗；传输方式有效利用现有计算机操作系统本身的显示接口资源，通过有效的编码方式解决了立体显示器和传统显示器公用标准显卡接口协议的兼容性问题，对立体显示器在通用计算机上实现即插即用提供了有效的解决方案。
附图说明
图1为采用DVI接口进行立体显示信息传输的真三维体积式立体显示系统示意图；
图中标号：1、计算机系统上的显卡，2、显卡的DVI接口，3、真三维体积式立体显示器
图2为控制信息编码示意图。
图3为体素编码及帧编码结构示意图。
R体素的红色分量
G体素的绿色分量
B体素的兰色分量
Z体素的距离立体显示器外表面的距离(Z坐标)
C控制字段
图4为体素写入显卡前台缓存对应像素位置示意图，显卡模式为24位或32位色，800×600分辨率。
R：像素的红色分量
G：像素的绿色分量
B：像素的兰色分量
具体实施方式
参照图1，真三维体积式立体显示系统由计算机系统和真三维体积式立体显示器组成，立体显示器通过计算机系统显卡上的DVI接口接收并显示立体显示信息。立体显示信息在计算机系统内部进行处理和生成，参照图2、图3，计算机系统对三维立体图像信息，按每帧800×600个体素进行编码并写入显卡前台缓存中，帧中的体素按从左至右从上至下的顺序排列，即800行，600列，每个体素由24位比特BIT构成，包括R、G、B、Z、C四个部分，R、G、B从24位体素编码中的最高位起依次各占据4比特，Z长度是10比特，C长度是2比特，占据24位体素编码中的最低的2位，Z位于B和C之间，R、G、B是体素的红、绿、兰三色分量，Z是体素的垂直于屏幕方向的相对屏幕外表面的距离即Z坐标，C是控制信息；每帧800×600个体素的第1行中每个体素的C包含有效控制信息，其余799行中的C置零留待将来扩充；
计算机系统显卡工作模式是800×600×24位色或800×600×32位色，24位编码的体素其最高8位写入所述计算机系统的显卡前台缓存中图像对应位置的R(红色)分量，中间8位写入显卡前台缓存中图像对应位置的G(绿色)分量，最低8位写入显卡前台缓存中图像对应位置的B(兰色)分量，写入过程同时也是所述的计算机系统向立体显示器传送显示信息的过程。参照图4，立体显示器按帧接收到经由DVI接口传来的显示信息，对于每帧图像第1行各体素的C编码部分按接收的前后顺序重构成长度为200字节(Byte)的控制信息，控制信息起始40个字节是ASCII编码的字符串：“True 3D Volumetric Stereo Display Format0”，立体显示器在比对这40字节无误后，即可确认本帧数据为有效的符合前述编码方式的一帧体素数据。紧接着是2个8字节长度(共16字节)的无符号16进制整数，第一个整数记录有计算机已传送的立体显示信息的总帧数，第二个整数记录有目前计算机传送的帧数编号。控制信息最后2个字节是无符号16进制整数为前198个字节的累加和，而控制信息中其余未提及字节均置零，留待将来扩充。立体显示器可根据上述控制信息加以识别并处理。其中控制信息的第40个字节为ASCII字符“0”，表示；立体显示格式为上文提及的800×600体素编码格式。计算机系统将编码完毕的一帧体素按对应位置写入显卡的前端像素缓存，显卡可以工作在24位色或者32位色模式下，分辨率为800×600，从而完成对连接在该显卡DVI接口的立体显示器的一帧立体显示数据的传输。
立体显示器，在依照DVI传输协议接收到正确的控制信息(参照图2)后，参照图2、图3完成一帧立体显示信息的解码工作，并在做相应的处理后完成该帧图像的立体显示。如果控制信息不正确则依照传统显示终端方式显示，这时接入的传统显示终端也可以正常显示。

Claims (1)

1. 一种用于真三维体积式立体显示系统中的显示数据传输方式，其特征在于：配置具有DVI接口的显卡的计算机系统，该计算机系统处理、生成用于真三维体积式立体显示系统的显示信息，这些显示信息已在计算机内部进行编码，编码后的显示信息通过显卡上的DVI显示接口输出至真三维体积式立体显示器，所述的DVI接口是计算机系统本身显卡所具有的支持DVI协议的显示接口，计算机系统对三维立体图像信息，按每帧800×600个体素进行编码并写入显卡前台缓存中，帧中的体素按从左至右从上至下的顺序排列，即800行，600列，每个体素由24位比特BIT构成，包括R、G、B、Z、C四个部分，R、G、B从24位体素编码中的最高位起依次各占据4比特，Z长度是10比特，C长度是2比特，占据24位体素编码中的最低的2位，Z位于B和C之间，R、G、B是体素的红、绿、兰三色分量，Z是体素的垂直于屏幕方向的相对屏幕外表面的距离即Z坐标，C是控制信息；每帧800×600个体素的第1行中每个体素的C包含有效控制信息，其余799行中的C置零留待将来扩充；所述的计算机系统，其显卡工作模式是800×600×24位色或800×600×32位色，24位编码的体素其最高8位写入所述计算机系统的显卡前台缓存中图像对应位置的R(红色)分量，中间8位写入显卡前台缓存中图像对应位置的G(绿色)分量，最低8位写入显卡前台缓存中图像对应位置的B(兰色)分量，写入过程同时也是所述的计算机系统向立体显示器传送显示信息的过程；立体显示器按帧接收到经由DVI接口传来的显示信息，对于每帧图像第1行各体素的C编码部分按接收的前后顺序重构成长度为200字节的控制信息，控制信息起始若干字节是设定的ASCII编码的字符串，立体显示器在比对若干字节无误后，即可确认本帧数据为有效的符合前述编码方式的一帧体素数据；紧接着是2个8字节长度的无符号16进制整数，第一个整数记录有计算机已传送的立体显示信息的总帧数，第二个整数记录有目前计算机传送的帧数编号，控制信息最后2个字节是无符号16进制整数为前198个字节的累加和，而控制信息中其余未提及字节均置零，留待将来扩充；立体显示器根据上述控制信息加以识别并处理；立体显示格式为800×600体素编码格式。
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