CN102521876A - 一种实现3d用户界面立体效果的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现3D用户界面立体效果的方法及系统。其中，首先，图形处理器对用户界面的显示画面进行三维建模；然后，利用图形处理器中的两个图像采集模块分别通过不同视角记录用户界面的显示画面；最后，根据三维立体成像方法，将两个图像采集模块采集到的两幅图像变为一副具备立体效果的图像。通过本发明供的一种实现3D用户界面立体效果的方法及系统，使得用户界面本身的3D显示得到了充实与满足，让人感觉到是在一个真实场景里面看到的一个用户界面的立体效果。

Description

一种实现3D用户界面立体效果的方法及系统

技术领域

本发明涉及3D显示技术领域，尤其涉及一种实现3D用户界面立体效果的方法及系统。

背景技术

3D是英文“Three Dimensions”的简称，中文是指三维、三个维度、三个坐标，即有长、宽、高。今天的3D，主要特指是基于电脑/互联网的数字化的3D/三维/立体技术，也就是三维数字化。包括3D软件技术和硬件技术。

目前，3D视频立体技术多应用于显示设备中，其包括3D电视、3D显示器等等。目前在市场上流行的LCD、LED等主流平板电视的显示终端，其CPU的整体速度已经有了很大的提升，最高能达到1GHz/s左右。并且在游戏机、手机领域里广泛使用的图形处理单元（GPU），也逐步应用于电视等显示终端的芯片解决方案中；这使得显示终端的3D UI图形处理能力显著增强，3D UI （User Interface 用户界面）的动画效果更佳流畅，UI的3D效果更佳绚丽。与此同时，3D视频领域硬件技术的日趋成熟，使得用户在自己客厅里即能享受到3D影院的立体盛宴。而目前快门式视频立体技术也已广泛应用于LCD/LED电视领域。

但是，3D电视对于3D UI立体效果的呈现还存在不足。主要原因是：由于现有的3D电视其UI（即用户界面）系统都是2维绘制和描述。其几乎不能够模拟3D场景，进而UI不能够模拟出人眼看世界的基本形态。2D UI几乎就是幻灯片贴图，2D UI内部各个元素之间没有景深的概念。因此在3D视频硬件的作用下，2D UI几乎看不出任何景深的效果，虽然人为可以做一些左右眼的偏差效果，但是由于2D UI本身对真实世界三维场景描述的不足，使得其很难让人眼感觉到是在一个真实场景里面看到的一个立体UI效果。

随着GPU硬件的发展以及OpenGL等软件绘制标准引入后，使得UI本身的3D显示得到了充实与满足。所以如何借助于3D立体视频硬件，实现3D UI本身的立体效果成为当前研究方向之一。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种实现3D用户界面立体效果的方法及系统，旨在解决现有技术中的3D用户界面体效果的呈现还存在不足的缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种实现3D用户界面立体效果的方法，其包括以下步骤：

S1、图形处理器对用户界面的显示画面进行三维建模，再进行步骤S2；

S2、利用图形处理器中的两个图像采集模块分别通过不同视角记录用户界面的显示画面；

S3、根据三维立体成像方法，将两个图像采集模块采集到的两幅图像变为一副具备立体效果的图像；

其中，所述两个图像采集模块的视角范围部分重合，且根据用户界面的显示画面的内容设置图像采集模块的视角范围、瞳距和零视差位置。

上述的实现3D用户界面立体效果的方法中，所述步骤S3中的三维立体成像方法为快门式立体成像方法，由相关3D视频处理芯片协助实现。

上述的实现3D用户界面立体效果的方法中，在步骤S1之前，所述的方法还包括步骤S0、判断当前显示模式是否为3D模式，在当前显示模式为3D模式时执行步骤S1。

上述的实现3D用户界面立体效果的方法中，所述步骤S1中三维建模的方法进一步包括：

S11、图像采集模块模拟人眼，定义一个视觉范围，其为六面体形状；

S12、使用户界面的显示画面落在所述视觉范围内；

S13、根据空间映射算法，将空间物体三维成像最终转换为显存中的二维成像数据。

一种实现3D用户界面立体效果的系统，其包括：

三维建模模块，对用户界面的显示画面进行三维建模；

两个图像采集模块，用于分别通过不同视角记录用户界面的显示画面；

3D拼接模块，用于根据三维立体成像方法，将两个图像采集模块采集到的两幅图像变为一副具备立体效果的图像；

其中，所述两个图像采集模块的视角范围部分重合，且根据用户界面的显示画面的内容设置图像采集模块的视角范围、瞳距和零视差位置；

所述两个图像采集模块分别连接三维建模模块和3D拼接模块。

有益效果：本发明提供的一种实现3D用户界面立体效果的方法及系统，使得用户界面本身的3D显示得到了充实与满足，让人感觉到是在一个真实场景里面看到的一个用户界面的立体效果。

附图说明

图1为本发明的实现3D用户界面立体效果的方法的流程图。

图2为本发明的实现3D用户界面立体效果的方法中进行三维建模的示意图。

图3为本发明的实现3D用户界面立体效果的方法中分别通过不同视角记录用户界面的显示画面的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种实现3D用户界面立体效果的方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，其为本发明的一种实现3D用户界面立体效果的方法的流程图，如图所示，所述方法包括以下步骤：

S1、图形处理器对用户界面的显示画面进行三维建模，再进行步骤S2；

S2、利用图形处理器中的两个图像采集模块分别通过不同视角记录用户界面的显示画面；

S3、根据三维立体成像方法，将两个图像采集模块采集到的两幅图像变为一副具备立体效果的图像。

下面分别针对每一步骤进行详细说明：

步骤S1为图形处理器对用户界面的显示画面进行三维建模，一般来说，GPU可以支持对三维空间物体的建模和成像。请一并参阅图2，图像采集模块（该图像采集模块可采用摄像机）通过参数设定与计算机图像图形学的算法，可以模拟人眼能看到视觉的角度范围（水平与垂直）、最近与最远可观截面，也就是定义了人眼的视口范围。这就形成了一个六面体；如果物体在这个六面体内，就会被摄像机捕获(类似于拍照，但其实是空间映射算法计算过程)，这就是说，用户界面的显示画面落在所述视觉范围内，然后，将空间物体三维成像最终转换为计算机显存中的二维成像数据。3D游戏等就是利用上述过程，这种过程提供给我们左右眼的像是相同的，所以在普通电视下，GPU只能使物体呈现3维的像，而并没有能力模仿人眼真正观看立体世界的效果。因其为现有技术，在这里就不再赘述了。综合上述说法，即所述步骤S1中三维建模的方法可以进一步包括：

S11、图像采集模块模拟人眼，定义一个视觉范围，其为六面体形状；

S12、使用户界面的显示画面落在所述视觉范围内；

S13、根据空间映射算法，将空间物体三维成像最终转换为显存中的二维成像数据。

所述步骤S2为利用图形处理器中的两个图像采集模块分别通过不同视角记录用户界面的显示画面。这就是说，模拟左右眼在观看相同物体时，所捕获的像是不同的。其视图如图3所示。这里需要注意地是，所述两个图像采集模块的视角范围有重合，且根据用户界面的显示画面的内容设置图像采集模块的视角范围、瞳距和零视差位置。即模拟人的左右两眼，首先利用2个两个图像采集模块分别来记录左右眼看到的物体成像。2个摄像机（左右眼）的视口需要具有相互重合部分的，并且左眼方向射线与右眼方向射线必须相交。所述瞳距为2个两个图像采集模块之间的距离，可以理解为瞳距，即两眼之间的宽度；所述零视差为两个图像采集模块方向射线的焦点，与两个图像采集模块连线的垂直距离。另外，物体在零视差位置时，左右眼的像近似相同的。当像中的物体在零视差范围内的话（小于零视差），物体将是凸出的立体感觉（如：物体1）。当像中的物体在零视差范围外的话（大于零视差），物体将呈现凹进去的立体感觉（如：物体2）。进一步地，可以利用参数的设定，来设置两个图像采集模块的视觉范围、瞳距、零视差位置等。这些参数需要根据设计时，3D场景的具体要求而进行设定与调试，如：在室外旷野场景时，零视差距要设定的比较远。这些参数的调整，最终决定用户观看到立体效果的真实感觉。

最后，所述步骤S3为根据三维立体成像方法，将两个图像采集模块采集到的两幅图像变为一副具备立体效果的图像。这里，三维立体成像方法可以为快门式立体成像方法，因其为现有技术，就不多做叙述了。

进一步地，在所述步骤S1之前，还可以包括步骤S0，判断当前显示模式是否为3D模式，如是，则进行步骤S1；否则返回步骤S0。

另外，本发明还提供了一种实现3D用户界面立体效果的系统，其中，所述系统包括以下模块：

三维建模模块，对用户界面的显示画面进行三维建模；

两个图像采集模块，用于分别通过不同视角记录用户界面的显示画面；

3D拼接模块，用于根据三维立体成像方法，将两个图像采集模块采集到的两幅图像变为一副具备立体效果的图像；

其中，所述两个图像采集模块的视角范围部分重合，且根据用户界面的显示画面的内容设置图像采集模块的视角范围、瞳距和零视差位置；

所述两个图像采集模块分别连接三维建模模块和3D拼接模块。因其技术与上述方法对应，这里就不再描述了。

综上所述，本发明提供了一种实现3D用户界面立体效果的方法及系统。其中，首先，图形处理器对用户界面的显示画面进行三维建模；然后，利用图形处理器中的两个图像采集模块分别通过不同视角记录用户界面的显示画面；最后，根据三维立体成像方法，将两个图像采集模块采集到的两幅图像变为一副具备立体效果的图像。通过本发明供的一种实现3D用户界面立体效果的方法及系统，使得用户界面本身的3D显示得到了充实与满足，让人感觉到是在一个真实场景里面看到的一个用户界面的立体效果。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种实现3D用户界面立体效果的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、图形处理器对用户界面的显示画面进行三维建模，再进行步骤S2；

S2、利用图形处理器中的两个图像采集模块分别通过不同视角记录用户界面的显示画面；

S3、根据三维立体成像方法，将两个图像采集模块采集到的两幅图像变为一副具备立体效果的图像；

其中，所述两个图像采集模块的视角范围部分重合，且根据用户界面的显示画面的内容设置图像采集模块的视角范围、瞳距和零视差位置。

2.根据权利要求1所述的实现3D用户界面立体效果的方法，其特征在于，所述步骤S3中的三维立体成像方法为快门式立体成像方法。

3.根据权利要求1所述的实现3D用户界面立体效果的方法，其特征在于，在步骤S1之前，所述的方法还包括步骤S0、判断当前显示模式是否为3D模式，在当前显示模式为3D模式时执行步骤S1。

4.根据权利要求1所述的实现3D用户界面立体效果的方法，其特征在于，所述步骤S1中三维建模的方法进一步包括：

S11、图像采集模块模拟人眼，定义一个视觉范围，其为六面体形状；

S12、使用户界面的显示画面落在所述视觉范围内；

S13、根据空间映射算法，将空间物体三维成像最终转换为显存中的二维成像数据。

5.一种实现3D用户界面立体效果的系统，其特征在于，所述系统包括：

三维建模模块，对用户界面的显示画面进行三维建模；

两个图像采集模块，用于分别通过不同视角记录用户界面的显示画面；

3D拼接模块，用于根据三维立体成像方法，将两个图像采集模块采集到的两幅图像变为一副具备立体效果的图像；

其中，所述两个图像采集模块的视角范围部分重合，且根据用户界面的显示画面的内容设置图像采集模块的视角范围、瞳距和零视差位置；

所述两个图像采集模块分别连接三维建模模块和3D拼接模块。

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