CN102568025B - 在显示器中使3d对象运动而不重叠的方法和显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在显示器中使3D对象运动而不重叠的方法和显示系统。所述方法包括：在显示器屏幕中绘制多个3D对象，其中多个3D对象各自位于屏幕中相互不重叠的位置，并且屏幕中至少留有一个空的3D对象不重叠位置，多个3D对象分配有第一预定范围的深度方向分量值；驱动多个3D对象在屏幕中运动；在3D对象的深度方向分量值减少至超出第一预定范围时，为该3D对象分配留下的空3D对象不重叠位置，并为超出预定范围的3D对象重新分配第二预定范围的深度方向分量值，使屏幕中一直留有至少一个空的3D对象不重叠的位置。本发明能够使3D对象在显示屏幕不重叠运动的同时，使系统运行效率较高，并且使3D对象不晃动。

Description

在显示器中使3D对象运动而不重叠的方法和显示系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及在显示器中使3D对象运动而不重叠的方法和显示系统。

背景技术

三维(3D)和二维图像，两者的根本差别是，三维对象除了具有高度和宽度外还可在另外一个方向进行操作，即能够生成具有厚度(或深度)的对象。这就使得对象具有另一维尺寸，其结果将会使输入方法发生变化。

应用于数字娱乐点播领域时，3D对象用于绑定图像、文字或视频等资源，3D对象通过渲染系统将绑定的资源显示出来。

2009年12月30日公开了一种申请号为“CN200910161503.6”名称为“碰撞检测的方法和装置”的中国发明专利申请，所述专利申请公开了一种碰撞检测的方法和装置，属于网络游戏领域。所述方法包括：为游戏中待检测的第一模型和第二模型分别生成碰撞面片；获取第一模型、第二模型的碰撞面片中的3D空间信息；并转换为2D平面上的图形，得到第一模型的第一图形和第二模型的第二图形；检测第一图形与第二图形是否相交，如果是，则第一模型与第二模型发生碰撞，否则，不发生碰撞。所述装置包括：创建模块、获取模块、转换模块和检测模块。所述专利申请主要是通过将3D模型的碰撞检测转化为2D平面内图形的检测，试图减少碰撞检测的计算量，缩短碰撞检测的时间，提高碰撞检测的效率。

但是，上述的方法，面临至少两个问题，一时需要将3D模型的碰撞检测转化为2D平面内图形的时间和资源，二是仍然需要对图形碰撞进行检测，总得来看耗费资源，效率不高。因此，需要新的方法，既能保证不重叠运动效果，又能改善上述弊端。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种在显示器中使3D对象运动而不重叠的方法和显示系统，能够避免显示屏幕中3D对象碰撞检测导致的系统运行效率较低和3D对象晃动的技术问题，使3D对象在显示屏幕不重叠运动的同时，使系统运行效率较高，并且使3D对象不晃动。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种在显示器中使3D对象运动而不重叠的方法，包括：在所述显示器屏幕中绘制多个3D对象，其中所述多个3D对象各自位于所述屏幕中相互不重叠的位置，并且所述屏幕中至少留有一个空的3D对象不重叠位置，所述多个3D对象分配有第一预定范围的深度方向分量值；驱动所述多个3D对象在屏幕中运动；在其中至少一个3D对象的深度方向分量值减少至深度方向分量值超出所述第一预定范围时，为所述超出预定范围的3D对象分配所述留下的空3D对象不重叠位置，并为所述超出预定范围的3D对象重新分配第二预定范围的深度方向分量值，将所述超出预定范围的3D对象原位置归还系统，使所述屏幕中一直留有至少一个空的3D对象不重叠的位置。

其中，所述驱动多个3D对象在屏幕中运动的步骤包括：驱动所述多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少。

其中，所述驱动多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少的过程中，包括步骤：接收用户对其中一个3D对象的选中请求，其中所述3D对象绑定了图像、文字或视频资源；在接收所述请求后驱动所述被选中的3D对象运动至屏幕预定地点，同时驱动剩余的所有3D对象以保持与被选中3D对象相对位置不变的方式跟随运动；在被选中的3D对象运动至屏幕预定地点后，等待接收用户对被选中3D对象的下一步操作请求。

其中，在等待接收用户对被选中3D对象的下一步操作请求超出预定时间时，使所有3D对象恢复至所述多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少的状态。

其中，所述驱动多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少的过程中，包括步骤：接收用户对其中一个3D对象的选中请求，其中所述3D对象是泡泡，并且绑定了图像、文字或视频资源；在接收所述请求后使所述被选中的3D对象破碎，同时触发3D对象破碎后的预定下一步操作。

其中，所述显示器是数字娱乐点播系统中的点播显示器，所述3D对象绑定的图像、文字或视频资源是分类导航图像、歌曲名或歌曲视频，所述下一步操作是是所述屏幕切换入该类型的歌曲页面。

其中，在其中至少一个3D对象的深度方向分量值减少至深度方向分量值超出所述第一预定范围的步骤中，超出所述第一预定范围是指：深度方向分量值减少使得所述至少一个3D对象的大小是原始大小的两倍。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种显示系统，包括屏幕，还包括：位置分配单元，用于计算得到所述屏幕中相互不重叠的位置，分配多个3D对象各自位于所述屏幕中相互不重叠的位置，并且所述屏幕中至少留有一个空的3D对象不重叠位置；深度分配单元，用于分配所述多个3D对象第一预定范围的深度方向分量值；运动驱动单元，用于生成所述分配好位置和深度方向分量值的多个3D对象并使其在屏幕中运动；深度侦测单元，用于侦测是否有运动中的3D对象的深度方向分量值减少至深度方向分量值超出所述第一预定范围；重新分配单元，用于在侦测到其中至少一个3D对象的深度方向分量值减少至深度方向分量值超出所述第一预定范围时，为所述超出预定范围的3D对象分配所述留下的空3D对象不重叠位置，并为所述超出预定范围的3D对象重新分配第二预定范围的深度方向分量值，将所述超出预定范围的3D对象原位置归还系统，使所述屏幕中一直留有至少一个空的3D对象不重叠的位置；对象绘制单元，用于在所述显示器屏幕中绘制所述多个3D对象。

其中，所述运动驱动单元具体用于驱动所述多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少；所述系统进一步包括：内容绑定单元，用于为所述多个3D对象分别绑定不同的图像、文字或视频资源；请求接收单元，用于在所述驱动多个3D对象的深度方向分量值减少的过程中，接收用户对其中一个绑定了图像、文字或视频资源的3D对象的选中请求；选定处理单元，用于在接收所述请求后驱动所述被选中的3D对象运动至屏幕预定地点，同时驱动剩余的所有3D对象以保持与被选中3D对象相对位置不变的方式跟随运动；或用于在接收所述请求后使所述被选中的3D对象破碎，同时触发3D对象破碎后的预定下一步操作。

其中，所述3D对象是泡泡，并且绑定了图像、文字或视频资源；所述显示系统是数字娱乐点播系统，所述3D对象绑定的图像、文字或视频资源是分类导航图像、歌曲名或歌曲视频。

本发明的有益效果是：区别于现有技术为使显示屏中3D对象运动而不重叠时采用碰撞检测导致系统效率低、3D对象晃动的情况，本发明实现3D对象运动而不重叠的同时，摒弃了采用碰撞检测的方式，主要是设计多个3D对象使其各自位于屏幕中相互不重叠的位置，并且所述屏幕中一直留有空的3D对象不重叠位置，以满足运动时有3D对象的深度方向分量值减少至超出所述第一预定范围时，有空的3D对象不重叠位置来分配给所述超出预定范围的3D对象，方法简单，不过多耗费系统资源，因此效率高，同时不碰撞检测，因此多个3D对象一起运动时不晃动。

附图说明

图1是本发明在显示器中使3D对象运动而不重叠的方法实施例；

图2是本发明显示系统实施例的原理框图；

图3是本发明中相互不重叠位置的计算和应用实例示意图。

具体实施方式

本发明可以对绑定图像、文字或视频等资源的3D对象实现伪随机的动态不重叠飞出效果，采用以下方法：保证3D对象的不重叠；减小3D对象的Z即深度方向分量值使其飞出，飞出过程中有放大效果。

如果通过3D对象碰撞检测来避免3D对象重叠，则实现3D对象不重叠飞出效果时，由于3D对象相互碰撞会改变物体之间的相对位置，导致飞出的轨迹不自然(不是直线)，除了飞出之外还会上、下、左或右方向的晃动。另外碰撞检测的效率在低配置的嵌入式系统中效率很低。在嵌入式系统中，由于一般硬件配置较低，使用这种方式导致的系统运行效率问题，表现在3D对象在运动过程中有一卡一卡的现象。

因此本发明提出一种在显示器中使3D对象运动而不重叠的方法实施例，参阅图1，所述方法包括以下步骤：

步骤101：在所述显示器屏幕中绘制多个3D对象，其中所述多个3D对象各自位于所述屏幕中相互不重叠的位置，并且所述屏幕中至少留有一个空的3D对象不重叠位置，所述多个3D对象分配有第一预定范围的深度方向分量值；

步骤102：驱动所述多个3D对象在屏幕中运动；

步骤103：在其中至少一个3D对象的深度方向分量值减少至深度方向分量值超出所述第一预定范围时，为所述超出预定范围的3D对象分配所述留下的空3D对象不重叠位置，并为所述超出预定范围的3D对象重新分配第二预定范围的深度方向分量值，将所述超出预定范围的3D对象原位置归还系统，使所述屏幕中一直留有至少一个空的3D对象不重叠的位置。

以上可以了解，本发明实现3D对象运动而不重叠的同时，摒弃了采用碰撞检测的方式，主要是设计多个3D对象使其各自位于屏幕中相互不重叠的位置，并且所述屏幕中一直留有空的3D对象不重叠位置，以满足运动时有3D对象的深度方向分量值减少至超出所述第一预定范围时，有空的3D对象不重叠位置来分配给所述超出预定范围的3D对象，方法简单，不过多耗费系统资源，因此效率高，同时不碰撞检测，因此多个3D对象一起运动时不晃动。

在本发明另外一个实施例中，所述驱动多个3D对象在屏幕中运动的步骤包括：驱动所述多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少。当然，也可以驱动所述多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值增加后减少、或减少后增加、或直接增加等。

在本发明另外一个实施例中，所述驱动多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少的过程中，包括步骤：

1)接收用户对其中一个3D对象的选中请求，其中所述3D对象绑定了图像、文字或视频资源；

2)在接收所述请求后驱动所述被选中的3D对象运动至屏幕预定地点，同时驱动剩余的所有3D对象以保持与被选中3D对象相对位置不变的方式跟随运动；

3)在被选中的3D对象运动至屏幕预定地点后，等待接收用户对被选中3D对象的下一步操作请求。

上述实施例，实现3D对象被选中飞出而利于用户对飞出3D对象进行操作的技术效果，同时各个3D对象间不会重叠。

所述预定地点，可以是屏幕中央或其他地方；所述选中请求可以是点击请求或触摸屏中的触摸感应得到的选中请求等。

在本发明另外一个实施例中，在等待接收用户对被选中3D对象的下一步操作请求超出预定时间时，使所有3D对象恢复至所述多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少的状态。

在本发明另外一个实施例中，所述驱动多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少的过程中，包括步骤：

1)接收用户对其中一个3D对象的选中请求，其中所述3D对象是泡泡，并且绑定了图像、文字或视频资源；

2)在接收所述请求后使所述被选中的3D对象破碎，同时触发3D对象破碎后的预定下一步操作。

上述实施例，可以实现3D对象不重叠飞出的功能，同时实现对被选中的3D对象破碎的功能，提高用户体验。

在本发明另外一个实施例中，所述显示器是数字娱乐点播系统中的点播显示器，所述3D对象绑定的图像、文字或视频资源是分类导航图像、歌曲名或歌曲视频，所述下一步操作是是所述屏幕切换入该类型的歌曲页面。当然，本发明并不限于数字娱乐点播系统，可以是任何一种需要进行3D对象显示的系统。

在本发明另外一个实施例中，在其中至少一个3D对象的深度方向分量值减少至深度方向分量值超出所述第一预定范围的步骤中，超出所述第一预定范围是指：深度方向分量值减少使得所述至少一个3D对象的大小是原始大小的两倍。在其他实施例中，并不限于两倍。第一预定范围可以与第二预定范围一致，或不一致。

参阅图2，本发明还提供一种显示系统实施例，包括屏幕，还包括：

位置分配单元，用于计算得到所述屏幕中相互不重叠的位置，分配多个3D对象各自位于所述屏幕中相互不重叠的位置，并且所述屏幕中至少留有一个空的3D对象不重叠位置；

深度分配单元，用于分配所述多个3D对象第一预定范围的深度方向分量值；

运动驱动单元，用于生成所述分配好位置和深度方向分量值的多个3D对象并使其在屏幕中运动；

深度侦测单元，用于侦测是否有运动中的3D对象的深度方向分量值减少至深度方向分量值超出所述第一预定范围；

重新分配单元，用于在侦测到其中至少一个3D对象的深度方向分量值减少至深度方向分量值超出所述第一预定范围时，为所述超出预定范围的3D对象分配所述留下的空3D对象不重叠位置，并为所述超出预定范围的3D对象重新分配第二预定范围的深度方向分量值，将所述超出预定范围的3D对象原位置归还系统，使所述屏幕中一直留有至少一个空的3D对象不重叠的位置；

对象绘制单元，用于在所述显示器屏幕中绘制所述多个3D对象。

本发明显示系统实施例可以实现3D对象飞出不重叠，满足客户观看需要。

在本发明另外一个实施例中，所述运动驱动单元具体用于驱动所述多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少；

所述系统进一步包括：

内容绑定单元，用于为所述多个3D对象分别绑定不同的图像、文字或视频资源；

请求接收单元，用于在所述驱动多个3D对象的深度方向分量值减少的过程中，接收用户对其中一个绑定了图像、文字或视频资源的3D对象的选中请求；

选定处理单元，用于在接收所述请求后驱动所述被选中的3D对象运动至屏幕预定地点，同时驱动剩余的所有3D对象以保持与被选中3D对象相对位置不变的方式跟随运动；或用于在接收所述请求后使所述被选中的3D对象破碎，同时触发3D对象破碎后的预定下一步操作。

上述各单元都可以集中在显卡内，或者集成在显示器的驱动电路内等。

在本发明另外一个实施例中，所述3D对象是泡泡，并且绑定了图像、文字或视频资源；所述显示系统是数字娱乐点播系统，所述3D对象绑定的图像、文字或视频资源是分类导航图像、歌曲名或歌曲视频。

对于具体的相互不重叠位置的计算和应用实例，可以采用以下任何一种：

实现方法1：根据屏幕大小和3D对象的大小计算N个不重合的位置，保证一次最多只有M个3D对象，并保证M＜N。将M个位置分配M个3D对象，随机分配一个指定范围内的Z分量值。当某个3D对象的Z分量超过指定阈值时，给该3D对象从剩余的N-M个位置中重新分配一个位置，重新分配一个指定范围内的Z分量值，并将该3D对象的原位置归还系统，以保证剩余的可分配位置总是N-M。通过这种方法既可以保证3D对象不重叠飞出，又避免了飞出过程中的晃动效果，提高了运行效率。具体过程如图3所示。

实现方法2：根据公式x＝A*i+B，y＝C*j+D，其中参数A和B不为零，且为常熟，参数C和D为常数。参数i和j为整形变量。参数ABCD的值需要按照屏幕和3D物体的大小设计为合适值。由这组公式计算出N个位置，保存在一个可用位置队列中。将M个位置分配给M个3D对象，并保证M＜N，这M个位置从可用队列中去除。M个对象的初始Z分量值为一定范围内的浮点数，不断减小对象的Z分量值，使对象深度减小，视觉效果就是对象变大。当对象达到一定大小(即Z分量值超过一定的阈值)，则从可用位置队列取出一个可用位置给该对象，并将该对象的原位置归还可用位置对象，并重新赋予该对象一个新的Z分量值。

3D物体变大过程，是一个减小Z分量的过程，减小Z分量的有多重方式。可以是匀速方式，表现为均匀变大；可以是变速方式，表现在先加速变大或减速变大。

绑定了图像、文字或视频等资源的3D对象飞出过程中，当用户看到了某个感兴趣的3D对象，用户将点击该3D对象。该3D对象飞往屏幕中心，其他3D对象保持和该3D对象的相对位置，飞到相应的位置。到达屏幕终点后，所有对象其他的操作的情况下，停止一段时间，等待用户对该选定3D对象的更多操作。等待时间超过等待阈值，所有3D对象恢复飞出状态。

应用实例：

实例1：3D对象绑定泡泡分类导航(图像)，实现了泡泡分类的飞出效果；

实例2：3D对象绑定歌曲名(文字)，实现了泡泡点歌。

实例3：3D对象绑定视频对象(歌曲视频等)，用在视频飞出随机点歌。

实例1具体实施：根据触摸屏分辨率和泡泡分类图像分辨率，在保证原始大小不重叠的条件，计算所有的可能的泡泡位置。将这些位置存储在队列中。对于所有的泡泡分类，读取泡泡分类图像，生成3D对象(图像类型)，并分配不重叠位置，分配一个一定范围类的Z分量值，是该3D对象可见。在定时器中减小3D对象的Z分量值。

这样泡泡分类3D对象，就可以不重叠向屏幕外运动，运动轨迹为直线，所有3D对象不会完全重叠，运动过程中没有晃动现象。当某个泡泡分类3D对象的大小是原始大小的2倍时，重新分配它一个不重叠位置，并重新分配Z一个一定范围内的Z分量值，将原位置归还系统。点击触摸屏中的3D泡泡对象，该3D对象破碎，然后切换入该类型的歌曲页面。

实例2和实例3的具体实施，和实例1类似。区别在于，实例2中3D对象绑定的是具体一个泡泡分类下的一定数量的歌曲名，3D对象为文字型对象；实例3中3D对象绑定的是具体一个泡泡分类下的一定数量的歌曲视频，3D对象为视频型对象。实例1的点击效果是，3D对象破碎效果。实例2和实例3的点击效果，点中的对象往屏幕中心运动，其他的3D对象保持和它的相对位置关系一起运动。

本发明可以实现3D对象绑定泡泡分类(图像)，实现了泡泡分类的飞出效果；3D对象绑定歌曲名(文字)，实现泡泡点歌；3D对象绑定歌曲视频(视频)，实现了随机视频点歌。

本发明可以消除现有技术采用碰撞检测方法导致的3D对象晃动和运行效率问题。在一个具体应用中，本发明在机顶盒式点歌机使用上述方法，能够实现歌曲分类泡泡的不重叠飞出，歌曲的不重叠飞出，其运行效率和视觉效果可以得到市场的接受。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种在显示器中使3D对象运动而不重叠的方法，其特征在于，包括：

在所述显示器屏幕中绘制多个3D对象，其中所述多个3D对象各自位于所述屏幕中相互不重叠的位置，并且所述屏幕中至少留有一个空的3D对象不重叠位置，所述多个3D对象分配有第一预定范围的深度方向分量值；

驱动所述多个3D对象在屏幕中运动；

在其中至少一个3D对象的深度方向分量值减少至深度方向分量值超出所述第一预定范围时，为所述超出预定范围的3D对象分配所述留下的空3D对象不重叠位置，并为所述超出预定范围的3D对象重新分配第二预定范围的深度方向分量值，将所述超出预定范围的3D对象原位置归还系统，使所述屏幕中一直留有至少一个空的3D对象不重叠位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:

所述驱动多个3D对象在屏幕中运动的步骤包括：驱动所述多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:

所述驱动多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少的过程中，包括步骤：

接收用户对其中一个3D对象的选中请求，其中所述3D对象绑定了图像、文字或视频资源；

在接收所述请求后驱动所述被选中的3D对象运动至屏幕预定地点，同时驱动剩余的所有3D对象以保持与被选中3D对象相对位置不变的方式跟随运动；

在被选中的3D对象运动至屏幕预定地点后，等待接收用户对被选中3D对象的下一步操作请求。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:

在等待接收用户对被选中3D对象的下一步操作请求超出预定时间时，使所有3D对象恢复至所述多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少的状态。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:

所述驱动多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少的过程中，包括步骤：

接收用户对其中一个3D对象的选中请求，其中所述3D对象是泡泡，并且绑定了图像、文字或视频资源；

在接收所述请求后使所述被选中的3D对象破碎，同时触发3D对象破碎后的预定下一步操作。

6.根据权利要求3至5任一项所述的方法，其特征在于:

所述显示器是数字娱乐点播系统中的点播显示器，所述3D对象绑定的图像、文字或视频资源是分类导航图像、歌曲名或歌曲视频，所述下一步操作是是所述屏幕切换入该类型的歌曲页面。

7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于:

在其中至少一个3D对象的深度方向分量值减少至深度方向分量值超出所述第一预定范围的步骤中，超出所述第一预定范围是指：深度方向分量值减少使得所述至少一个3D对象的大小是原始大小的两倍。

8.一种显示系统，包括屏幕，其特征在于，包括：

位置分配单元，用于计算得到所述屏幕中相互不重叠的位置，分配多个3D对象各自位于所述屏幕中相互不重叠的位置，并且所述屏幕中至少留有一个空的3D对象不重叠位置；

深度分配单元，用于分配所述多个3D对象第一预定范围的深度方向分量值；

运动驱动单元，用于生成所述分配好位置和深度方向分量值的多个3D对象并使其在屏幕中运动；

深度侦测单元，用于侦测是否有运动中的3D对象的深度方向分量值减少至深度方向分量值超出所述第一预定范围；

重新分配单元，用于在侦测到其中至少一个3D对象的深度方向分量值减少至深度方向分量值超出所述第一预定范围时，为所述超出预定范围的3D对象分配所述留下的空3D对象不重叠位置，并为所述超出预定范围的3D对象重新分配第二预定范围的深度方向分量值，将所述超出预定范围的3D对象原位置归还系统，使所述屏幕中一直留有至少一个空的3D对象不重叠位置；

对象绘制单元，用于在所述显示器屏幕中绘制所述多个3D对象。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于:

所述运动驱动单元具体用于驱动所述多个3D对象在屏幕中的深度方向分量值减少；

所述系统进一步包括：

内容绑定单元，用于为所述多个3D对象分别绑定不同的图像、文字或视频资源；

请求接收单元，用于在所述驱动多个3D对象的深度方向分量值减少的过程中，接收用户对其中一个绑定了图像、文字或视频资源的3D对象的选中请求；

选定处理单元，用于在接收所述请求后驱动所述被选中的3D对象运动至屏幕预定地点，同时驱动剩余的所有3D对象以保持与被选中3D对象相对位置不变的方式跟随运动；或用于在接收所述请求后使所述被选中的3D对象破碎，同时触发3D对象破碎后的预定下一步操作。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于:

所述3D对象是泡泡，并且绑定了图像、文字或视频资源；

所述显示系统是数字娱乐点播系统，所述3D对象绑定的图像、文字或视频资源是分类导航图像、歌曲名或歌曲视频。

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