CN103744264B - 3d投影方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种3D投影方法，涉及三维投影显示技术领域。该方法将预先拍摄的视差图像通过3D投影仪投影到由地平面和竖直平面组成的夹角平面上，形成竖直平面投影和地平面投影。本发明结合了竖直平面投影的特性，解决传统地面三维投影显示高度有限的问题。

Description

3D投影方法

技术领域

本发明涉及三维投影显示技术领域，具体涉及一种3D投影方法。

背景技术

三维立体显示是随着计算机图形图像技术快速发展而新兴的一个研究热点。目前市面上比较成熟的三维立体显示技术主要是基于人眼的双目视差原理，由于人的两只眼睛存在间距(平均为6.5cm)，因此对于同一景物，左右眼的相对位置是不同的，这就产生了双目视差，即左右眼看到的是有差异的图像。当人的左右眼分别接收具有一定水平视差的左右图像时，人就能获得图像的深度信息。当利用3D投影机将具有水平视差的两幅图像投射到地面，人通过佩戴立体眼镜，就能感受到虚拟模型“站立”于地面。

如附图2所示，地面投影技术虚拟模型“站立”高度有限的原理为：人能够感受到地面投影物体站立的原因是由于左右眼分别接收图像时，视线的交汇点位于屏幕的前方，也就是“出屏”，出屏高度d跟人眼高度H、人眼距离e、水平视差距离s的关系为：

$\frac{d}{H-d}=\frac{s}{e}$

由公式可见，物体的出屏高度恒小于人眼的高度。并且，当出屏量超出人眼的融合区时，人就会感到视觉疲劳。所以，为保持人眼的健康，地面投影物体“站立高度”不宜过高。

为了更好的展示立体投影效果，解决地面投影物体“站立高度”有限的高度的问题是当前需要解决的问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种3D投影方法，能够解决地面三维投影显示高度有限的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种3D投影方法，包含以下步骤：

将预先拍摄的视差图像通过3D投影仪投影到由地平面和竖直平面组成的夹角平面上，形成竖直平面投影和地平面投影。

优选的，所述预先拍摄的视差图像通过以下方式获得：

S11、选取预拍摄模型的视景体公共面；

S12、根据选取的所述视景体公共面，将摄像机在同一高度分别从左右两个方位分别对预拍摄模型进行竖直向下拍摄和水平方向拍摄，获取左上竖直平面投影视差图像、左下地平面投影视差图像、右上竖直平面投影视差图像和右下地平面投影视差图像；其中，竖直向下拍摄和水平方向拍摄的交界面为所述视景体公共面；

将所述左上竖直平面投影视差图像和左下地平面投影视差图像进行拼接，得到左拼接图像；将所述右上竖直平面投影视差图像和右下地平面投影视差图像进行拼接，得到右拼接图像；所述左拼接图像和右拼接图像组成所述预先拍摄的视差图像。

优选的，所述视景体公共面与地平面的夹角为θ：

式中，h为预设的拍摄高度，L为预设的拍摄距离。

优选的，将摄像机对预拍摄的模型通过移轴拍摄方法进行竖直向下拍摄和水平方向拍摄。

优选的，将所述预先拍摄的视差图像通过3D投影仪采用斜投的方式投影到由地平面和竖直平面组成的夹角平面上。

（三）有益效果

本发明提供了一种3D投影方法，通过将预先拍摄的视差图像通过3D投影仪投影到由地平面和竖直平面组成的夹角平面上，形成竖直平面投影和地平面投影。本发明结合了竖直平面投影的特性，解决传统地面三维投影显示高度有限的问题；

本发明通过先选取视景体公共面，再按照左右方位拍摄左上竖直平面投影视差图像、左下地平面投影视差图像、右上竖直平面投影视差图像和右下地平面投影视差图像，使得拼接左拼接图像和右拼接图像更容易。

本发明通过使用一台投影机进行斜投方式得到地面跟竖直平面的两个投影屏，从而可明显降低设备使用成本，经济性较好；且将一个投影机控制两个投影屏，相对于两个投影机分别控制两个投影屏，少了同步的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种3D投影方法的流程示意图；

图2为传统地面三维投影显示高度局限性分析示意图；

图3为本发明实施例中视景体公共面与地平面夹角选取示意图；

图4为本发明实施例中竖直向下拍摄跟水平方向拍摄视景体公共面的选取示意图；

图5为本发明实施例中竖直向下移轴拍摄示意图；

图6为本发明实施例中水平方向移轴拍摄示意图；

图7为本发明实施例中四幅视差图像拼接示意图；

图8为本发明实施例中三维投影显示高度示意图；

图9为传统地面三维投影显示高度示意图；

图10为本发明实施例中竖直平面视差图像和地平面投影视差图像效果图；

图11为本发明实施例中形成的竖直平面投影和地平面投影效果图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例提供了一种3D投影方法，包含以下步骤：

将预先拍摄的视差图像通过3D投影仪投影到由地平面和竖直平面组成的夹角平面上，形成竖直平面投影和地平面投影。

本发明实施例在地平面投影的基础上结合了竖直平面投影的特性，解决传统地面三维投影显示高度有限的问题。

下面对本发明实施例进行详细的说明：

所述预先拍摄的视差图像通过以下方式获得：

S11、如图4所示，选取预拍摄模型的视景体公共面；

S12、根据选取的所述视景体公共面，将摄像机在同一高度分别从左右两个方位分别对预拍摄模型进行竖直向下拍摄（如图5所示）和水平方向拍摄（如图6所示），获取左上竖直平面投影视差图像、左下地平面投影视差图像、右上竖直平面投影视差图像和右下地平面投影视差图像；其中，竖直向下拍摄和水平方向拍摄的交界面为所述视景体公共面；

S13、如图7所示，将所述左上竖直平面投影视差图像和左下地平面投影视差图像进行拼接，得到左拼接图像；将所述右上竖直平面投影视差图像和右下地平面投影视差图像进行拼接，得到右拼接图像；所述左拼接图像和右拼接图像组成所述预先拍摄的视差图像。

如图3所示，所述视景体公共面与地平面的夹角为θ：

式中，h为预设的拍摄高度，L为预设的拍摄距离。

优选的，将摄像机对预拍摄的模型通过移轴拍摄方法进行竖直向下拍摄和水平方向拍摄。

优选的，将所述预先拍摄的视差图像通过3D投影仪采用斜投的方式投影到由地平面和竖直平面组成的夹角平面上。

综上，通过上述方式拍摄的视差图像经过投影仪采用斜投的方式投射到由地平面和竖直平面组成的夹角平面上，形成竖直平面投影和地平面投影，观众在戴上3D眼镜后所观看到的三维投影显示高度如图8所示；而传统所采用地平面投影，观众在戴上3D眼镜后所观看到的三维投影显示高度如图9所示。不难看出，本发明实施例的的显示高度要远好于传统的显示高度。

如图10所示，为本发明实施例中竖直平面视差图像和地平面投影视差图像效果图；如图11所示，为本发明实施例中形成的竖直平面投影和地平面投影效果图。

并且，本发明实施例通过先选取视景体公共面，再按照左右方位拍摄左上竖直平面投影视差图像、左下地平面投影视差图像、右上竖直平面投影视差图像和右下地平面投影视差图像，使得拼接左拼接图像和右拼接图像更容易。

并且，本发明实施例通过使用一台3D投影机进行斜投方式得到地面跟竖直平面的两个投影屏，从而可明显降低设备使用成本，经济性较好；且将一个3D投影机控制两个投影屏，相对于两个3D投影机分别控制两个投影屏，少了同步的问题。

需要说明的是，在本文中术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种3D投影方法，其特征在于，包含以下步骤：

将预先拍摄的视差图像通过3D投影仪投影到由地平面和竖直平面组成的夹角平面上，形成竖直平面投影和地平面投影；

所述预先拍摄的视差图像通过以下方式获得：

S11、选取预拍摄模型的视景体公共面；

S12、根据选取的所述视景体公共面，将摄像机在同一高度分别从左右两个方位分别对预拍摄模型进行竖直向下拍摄和水平方向拍摄，获取左上竖直平面投影视差图像、左下地平面投影视差图像、右上竖直平面投影视差图像和右下地平面投影视差图像；其中，竖直向下拍摄和水平方向拍摄的交界面为所述视景体公共面；

S13、将所述左上竖直平面投影视差图像和左下地平面投影视差图像进行拼接，得到左拼接图像；将所述右上竖直平面投影视差图像和右下地平面投影视差图像进行拼接，得到右拼接图像；所述左拼接图像和右拼接图像组成所述预先拍摄的视差图像。

2.如权利要求1所述的3D投影方法，其特征在于，所述视景体公共面与地平面的夹角为θ：

$tan\mathrm{\θ}=\frac{h}{L}$

式中，h为预设的拍摄高度，L为预设的拍摄距离。

3.如权利要求1所述的3D投影方法，其特征在于，将摄像机对预拍摄的模型通过移轴拍摄方法进行竖直向下拍摄和水平方向拍摄。

4.如权利要求1所述的3D投影方法，其特征在于，将所述预先拍摄的视差图像通过3D投影仪采用斜投的方式投影到由地平面和竖直平面组成的夹角平面上。