CN104054123A - 多个内容项的同时显示 - Google Patents

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Abstract

在无需硬件修改的情况下用于在显示器上呈现多个内容项的技术。这些技术确定相对于显示器的第一角度，在该角度处第一内容项将被显示而第二内容项将被隐藏。所述技术还确定第二角度，在该角度第一内容项被隐藏而第二内容项被显示。随后，所述技术计算在第一角度处具有小于阈值的对比度的第一像素值对以及在第二角度处具有小于阈值的对比度的第二像素值对。随后，所述技术呈现所述内容项，使得第一内容项在第一角度处是可察觉的而在第二角度处是隐藏的，而第二内容项在第一角度处是隐藏的而在第二角度处是可察觉的。

Description

多个内容项的同时显示
背景
近来，研究者已经探索了各种允许单个显示器在从不同的角度或由不同的人观看时同时呈现不同的内容的技术。这些显示器提供了诸如针对多用户的个性化视图、隐私保护以及立体3D显示之类的新功能。然而，当前的多视图显示器依赖于专门的硬件，这样，显著地限制了它们对于消费者的可用性以及在每日场景中的采用。
概述
本文档部分地描述了用于在对显示器或相关联的计算设备没有硬件修改的情况下在所述显示器上呈现多个内容项(例如图像、视频等)的技术。在一些实例中，所述技术确定相对于显示器的第一角度，在该角度处第一内容项将被示出而第二内容项将被隐藏。所述技术还确定相对于显示器的第二角度，在该角度处第一内容项将被隐藏而第二内容项将被示出。随后，所述技术计算在第一角度处具有小于阈值的所观察的对比度的第一像素值对以及在第二角度处具有小于阈值的所观察的对比度的第二像素值对。
随后，所述技术通过复用(基于第一像素值对的)第一内容项的像素值与(基于第二像素值对的)第二内容项的像素值来在显示器上呈现第一和第二内容项。这样，第一内容项在第一角度处是可察觉的而在第二角度处是隐藏的，而第二内容项在第一角度处是隐藏的而在第二角度处是可察觉的。
提供所述概述以引入涉及多个不同的内容项的同时显示的概念。这些技术将在以下详细描述中进一步描述。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
参考附图来描述具体实施方式。在附图中，附图标记中最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在各附图中，使用相同的标号来指示相同的特征和组件。
图1示出了一种示例场景，其中显示器呈现第一内容项，所述第一内容项对于在第一角度处观看该显示器的第一用户来说是可察觉的，但对于在第二不同角度处观看该显示器的第二用户来说是不可察觉的。另外，该示例场景包括显示器呈现对于在第二角度处的第二用户来说可察觉但对于第一角度处的第一用户来说不可察觉的第二内容项。这样，所述两个用户能够在单个显示器上同时观看不同的内容项。
图2示出在特定类型的显示器的垂直和水平方向两者中的示例色彩通道亮度曲线。如下所述，这些曲线可以被用于标识被用于呈现内容项的像素值，所述内容项在相对于显示器的一个角度处是可察觉的而在相对于显示器的另一个角度处是不可察觉的。
图3是一种用于在没有对普通显示器或相关联的计算设备的硬件修改的情况下，在该显示器上呈现第一和第二内容项的过程的示例流程图。该过程包括计算在相应角度处具有小于阈值的相应对比度的像素-值对、基于这些像素-值对标识要呈现的像素值以及使用所标识的像素值来呈现所述第一和第二内容项。
图4是用于基于所计算的像素-值对来标识用于呈现所述第一和第二内容项的像素值的两个不同的示例过程的示例流程图。
图5是用于呈现第一和第二内容项的两个不同的示例过程的示例流程图。第一示例过程在空间上复用第一和第二内容项的像素值，而第二示例过程在时间上复用这些像素值。
图6示出可以驻留在计算设备上的几个示例组件，所述组件计算像素值以允许同时呈现多个内容项，如图1所示。在一些实例中，所述设备参考与将呈现所述内容项的显示器相关联的多个色彩通道亮度曲线来计算这些像素值。
具体实施方式
本文档部分地描述了用于在对显示器或相关联的计算设备没有硬件修改的情况下在所述显示器上呈现多个内容项(例如静止图像、视频等)的技术。显示器可以包括液晶显示器(LCD)，例如扭曲向列LCD(TN LCD)、垂直对齐LCD(VA LCD)、平面转换LCD(IPS LCD)或支持如在此所述地呈现多个内容项的技术的其它类型的显示器。在TN LCD示例中，在此所述的技术可以通过利用使得这些LCD依据用户观看显示器的角度来显示变化的亮度和色彩的技术的技术性限制来呈现所述多个内容项。下述讨论进一步详细地描述了这些技术以及用于这些技术的示例使用应用。
如上简要所述地，能够针对不同的观看角度和/或不同的观众同时呈现两个或更多不同的视图的多视图显示设备在近些年来已经吸引了越来越多的注意力。这样的显示器可以支持多人观看个性化信息，保护个人隐私信息不被局外人窥视或允许自然的立体3D观看体验。为了支持这些应用，各种多视图显示技术已经显露出来，一些技术要求观众佩戴特殊的眼镜作为选择性过滤器，而其它技术着眼于操控光路程的特殊光学设计以便在不同的方向中呈现变化的信息。
虽然这些技术有吸引力，但它们对专用(且通常是昂贵和笨重的)显示硬件的需求已经限制了普通消费者将它们采纳为在日常场景中使用。为了解决这种挑战，下述的技术提供了一种在一些实现中以纯软件形式实现的解决方案。该解决方案允许在没有硬件修改或扩充的情况下，来自不同的视角的两个独立的视图。该解决方案可以用于例如TN LCD上，而无需额外成本，这样，潜在地支持了用于每天使用的多视图显示场景。
为了允许这些多视图应用，在此所述的技术故意利用了TN LCD技术的局限性，即当从不同的角度观看时，所观察到的这些LCD的亮度和色彩是变化的。这种公知的效应导致LCD被称为“窄视界”，并通常被视作TN LCD技术的一种缺陷。然而，通过仔细研究这种变化的特性，所述技术可以有意识地操控图像的像素色彩，以便使所观察到的图像的对比度最大化或最小化，以在不同的视角上有效地显示或隐藏该图像。通过在空间上或时间上复用针对交替角优化的两个这样的图像，所述技术能够同时显示两个独立的视图，每个视图针对一个不同的视角。
所述讨论以“概览”章节开始，该章节以高层次描述了用于在普通的显示器上同时显示两个内容项的技术。这个章节还讨论了可以允许这种同时显示的某些显示原理和特性。所述讨论随后转移到名为“示例操作”的章节，该章节示出和描述了几种用于实现所述技术的过程。接着，名为“示例计算设备”的章节示出了可以被配置为计算用于在普通显示器上同时呈现两个内容项的像素值。所述讨论随后在以简要“结论”结尾之前行进到名为“测量亮度曲线”和“示例应用”的章节。本简介，包括节标题和对应的概述，是出于方便读者的目的而提供的，而非旨在限制权利要求的范围，也不旨在限制接下去各节的范围。
概览
图1示出了一种示例场景100，在其中第一用户102(1)以相对于显示器104的第一角度(角度显示(1),角度隐藏(2))观看显示器104，而第二用户102(2)以相对于显示器104的第二角度(角度显示(2),角度隐藏(1))观看显示器104。在该示例中，显示器104呈现对第一用户102(1)可观看但对第二用户102(2)隐藏的第一内容项106(1)，并且呈现对第二用户102(2)可观看但对第一用户102(1)隐藏的第二内容项106(2)。显示器104可以通过在空间上或在时间上复用显示器104上的内容项来呈现这些内容项。
如示例场景100所示，显示器104呈现第一内容项106(1)以使得该内容项在特定角度(角度显示(1))是可察觉的而在第二、不同的角度(角度隐藏(1))是隐藏的。另外，显示器104呈现第二内容项106(2)以使得该内容项在另一特定角度(角度显示(2))是可察觉的而在另一第二、不同的角度(角度隐藏(2))是隐藏的。这样，用户102(1)能够观看第一内容项106(1)，而第二用户能够观看第二内容项106(2)。虽然该示例示出每个内容项的隐藏角度对应于另一内容项的显示角度，在其它示例中这些角度可以不同。在任一情况下，所述技术用于允许不同的用户在普通的显示器104上同时观看不同的内容项。
如上所述，LCD(例如TN LCD)的某些原理和特性允许不同的内容项106(1)和106(2)的同时显示。如所知的，LCD包括在两个偏振器之间的液晶(LC)分子的矩阵，在这些偏振器之下存在均匀的背光。这两个偏振器在垂直方向中被偏振，这样，默认情况下，背光不通过。然而，当来自第一偏振器的偏振光通过LC矩阵时，其偏振方向根据LC分子的方向旋转，使得其不再与第二偏振器的偏振光垂直。这样，所得到的光能够通过第二偏振器。通过的光的确切数量取决于在LC分子和这两个偏振器之间的角度。改变施加到LC分子的电压控制了它们的方向，并进而控制从显示器最终发射的光强度。对该原理进行扩展，每个屏幕像素由三个滤色器(红(R),绿(G)和蓝(B))和三个独立受控的用于产生各种颜色的LC分子的分组构成。
依据特定类型的LCD技术，LC分子可以以不同的方式被旋转。具体地，在TNLCD中，LC分子在垂直于显示器的平面的一个平面内被旋转。因此，当观众从不同的角度注视显示器时，视线(因而光传输的线路)相对于LC分子的方向而言也处于不同的角度。这导致光偏振的方向由LC分子不同地旋转，致使从同一像素向不同角度发射的不同的光强度。另外，由于R、G和B光对LC分子稍许不同地进行响应，这可以导致色移。这些效果导致公知的被称为“窄视界”的现象，指示了这些LCD的依赖于用户的观看角度的变化的亮度和颜色。在一些实例中，在此所述的技术可以应用于LCD和/或任意其它类型的展现出如上所述的特性或原理的显示器。
图2示出以每-色彩-通道为基础的在特定类型的显示器(在此是特定类型的TNLCD)的垂直和水平两者的方向中的示例色彩通道亮度曲线202(1),…,202(M)。在这些示例曲线202(1)-(M)中，所述X轴表示视角而Y轴表示所观察的图像亮度。因此，这样的每个亮度曲线表示了正被显示的从0-255的不同像素值(例如R240意指RGB(240,0,0)的像素值等)。在0°的曲线的Y坐标表示从显示器的前面看到的“真实”亮度。应该理解，图2示出了示例像素值的几条代表性曲线。当然，虽然图2示出几种示例曲线，应该理解在此所述的技术在其它实现中可以使用更多、更少和/或不同的曲线。而且，可以以任意方式获得这些曲线，例如，通过使用在下述名为“测量亮度曲线”的章节中描述的技术或其它方式。
在该示例中，测量在被静态横向放置时对应于曲线202(1)-(M)的LCD。对于垂直视角，负角度对应于从底部朝着显示器向上观看显示器(被标记为“底部视图”)，而正角度对应于从顶部朝着显示器向下观看显示器(“顶部视图”)。作为对可能的混淆的预防，注意，在具有可倾斜显示器的膝上计算机并且观众静止地坐在显示器前面的情形中，当显示器面朝上倾斜时观察到底部视图，而当显示器面朝下倾斜时观察到顶部视图。当然，虽然讨论的是膝上型计算机的显示器，应该理解，所述技术可以跨任意其它类型的显示设备(例如电视监视器、移动电话显示器、桌面计算机监视器等)地应用。
类似地，对于水平视角，负角度对应于从左观看显示器，而正角度对应于从右观看显示器。如示例曲线202(1)-(M)所示，R、G和B通道曲线中的每个曲线通常遵循相同的趋势，而在确切数量上有稍许差异。而且，虽然这些曲线202(1)-(M)对应于特定LCD，这些曲线的趋势可以概括成一个不同的显示器(例如TN LCD)的阵列，尽管设备之间的确切数量可以变化。
如在示例曲线202(1)-(M)中所示，垂直视角展示可以比水平视角示出在光强度中的更剧烈的变化。在LCD实例中，这可以归因于这样的事实：当视线处于与LC分子旋转相同的平面内时，这两者之间的角度也沿视角剧烈变化，虽然当视线垂直于旋转平面时所述相关性并不剧烈。LCD制造商通常将LC分子旋转平面设置为针对“更广视界”水平优化，因为该方向是观众更加可能移动或分布的方向。
示例操作
图3是一种用于在没有对普通显示器或相关联的计算设备的硬件修改的情况下，在该显示器上呈现第一和第二内容项的过程300的示例流程图。该过程300(以及每一个在此描述的过程)被示为逻辑流程图中的动作集合，该动作集合表示可用硬件、软件或其组合来实现的操作序列。在软件的上下文中，这些框表示存储在一个或多个计算机可读介质上的计算机指令，这些指令在由一个或多个处理器执行时执行既定操作。注意，描述过程的次序并不旨在解释为限制，并且任何数目的所述动作可以按任何次序组合以实现本过程或替换过程。另外，在不背离此处所述的主题的精神和范围的情况下，个别框可彼此并行地实现，或者可从过程中删除个别框。
在302，过程300确定第一内容项要被显示的角度(角度显示(1))以及第一内容项将被隐藏的角度(角度隐藏(1))。在一些实例中，过程300通过从用户接收指定角度的输入来确定这些角度。另外，在304，过程300确定第二、不同的内容项要被显示的角度(角度显示(2))以及第二内容项将被隐藏的角度(角度隐藏(2))。如上所述，在一些实例中，角度显示(1)可以对应于角度隐藏(2)，而角度显示(2)可以对应于角度隐藏(1)。
通常，为了是在角度显示示出相应内容项，而在角度隐藏隐藏内容项，所述内容项可以由使得在角度显示最大化它们的所观察到的对比度而同时在角度隐藏具有低于可察觉对比度的阈值t的所观察的对比度的像素色彩构成。因此，过程300可以寻求定位在给定LCD上针对给定角度对(角度显示和角度隐藏)的像素色彩的组合。注意，该对比度可以被很容易地表示为在所观察的亮度值之间的差值，在一些实例中依据照度通过对数关系，它也可以被等价地转换成对比度率。
这样，在306，过程300为R、G和B中的每个标识在角度隐藏(1)处具有小于阈值的对比度的像素值对。在308，如下将进一步详细讨论的，过程300随后从在角度隐藏(1)处小于阈值的像素值对中标识在角度显示(1)处具有最大对比度的像素值对。在310，同时，过程300为R、G和B中的每个类似地标识在角度隐藏(2)处具有小于阈值的对比度的像素值对。在312，过程300随后从在角度隐藏(2)处小于阈值的像素值对中标识在角度显示(2)处具有最大对比度的像素值对。
为了在308和312处分别标识所述第一和第二像素值对，所述技术可以针对每个对采用各个击破方案。就是说，所述技术可以首先着眼于允许显示和隐藏由单个色彩通道(R,G或B)构成的每个相应内容项。就此，在该示例中的曲线202(1)-(M)指示了在负垂直视角的范围上，多个曲线彼此交叉。两个曲线的每次交叉指示了这两个对应的像素色彩值从该视角看起来是完全相同的，并且因此可以被用于隐藏该内容项。另一方面，每对曲线202(1)-(M)在交叉点以外快速分叉，这意味着它们确实能够在其它角度示出图像。类似地，当垂直视角朝更大的正角度移动时许多曲线快速收敛，这也是在这些角度隐藏信息的有希望的候选。相反，在该示例中，水平视角中的曲线202(1)-(M)是大致平行的并且不交叉，意味着通过改变该示例显示设备的水平视角来隐藏图像可能是困难的。如上所述，这可以是因为示例LCD已经为在水平视角中维护更多可视性而被优化过。
当然，应该理解曲线202(1)-(M)仅仅是示例曲线，并且其它显示设备可以与在水平和/或垂直方向中相交曲线相关联。而且，一些显示设备(例如桌面监视器、平板或板式计算设备、电子书、智能电话、微软Surface计算机等)可以是可旋转的，这样，用户可以物理旋转或执行一个动作来启动从横向向纵向(反之亦然)的显示视图的旋转以利用在此所述的技术。
返回到过程300，所述技术使用采用角度显示(1)、角度隐藏(1)、对比度阈值(t)和特定LCD的色彩通道的亮度曲线作为输入的自动算法来查找在单个色彩通道(R,G或B)中的第一像素值对。所述算法首先搜索具有在角度隐藏(1)处小于t的所观察的对比度(即所观察的亮度中的差异)的每个可能的像素值对。随后，在这些对中，所述算法搜索并选择在角度显示(1)处具有最大所观察的对比度的对。
另外，过程300可以利用使用角度显示(2)、角度隐藏(2)、对比度阈值(t)和特定LCD的色彩通道的亮度曲线作为输入的相同方案来查找第二像素值对。该阈值可以包括在两个像素值之间的对比度对于人类用户而言无法被察觉的任意阈值(例如0、1、5、10等等)。而且，虽然该示例针对第一和第二像素值对利用了相同的阈值，在其它实例中，过程300在定位这些像素值对时可以利用不同的各自阈值。
如上所述，像素值对可以由使用曲线202(1)-(M)的算法来找到。下述表(表1)列出了在一个示例色彩通道(G)中的两个示例角度处的示例值和它们各自所观察到的亮度，其中对a被用于呈现第一内容项，所述第一内容项在+25°处示出图像而在-25°处被隐藏，而对b被用于执行相反操作。类似地，对a’被用于在+10°处示出所述第一内容项而在-10°处将其隐藏，而对b’被用于执行相反操作。
表1
除了分别在角度隐藏(1)和角度隐藏(2)隐藏第一内容项和第二内容项之外，在所观察的对比度仍然对人类用户不可察觉的邻近的视角中所述相应内容项还是可以保持隐藏。所述邻近的范围可以随设备和随角度隐藏本身变化，并在一些实例中可以在5-10°之间。
在在308和312处分别标识了所述第一像素值对和第二像素值对之后，过程300可以在314处基于这些第一和第二像素值对来标识用于呈现第一和第二内容项的像素值。就是说，过程300可以将像素值对与每个内容项的原始像素值一起用于确定当显示所述第一和第二内容项时呈现哪些像素值。
图4示出所述技术可以在314处标识这些像素值的两种不同的方式。首先，过程300可以在402处将第一内容项的每个原始像素值映射到从R、G和B通道中的第一像素值对中所定义的各自范围中。例如，过程300可以将0-255范围的第一内容项的原始像素值线性内插到由上述所选的第一像素值对所定义的范围中。过程300还可以在404处将第二内容项的每个原始像素值映射到从R、G和B通道中的第二像素值对中所定义的各自范围中。再次，过程300可以将0-255范围的第二内容项的原始像素值线性内插到由上述所选的第二像素值对所定义的范围中。
就此，图2中的示例曲线202(1)-(M)的分析揭示了虽然每个曲线对可以在不同的点处交叉，但总的来说，曲线依据视角和所观察到的亮度这两者在邻近位置处交叉。这暗示了如果所述技术使用在各个对之间的连续值范围来取代使用为各个角度显 示和角度隐藏找到的最优像素值对，那么所观察到的对比度还是可能低到足以隐藏各自的内容项。为此，所述技术采用现有的灰度级内容项(例如静止图像、视频帧等)并执行其像素值的线性变换来将它们封装在R、G或B色彩通道中的各自的像素值对之间，这样，原始的最大像素值映射到所述对中的较高值，反之亦然。当以在402和404处讨论的方式映射所述像素值时，所述技术可以使用下述示例公式：
Pixelrender＝Pairmin+[(Pixelorignal-Orignalmin)(Pairmax-Pairmin)]÷   (1)
(Originalmax-Originalmin)
(像素呈现＝对最小+[(像素原始-原始最小)(对最大-对最小)]÷   (1)
(原始最大-原始最小))
在该公式中，对最小和对最大是各自色彩通道中的最优对中的较低值和较高值，原始最小和原始最大是在原始图像中的最小和最大像素值，而像素原始和像素呈现是每个像素的原始和所呈现的值。通过以这种方式映射像素值，所述技术能够显示各自内容项的更加细微细节，同时在各自角度隐藏处仍然隐藏该内容项。而且，虽然公式(1)的使用考虑了原始图像中的最小和最大像素值，在其它实例中，可以以另一种方式来内插像素值。例如，所述技术可以将0-255的像素值映射到对最小和对最大，而不管原始图像的最小和最大像素值。在这些实例中，对比度可以是稍许较小的，但所呈现的结果在不同的图像之间可以更加一致。当然，虽然提供了几种示例，应该理解所述技术可以以任意其它方式将像素值内插到连续的色彩范围上。
而且，由于R、G、B色彩通道是由人类(以及由相机)独立察觉的，所述技术可以将这些色彩通道组合以允许彩色的内容项被显示和隐藏。将任意的彩色内容项作为输入，对于其三个色彩通道的每个通道来说，所述技术可以要么如上所述要么如下面将立刻讨论地分开且独立地确定所呈现的像素值，并将这三个所呈现的通道重新混合成所得到的彩色内容项。
或者，以这种方式组合最优的每个色彩通道对，所述技术可以在各自角度显示处显示总共8种颜色(2×2×2)的集合(大约红、绿、蓝、黄、青、品红、黑和白)，这对许多应用来说是足够的。为了进一步增加色彩的表现力，所述技术可以抖动所述内容项，它通过使用来自小的色彩集的空间点图案模拟了连续的色彩。虽然所述技术可以使用任意数目的抖动算法，但在一个示例中，所述技术使用了佛洛伊德-斯泰因贝格(Floyd–Steinberg)抖动算法。下述表(表2)示出了用于在给定示例曲线202(1)-(M)的情况下创建8色内容项的一个示例。所述参数还可以被用于使用如上所述的内插技术创建全色彩图像。
表2
图4示出了在图的右侧上创建8色内容项的示例。这包括，在406，抖动第一内容项的像素值的至少一部分。随后，在408，第一内容项的每个像素值(包括已经被抖动的那些像素值)被映射到第一内容项的第一R、G和B像素值对中可用的8种颜色之一。在410，抖动第二内容项的像素值的至少一部分。随后，在412，第二内容项的每个像素值(包括已经被抖动的那些像素值)被映射到第二内容项的R、G和B色彩通道中的第二像素值对中可用的8种颜色之一。
回到图3，不管被用于在314处标识用于呈现的像素值的过程，所述过程300在316处可以通过复用在314处标识的像素值来在显示器上呈现所述第一和第二内容项。这种复用允许这两个内容项的同时显示，同时维持每个的像素值。
图5示出用于复用所述第一和第二内容项的两种示例技术。该附图示出在左侧使用空间复用，而在右侧使用时间复用。依次处理它们，空间复用包括在502处将显示器的各自的散布的像素分配给第一和第二内容项，以及在504将第一内容项的像素值与第二内容项的像素值交替呈现。在一些实例中，交替像素可以被分配给各自的内容项，这样，显示器的大约一半的像素被分配给第一内容项，而另一半被分配给第二内容项。这样，当从两个角度中的任一角度观看时，一个内容项变得可视的而另一个图像变成一种均匀颜色(例如近似黑色或白色)。由于两个内容项在细化空间粒度(像素级)上交错，观众仅仅看见一个连续图像。
相反，过程300可以使用时间复用，它通过在每个奇数编号的帧处显示一个内容项(例如第一视频的图像、静止图像等)而在每个偶数编号(例如60Hz)的帧处显示另一内容项(例如第二视频的图像)来在时域上交错这两个内容项。图5示出了一种时间复用的示例，并且包括，在506，将这些偶数编号的帧分配给第一内容项而将奇数编号的帧分配给第二内容项。在508，过程300因此在偶数编号的帧期间呈现第一内容项的像素值而在奇数编号的帧期间呈现第二内容项的像素值。此后，在任一视角，奇数(或偶数)帧示出一个内容项而其他帧为空白(例如近似黑或白)。然而，人类视觉存留创建了单个连续图像或视频的感知。
这两种复用方法都可以牺牲在一个域中的分辨率来换取保持另一个域中的分辨率。相比较而言，空间复用在某些实例中可以更有优势，因为该技术没有引入侵入性可视闪烁，并且整个过程被嵌入在单个静止图像中，该图像无需特定编程就可被显示。
这两种复用方法的一个问题是图像饱和度、亮度和/或对比度的减少，因为示出的图像被由隐藏图像产生的近似黑或白的背景有效混合。为了解决这个问题，所述呈现算法可以智能地根据亮度曲线确定可用的对比度是否变得太低，并在适用时，可以从以“全色彩”呈现(例如通过操作402-404)切换到以8色抖动呈现(例如通过操作406-412)以补偿对比度和/或饱和度的损失。
示例计算设备
图6示出可以驻留在计算设备602上的几个示例组件，所述组件计算像素值以允许以如上所述的方式同时呈现多个内容项。虽然被示出为膝上计算机，计算设备602可以包括任意其它种类的计算设备，例如桌面计算机、电视、便携式音乐播放器、智能电话、电子书、游戏控制台、平板或板式计算设备、服务器、Surface计算机或任意其它类型的计算设备。而且，在一些实例中，第一计算设备(例如服务器)可以计算用于同时呈现多个内容项的像素值，而第二计算设备(例如客户端计算设备)可以接收内容项(个别地或在单个文件中)并输出经复用的项。
如所示，示例设备602包括一个或多个处理器604、一个或多个显示器606以及存储器608。存储器608(和此处描述的其它存储器)可包括计算机可读介质。该计算机可读介质包括至少两种类型的计算机可读介质，即计算机存储介质和通信介质。
计算机存储介质包括用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的任何方法或技术来实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动的介质。计算机存储介质包括，但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存或者其他存储技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或者其他光存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或者其他磁存储设备、或者能够用来存储信息以供计算设备访问的任何其他非传输介质。
相反，通信介质可用诸如载波或其他传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。如此所定义的，计算机存储介质不包括通信介质。
在该示例中，存储器608存储像素值计算组件610、一个或多个内容项612以及一个或多个内容呈现应用614。虽然在该示例中被示为是存储在存储器608中的模块，在其它实例中，像素值计算组件(和/或在此所述的其它组件)可以部分或整体驻留在一个或多个处理器604上，如在“片上系统”的系统的情况中。
在任一实例中，像素值计算组件610可以存储如上所述的色彩-通道亮度曲线202(1)-(M)、一个或多个对比度阈值616、像素内插组件618以及色彩-通道混合组件620，或以其它方式访问它们。使用曲线202(1)-(M)和预定的对比度阈值616，组件610可以被配置为如上所述地分别为第一和第二内容项标识在R、G和B空间中的第一和第二最优像素值对。组件610随后可以关联于所述第一和/或第二内容项地存储这些值以供稍后呈现。
此后，像素内插组件618和色彩-通道混合组件620中的一个或两者可被用于标识用于(要么在显示器606上要么在另一个设备的显示器上)呈现所述第一和第二内容项的像素值。例如，所述像素内插组件618可以使用以上再现的公式(1)来标识用于在显示器上呈现的像素值。相反，色彩-通道混合组件620可以如上所述地呈现各自的8色图像。这样，组件620可以包括用于在所述呈现之前抖动所述第一和第二内容项的抖动组件622。
同时，所述内容呈现应用614可以包括用于呈现不同类型的内容项的应用。例如，应用614可以包括用于呈现视频等的多媒体播放器。附加地或可替代地，所述应用614可以包括呈现静止图像的图像-查看器应用。还有其它应用也是可能的。在每个实例中，应用614可以包括复用(MP)组件624，该组件包括空间MP组件626和/或时间MP组件628。在一些实例中，特定的内容呈现应用614可以使用空间MP组件626来呈现第一和第二内容项，而在其它实例中，应用614可以使用时间MP组件628来呈现所述项。同时，在要由应用呈现的所述项包括已经被空间复用的静止图像(即包括在空间上一起被复用的两个内容项)的实例中，内容呈现应用可以包括被配置为在无需使用复用组件的情况下就呈现所述图像的标准图像查看器。
虽然图6示出了可以驻留在示例设备上的几种示例组件，应该理解计算设备602可以包括多种其它组件，如本领域技术人员将理解的那样。例如，存储器608可以存储操作系统(OS)，以及在OS之上运行的许多应用和数据。设备还可以包括通过网络与其他设备通信的一个或多个网络接口。另外，所述设备可以包括用于操作相应设备的一个或多个输入/输出(I/O)组件、系统总线等等。
测量亮度曲线
如上所述，可以将色彩通道亮度曲线202(1)-(M)用于标识在特定角度隐藏内容项和在不同的特定角度显示该内容项的像素值对。也如上所述，这些曲线可以在不同的显示器类型、制造商、大小等之间变化。在一些实例中，可以要么使用相机要么手工地测量这些曲线，如下所述。
因为数码相机实质上是多通道光传感器阵列，数码相机可以被用于测量从不同角度观看时的LCD的亮度。在一个示例中，通过关闭自动设置，相机可以被设定为在黑暗的房间中离开LCD固定的距离。随后，在例如-60°和+60°之间并以10°为间隔来垂直和水平地在LCD的前面旋转相机(或反之亦然)。在每个旋转角度处，LCD显示一系列纯R、G和B颜色，并且对于这三个通道的每个通道以30为间隔覆盖像素值(0-255)的整个范围。当然，在其它实例中也可以使用任意其它角度范围和像素间隔。
相机可以拍摄这些颜色的每个颜色的照片，并可以采样在每个照片的中心中所捕获的颜色作为所观察到的亮度。聚集这些采样的每个产生色彩通道亮度曲线，例如如图2所示的曲线。另外，可以内插在这些曲线之间的曲线。
在另一个实现中，可以放置数码相机以便其镜头直接靠着LCD驻留。这种放置允许图像传感器的每个像素在不同角度处实质上观察LCD，导致在垂直和水平视角两者的宽广和连续的范围。因此，单个照片可以合并足够的亮度信息来生成由LCD所显示的颜色的两个完整的亮度曲线(一个是垂直的和一个是水平的)。这种技术可以显著地增加测量的效率并且还可以导致针对正被测量的角度的非常高的分辨率。
上述基于相机的测量方法允许亮度曲线的全面恢复，所述恢复被用于如上所述地自动为任意视角提取最优的像素色彩组合。然而，在一些实例中，终端用户可能期望快速查找用于一个特定显示设备的呈现参数。就是说，用户可以希望将他们当前的显示设备配置为以两个特定视角呈现两个不同的内容项。为了提供一种校准显示设备的甚至更加轻量的方式，交互式程序可以帮助用户使用用户的裸眼进行判断来查找在两个特定角度中用于显示双视图的两个近似的像素色彩对。
检查表1和2中的值揭示出对于这三个色彩通道的每个来说，等于1的像素值在用于在顶部视图中显示内容项且在底部视图中隐藏内容项的最优的像素值对(对a)中。类似地，等于255的像素值在所述三个色彩通道的每个通道中的相反情况的最优的对(对b)中。基于该以经验为根据的查找，一个示例技术是固定这些像素值并随后搜索在对应的两个对中的相反的R、G、B值。
为此，所述用户首先从用户期望察看这两个内容项之一的底部视角察看LCD。程序可以在接近黑色的背景上显示接近黑色的块(例如两者都是RGB＝(1,1,1))，这样，接近黑色的块无法与接近黑色的背景区分开来。用户随后使用滑块来增加块的R值，直到该用户能够将该块与背景区分开来。程序记录对a的该R值。重复该过程以收集对a的G和B值。
类似地，对于对b，用户可以从用户希望察看另一内容项的顶部视角来观看。随后，程序在白色背景上呈现白色块(例如两者都是RGB＝(255,255,255))，在此之后，用户可以减少块的R值直到该用户能够将该块与背景区分开来。重复这过程以获得G和B值，同时将所述结果记录为对b的值。
示例应用
与先前要求附加硬件的多视图显示应用不同，在此所述的技术可以被结合到(给定了广泛现存的LCD(例如TN LCD)的)许多日常应用场景中。例如，在此所述的技术可以被结合到电影播放器中以允许该播放器同时播放两个不同的视频。这样，多个人可以在同一显示器上享受不同的节目。在不同的垂直角度处呈现不同的视频可以允许用于家庭场景，其中，成年人和儿童可以依据他们的身高观看符合他们的兴趣的不同的电影。因此，视角不会仅仅抽象地映射到内容，而是可以实际传达语义。
在另一个示例中，可以在游戏环境中使用在此所述的技术。当用户与同处的朋友玩多玩家第一人称视角游戏时，当前的视频游戏玩家经常依赖于分屏视图。这不仅仅无法有效利用显示器，而且还遭受到共享隐私游戏信息的缺陷的困扰。在此所述的技术可以允许两个玩家从不同的角度观看一个实现多玩家游戏的显示器，这样，每个玩家能够通过个性化视图来观看整个屏幕，而无需共享隐私游戏信息。
在另一个示例中，彼此面对的两个玩家可以在平放在他们之间的平板计算设备上玩卡牌游戏，类似于交互式桌面式设置。在该示例中，每个玩家在邻近他们自己的区域中能够看到他们自己的牌，然而，在他们对手的区域中他们仅仅能看到所述牌的背面。在这两者之间的区域可以是公共的，因此，对这两者都是可视的。而且，坐在这两个玩家之间的旁观者可以看到来自这两个玩家的牌，因为从这样的中间视角来看这两个玩家的视图都是可见的(虽然视图具有较低的对比度)。这样，所述的技术有效地支持了本质上适用于游戏中的三种角色的三种不同的视图。
虽然，上述示例触及到游戏中的隐私信息，对于更加严格的隐私应用(例如银行应用)来说，隐私信息可能仅对该用户可见。在这种场景中，所述技术可以被用于在小的角度范围内显示信息，并在该范围之外不显示。为了服务于这种需求，在一个示例中，所述技术可以呈现包括随机点图案的图像，所述随机点图案在所述小的角度范围之外被显示。通过在关键信息周围围绕可以被用户在所述小的视角之外察觉到的随机点图案，所述关键信息被有效地隐藏。
应用该原理，可以要么以在每个视角处显示的“常规”图像要么以在角度显示处可察觉但在该角度之外不可察觉的图像来呈现隐私信息形式的第一内容项。在任一种情况中，随机点图案形式的第二内容项可以围绕所述隐私信息，并且以等于隐私信息的角度显示的角度“角度隐藏”或等于用户将被定位以读取隐私信息的角度的角度“角度隐藏”来被呈现。这样，隐私信息可以从角度显示或以其它方式在隐私信息的“前面”(由于随机点图案消失)而是可视的，但在每个其它视角处显示了随机点图案，因此，模糊了隐私信息。由此，所述技术可以实质上交换显示和隐藏范围。
在另一场景中，所述技术可以被用于呈现自动立体图像以允许通过裸眼的三维(3D)观看体验。这实质上将在某些实例中被设定为纵向取向的显示器(例如TNLCD)转变成了3D显示器。就此，可以呈现一对立体图像，所述立体图像具有旨在用户左眼并对用户右眼隐藏的第一图像，以及旨在用户右眼并对用户左眼隐藏的第二图像。如同其它自动立体显示器，这种3D感觉取决于观众的距离和位置。为了帮助用户查找3D体验的最佳距离，所述技术可以分别在左眼和右眼视图中呈现“L”和“R”字符，这样，用户可以朝用户面部移动所述设备和/或将所述设备移动离开用户面部，直到用户能够用不同的眼睛看到这两个字母。在该点处，在一个示例中，用户可以指示应用他们已经到达了最佳点并且应用可以开始呈现三维内容项(例如静止图像、视频等)。
在最后的示例中，正在使用所述技术呈现两个不同内容项的显示器可以被邻近镜子地侧向放置。这种配置可以使得在给定镜子的反射角度的情况下，第一内容项在显示器上可视且第二内容项通过镜子也是可视的。这种场景可以有效创建虚拟第二监视器，并因此获得一种扩展显示器的面积的非常经济的解决方案。
结语
尽管已经用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但要理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于所描述的具体特征或动作。相反地，这些具体特征和动作是作为实现该权利要求的示例性形式而公开的。例如，虽然许多示例是在LCD上下文中进行描述的，但支持在此所述的技术的其它类型的显示器也可以被使用。

Claims (10)

1.一种方法，包括：
为要在显示器上呈现的第一内容项确定所述第一内容项要被隐藏的视角(角度隐藏(1))；
标识在所述角度隐藏(1)处具有小于阈值的对比度的第一像素值对；
为要在所述显示器上呈现的第二内容项确定所述第二内容项要被隐藏的视角(角度隐藏(2))；
标识在所述角度隐藏(2)处具有小于所述阈值的对比度的第二像素值对；
通过复用至少部分基于所述第一和第二像素值对的像素值来在所述显示器上呈现所述第一和第二内容项。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动作还包括：
确定所述第一内容项要被显示的视角(角度显示(1))；以及
确定所述第二内容项要被显示的视角(角度显示(2))；
并且其中：(1)所述标识所述第一像素值对包括从在角度隐藏(1)处具有小于所述阈值的对比度的各像素值对中标识在角度显示(1)处具有最大对比度的一个像素值对，以及(2)所述标识所述第二像素值对包括从在角度隐藏(2)处具有小于所述阈值的对比度的各像素值对中标识在角度显示(2)处具有最大对比度的一个像素值对。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述标识所述第一和第二像素值对包括标识红色通道的第一和第二像素值对，并且所述动作还包括：
标识在所述角度隐藏(1)处具有小于所述阈值的对比度的绿色通道的第一像素值对；
标识在所述角度隐藏(2)处具有小于所述阈值的对比度的绿色通道的第二像素值对；
标识在所述角度隐藏(1)处具有小于所述阈值的对比度的蓝色通道的第一像素值对；以及
标识在所述角度隐藏(2)处具有小于所述阈值的对比度的蓝色通道的第二像素值对；
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述动作还包括，在所述呈现之前：
抖动所述第一内容项的像素值的至少一部分；
将所述第一内容项的每个像素值映射到八种颜色之一，所述八种色彩可从所述红色、绿色和蓝色通道中的第一像素值对的组合中得到，并在所述显示器上呈现所述第一内容项的每个经映射的像素值；以及
抖动所述第二内容项的像素值的至少一部分；
将所述第二内容项的每个像素值映射到八种颜色之一，所述八种色彩可从所述红色、绿色和蓝色通道中的第二像素值对的组合中得到，并在所述显示器上呈现所述第二内容项的每个经映射的像素值。
5.一种或多种计算设备，包括：
一个或多个处理器；以及
驻留在所述一个或多个处理器上或存储可由所述一个或多个处理器执行的指令的一个或多个组件，所述一个或多个组件被配置为使得所述一个或多个处理器执行下述动作，包括：
确定相对于显示器的第一角度，在该角度处第一内容项将被显示而第二内容项将被隐藏；
确定相对于所述显示器的第二角度，在该角度处第一内容项将被隐藏而第二内容项将被显示；
计算在所述第一角度处具有小于第一阈值的对比度的第一像素值对；
计算在所述第二角度处具有小于第二阈值的对比度的第二像素值对；以及
将所述第一和第二像素值对与所述第一内容项或所述第二内容项中的至少一个相关联地存储。
6.如权利要求5所述的一种或多种计算设备，其特征在于，所述动作还包括：
将所述第一内容项的像素值线性内插到由所述第一像素值对所定义的像素值的范围内；
将所述第二内容项的像素值线性内插到由所述第二像素值对所定义的像素值的范围内；以及
存储所述第一和第二内容项的经线性内插的像素值以供呈现所述第一和第二内容项。
7.如权利要求5所述的一种或多种计算设备，其特征在于，还包括：至少部分基于所述第一和第二像素值对来在所述显示器上呈现所述第一和第二内容项，以便所述第一内容项在所述第一角度处被显示而在所述第二角度处被隐藏，而所述第二内容项在所述第一角度处被隐藏而在所述第二角度处被显示。
并且其中所述呈现包括下述至少一项：(1)在空间上复用所述第一内容项和所述第二内容项，或(2)在时间上复用所述第一内容项和所述第二内容项。
8.一种计算设备，包括：
显示器；
一个或多个处理器；以及
存储计算机可执行指令的一个或多个计算机可读介质，当在一个或多个处理器上执行所述计算机可执行指令时，使得所述一个或多个处理器呈现内容项，所述内容项包括变化的色彩的像素值且具有在相对于所述显示器的第一角度处在所述显示器上可察觉的而在相对于所述显示器的第二、不同的角度处在所述显示器上不可察觉的对比度。
9.如权利要求8所述的计算设备，其特征在于，其中：
所述内容项包括第一内容项；以及
所述指令进一步使得所述一个或多个处理器呈现第二、不同的内容项，所述内容项包括在显示器上与所述第一内容项的像素值复用的像素值，所述第二内容项的像素值具有在相对于所述显示器的第二角度处在所述显示器上可察觉的而在相对于所述显示器的第一角度处在所述显示器上不可察觉的对比度。
10.如权利要求9所述的计算设备，其特征在于，其中：(1)所述第一和第二内容项的像素值在所述显示器上被在空间上复用，以便所述显示器的第一部分的像素呈现第一内容项的像素值而所述显示器的第二、不同部分的像素呈现所述所述第二内容项的像素值，或(2)所述第一和第二内容项在所述显示器上被在时间上复用，使得所述第一内容项的像素值在偶数编号的帧期间在所述显示器的像素上被呈现，而所述第二内容项的像素值在奇数编号的帧期间在所述显示器的像素上被呈现。
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