CN104995913A - 立体图像输出系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是使用平行投影实现图像的立体视觉。终端300被准备其被提供有能够通过分别由右眼和左眼视觉地识别用于右眼的图像和用于左眼的图像而实现立体视觉的显示器。作为将是背景的地图数据211,三维模型的平行投影的结果被生成为用于所有区域的图像数据。在此时,通过设定提供用于右眼/左眼的视差的投影条件,能够为所有区域准备用于右眼/左眼的平行投影数据。在如上面生成的用于左眼/右眼的图像中,参考线是如箭头FAL和FAR的不同方向上的矢量。因此,如果用户指令对地图上的箭头SR方向进行滚动,则在用于左眼/右眼的图像中的每个的滚动方向上进行修正,并且在每个图像中的各个方向上执行滚动。结果,在其中能够进行适当的滚动的状态中,能够实现使用平行投影的立体视觉。
Description
技术领域
本发明涉及立体图像输出系统,用于通过输出具有视差的用于右眼的图像和用于左眼的图像来执行立体视觉。
背景技术
在导航设备、计算机屏幕等等中使用的电子地图中,在一些情况下使用以三维方式表达诸如建筑物的特征的三维地图。所述三维地图通常通过使用透视投影等等方法以三维方式绘制三维模型而被表达。
此处,所述三维地图包括大量的特征,并且三维模型的数量也是大的,并且因此所述三维地图的绘制处理上的负载可能变得极高。作为用于减小这样的负载的方法,专利文献1公开了如下技术:在其中通过三维模型的预先的平行投影获得的投影图像被构造为二维图像数据库,并且通过使用该二维图像数据库来显示所述三维地图。
另一方面,通过显示具有视差的用于右眼的图像和用于左眼的图像的立体视觉的技术近年来已广为发展,并且用于实现这样的立体视觉的显示器已经开始被广泛地使用。
专利文献2和3是关于这样的立体视觉的技术。专利文献2公开了通过应用校正处理以消除由透视投影获得的图像的透视来实现立体视觉的技术。专利文献3公开了通过将诸如图标的二维对象偏移到右边或左边以便给予视差来实现立体视觉的技术。
通过应用这些立体视觉技术,能够更真实地感觉到所述三维地图的深度感,并且能够提高所述三维地图的可用性。
引用列表
专利文献
PTL1:日本未审的专利申请公开No. 2012-150823
PTL2:日本未审的专利申请公开No. 2009-211718
PTL3:日本未审的专利申请公开No. 2012-174237。
发明内容
技术问题
然而,为了实现立体视觉,用于右眼和左眼的两个虚拟摄像机需要被安装在所述三维地图的视点处以便通过用相应的摄像机执行透视投影来生成用于左眼的图像和用于右眼的图像,由此,需要两倍于通常的透视投影的处理负载。由于所述三维地图可能被显示在具有低处理能力的终端(诸如导航装置或便携式终端)上,用于绘图的处理负载的增加是不可忽视的问题。
为了减小所述处理负载,通过使用由平行投影获得的图像来实现立体视觉可以被考虑,但是不像二维对象,通过投影三维模型获得的图像不能够仅仅通过被偏移至右或左而实现立体视觉。此外,只要其被用作地图,即使地图显示器中的中心点被移动并且所述地图被滚动时,用于左眼的图像和用于右眼的图像应该被融合,以便实现立体视觉。
这样的问题不但在地图被电子地显示时,而且在该地图中的任意点被分割时相似地发生,并且用于左眼的图像和用于右眼的图像被打印以便实现立体视觉。此外,这不但是地图中共有的问题、而且是能够实现各种三维模型(诸如由计算机图形产生的虚拟空间等等)和用于机器、建筑物等等的设计模型的立体视觉的图像的输出中的共有的问题。本发明鉴于这些问题而被进行,并且具有使用平行投影实现图像的立体视觉的目的。
对问题的解决方案
本发明是用于图像的立体视觉的立体图像输出系统,其能够被构造成包括:
立体视觉输出单元,其用于通过输出具有视差的用于左眼的图像和用于右眼的图像而实现立体视觉、所述图像能够分别被左眼和右眼视觉地识别;
图像数据库存储单元,其用于将用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据存储为二维绘图数据,所述二维绘图数据通过从与垂直方向倾斜预定的投影角度的斜向方向的平行投影将三维模型投影成平面上的立体视觉的目标而获得,所述预定的投影角度被分别设定以便产生左眼与右眼之间的视差;以及
输出控制单元,其用于输出具有视差的用于左眼的图像和用于右眼的图像,用于基于用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据将指定的输出范围内的图像输出至所述立体视觉输出单元,其中,如果所述输出范围移动,则所述输出控制单元分别确定用于左眼的图像的移动方向和用于右眼的图像的移动方向,根据所述移动方向读取用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据,并且输出用于左眼的图像和用于右眼的图像。
根据本发明,通过分别设定所述投影角度以便向左眼和右眼提供视差,也能够在平行投影中实现立体视觉。换句话说,在所述平行投影中,在与垂直方向倾斜的斜向方向上进行投影以便执行具有三维感的投影。此投影方向能够通过俯仰角和偏航角而被表达,所述俯仰角指示从所述垂直方向到第一参考方向的倾斜角,所述偏航角指示与包括所述垂直角和所述第一参考方向的平面的倾斜角。通过使左眼和右眼的偏航角的符号倒置,能够向双眼提供视差。在所述平行投影中,不存在视点的概念,并且不能够设定对应于左眼和右眼的虚拟摄像机位置,但是如上面所描述的,通过使所述投影方向在左眼与右眼之间不同,能够实现立体视觉。
由于在所述平行投影中不存在特定的视点,投影图像,即平行投影数据能够针对所有区域而被提前生成。当要实现立体视觉时,同样,由于用于左眼的图像和用于右眼的图像分别通过平行投影而被生成,这样的优点没有丢失。因此,根据本发明,仅仅通过读取和输出提前适当准备的用于左眼和右眼的平行投影数据,存在如下优点:能够以轻的负载实现立体视觉。
在本发明中,尽管如前所述通过平行投影实现了立体视觉,用于左眼的图像的移动方向和用于右眼的图像的移动方向进一步地在所述输出范围被移动时被单独地确定。在本发明中,由于所述平行投影的投影方向在左眼与右眼之间不同,即使用于左眼的图像中的坐标值与用于右眼的图像中的坐标值彼此匹配,所述坐标值不一定指示相同的点。因此,当所述图像的输出范围将被移动时,如果用于左眼的图像和用于右眼的图像两者在相同的方向上被移动相同的移动量,则针对左眼和右眼输出不同的输出范围的现象发生。在本发明中,基于由所述平行投影产生的用于左眼和右眼的图像的特征,通过分别确定用于左眼的图像的移动方向和用于右眼的图像的移动方向,能够抑制两个图像之间在输出范围方面的不一致的发生,并且能够继续立体视觉。
作为将是本发明中的立体视觉的目标的三维模型,可以考虑包括地图、在计算机图形中生成的虚拟空间等等的各种三维模型以及诸如机器、建筑物等等的设计模型。特别地,作为地图的立体视觉的情况下的三维模型,三维地表达诸如人造对象、自然对象等等的特征的形状的模型是适用的。
此外,作为本发明的立体输出单元,例如,可以使用立体显示器,其显示用于左眼的图像和用于右眼的图像,以致它们能够各自地分别被左眼和右眼辨识。可以使用用于布置和打印用于左眼的图像和用于右眼的图像的打印设备,以致立体视觉通过被放置在用于立体视觉的被称为双凸透镜的透镜后面而被实现。其可以是用于通过简单地使用于左眼的图像和用于右眼的图像在左和右上对齐而打印的打印设备。
在本发明中,用于左眼的图像的移动方向和用于右眼的图像的移动方向可以通过各种方法而被确定,例如,所述输出控制单元可以基于所述平行投影的参数来确定用于左眼的图像的移动方向和用于右眼的图像的移动方向。
当所述输出范围被移动时,用于左眼的图像和用于右眼的图像之间在移动方向上的不同由这两个图像中的平行投影的参数的不同导致。因此,通过考虑所述平行投影的参数,能够精确地确定用于匹配用于左眼的图像的输出范围和用于右眼的图像的输出范围的移动方向。该移动方向能够通过如下方法而被计算:在其中基于所述平行投影的参数从指示当垂直地观察时位于下方的平面的二维坐标轴变换而来的用于左眼的图像和用于右眼的图像的坐标轴被获取,并且例如对此坐标变换进行计算。可以仅在平行投影中针对所述输出范围的每个移动计算移动方向,因为所述移动方向对所有的区域是共同的,可以提前获取用于左眼的移动方向和用于右眼的移动方向。
在本发明中:
所述图像数据存储单元进一步存储用于将二维对象输出成所述图像的二维对象数据;以及
所述输出控制单元可以通过相对于预定的输出位置向左或向右偏移所述二维对象数据来输出具有视差的用于左眼的图像和用于右眼的图像。
作为二维对象,指示所述特征和其他三维模型的名称的字符、各种符号等等是适用的。
通过用不同于所述三维模型的方法向这样的二维对象提供视差,能够在所述立体图像中以轻的负载表达所述二维对象。此外,由于在所述二维对象中,能够通过改变向左或向右的位移量来改变深度感,故能够根据所述对象的类型等等改变所述深度感,并且能够实现多样化的立体视觉。
在上面所描述的方面中,当用于左眼的图像和用于右眼的图像被输出时,可以向所述二维对象提供视差。
此外,在包括提前被布置有左眼与右眼之间的视差的二维对象的图像数据的状态中,可以准备用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据。
在本发明中,不是必须不得不提供所有的上面所描述的各种特征,并且本发明可以通过视情况而定的省略其一部分或者通过组合而被构成。
此外,本发明也可以在除了作为立体图像输出系统的配置之外的各种方面被构成。
例如,本发明可以被配置为图像数据生成装置,其用于生成用于立体图像输出系统的图像数据,该立体图像输出系统通过输出具有视差的用于左眼的图像和用于右眼的图像而输出立体图像、以致它们能够被左眼和右眼分别视觉地识别,该图像数据生成装置被提供有:
3D图像数据库存储单元,其用于存储将是立体视觉的目标的三维模型以及用于输出所述立体图像中的二维对象的二维对象数据;
平行投影单元,其用于生成用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据,作为二维绘图数据,所述二维绘图数据通过从与垂直方向倾斜预定的投影角度的斜向方向的平行投影将三维模型投影到平面上而被获得,所述预定的投影角度分别被设定以便通过具有预定尺寸的网格的单元产生左眼与右眼之间的视差;
二维对象图像数据生成单元,其用于通过相对于预定的输出位置向左或向右偏移所述二维对象数据来提供视差而生成用于左眼的二维对象图像数据和用于右眼的二维对象图像数据;以及
重叠处理单元,其用于通过使所生成的用于左眼的二维对象图像数据和用于右眼的二维对象图像数据在考虑了所述视差的位置处重叠在用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据上来生成用于左眼的图像数据和用于右眼的图像数据。
根据这样的方面,用于左眼和右眼的平行投影数据能够基于所述三维模型通过平行投影而被生成。此外,能够通过向左或向右偏移所述二维对象数据来提供视差,以致能够生成用于左眼和右眼的二维对象图像数据。随后,也能够生成用于左眼和右眼的在其中两者被重叠的图像数据。以此方式,通过从用于左眼和右眼的图像数据读取和输出对应于所述输出范围的数据,能够以轻的负载输出包括所述二维对象的立体图像。
本发明也可以被配置为用于通过计算机输出立体图像的立体图像输出方法,或者可以被配置为用于允许计算机执行这样的输出的计算机程序。此外,本发明也可以被配置为记录这样的计算机程序的计算机可读记录介质。作为所述记录介质,可以使用各种介质,诸如软盘、CD-ROM、磁光盘、IC卡、ROM盒、穿孔卡片、在其上打印有诸如条形码的代码的印刷物品、计算机的内部存储设备(诸如RAM和ROM的存储器)和外部存储设备等等。
附图说明
图1是示意图,其示出了通过平行投影的立体视觉的原理。
图2是示意图,其示出了用于右眼/左眼的平行投影数据的示例。
图3是示意图,其示出了用于设定平行投影参数的方法(1)。
图4是示意图,其示出了用于设定所述平行投影参数的方法(2)。
图5是示意图,其示出了所述平行投影与网格之间的关系。
图6是示意图,其示出了由所述平行投影提供的对滚动的影响。
图7是示意图,其示出了立体地图显示系统的配置。
图8是示意图,其示出了特征数据的布置。
图9是特征数据生成过程的流程图。
图10是地图显示处理的流程图。
图11是滚动处理的流程图。
图12是示意图,其示出了在变体中的字符图像的布置示例。
图13是在所述变体中的特征数据生成处理的流程图。
图14是示意图,其示出了在所述变体中的特征数据示例。
具体实施方式
示例1
关于本发明,被配置为立体地图显示系统的示例将被描述,所述立体地图显示系统用于显示作为立体图像中的示例的立体地图。此处,用于以三维方式显示地图并且能够通过平行投影产生立体视觉以及也用于显示被绘制在该地图上的字符等等的系统将被示例为能够产生立体视觉。在非简单地三维绘制的地图而是能够产生立体视觉的地图的意义上而言,在所述示例中显示的地图将被称为立体地图。
此外,尽管所述地图被三维地显示,字符、符号等等是二维数据,并且因此,在下面的示例中它们也可以被称为二维对象。
A. 通过平行投影的立体视觉的原理:
首先,将描述用于通过平行投影实现立体视觉的原理。
图1是示意图,其示出了通过平行投影的立体视觉的原理。如在图1A中所示出的,三个轴被定义。换句话说,所述x轴和所述z轴被定义在水平面内,并且所述y轴被定义在竖直下方方向上。所述x轴、y轴和z轴是右手的坐标系统。如所示出的,摄像机被放置在特征的垂直上方,并且平行投影被执行以致二维地图被绘制。在此示例中所称的平行投影是利用与此状态倾斜的摄像机的投影。
不像透视投影,在所述平行投影中,不存在视点。在此描述中,如果关于平行投影使用术语“摄像机”,则投影方向被示意性地指示。
在图1A中,如果所述摄像机被绕所述x轴旋转,则等同于具有与所述垂直方向的斜向倾斜的平行投影,因此围绕所述x轴的旋转指示俯仰角。此外,如果所述摄像机在y轴方向上被旋转,则其改变水平方向上的平行投影的方位角,因此围绕y轴的旋转指示投影方位角。随后,如果所述摄像机绕z轴旋转,则可以如下面所描述的提供视差。
图1B示出了视差为什么被产生的原因。图1B是在其中在z轴方向上观察特征的状态,即在其中z轴垂直于图平面的状态中。所述视差是当从垂直上方沿y轴方向观察此特征时由右眼与左眼的位置的差异产生的视线方向的差异。因此,通过在对应于从右眼观察的状态的摄像机位置CR和对应于从左眼观察的状态的摄像机位置CL处投影至所述图中的参考摄像机位置CC,能够产生用于右眼/左眼的具有视差的图像。所述视差,即围绕所述z轴的旋转角Delta,能够被任意地设定,但是,作为能够提供视差而没有不适感的角度,可以例如设定大约20度。
通过除了如上面所描述的投影角和投影方位角之外考虑图1B中所示出的视差来执行平行投影,即使通过所述平行投影也能够产生能够实现立体视觉的用于右眼/左眼的图像。
图2是示意图,其示出了用于右眼/左眼的平行投影数据的示例。图2A示出了用于右眼的平行投影数据,并且图2B示出了用于左眼的平行投影数据。在相应的图像中,所述特征通过平行投影而被三维地显示。例如,如果将区域A1和区域B1以及区域A2和区域B2分别进行比较,则能够根据如何绘制建筑物的侧壁等等来识别用于右眼/左眼的视差的不同。通过使用如上面所准备的用于右眼/左眼的平行投影数据,能够三维地察看三维地图。
B. 由平行投影的影响:
图3是示意图,其示出了用于设定平行投影参数的方法(1)。
图3A示出了三维模型的示例。此处,如所示出的,每个均具有高度的字母A至I的三维形状的模型将作为示例而被描述。
图3B示出了如果摄像机CA被垂直向下设置的平行投影的状态。如所示出的,用于平行投影的摄像机CA通过被导向为垂直向下而被设定为刚好在包括所述中心处的字母E的区域F1上方。
如上面所描述的,由于在平行投影中不存在特定的视点,图3B中所示出的摄像机CA仅仅示意性地示出了所述平行投影的投影方向。
图3C示出了通过图3B中的平行投影获得的投影结果。通过垂直向下的投影,如图3C中所示出的,平面投影结果被获得。换句话说,关于如图3A中所示出的三维模型获得了所谓的二维地图。
图3D示出了如下状态:在其中所述摄像机CA与字母B的方向从垂直向下斜向地倾斜仅仅所述俯仰角。结果,被所述摄像机CA投影的区域F2具有根据所述俯仰角在倾斜的方向上延伸的矩形形状。
图3E示出了如果所述摄像机CA如在图3D中倾斜的情况下的投影结果。
图4是示意图,其示出了用于设定平行投影参数的方法(2)。
图4A示出了通过使偏航角从如图3D中所示的仅仅倾斜所述俯仰角的状态偏移而获得的状态,即,在其中所述模型仅仅被旋转图1B中所示出的角度Delta的状态。通过如上所述使所述偏航角偏移,投影的区域F3具有如所示出的平行四边形。
图4B示出了通过在图4A的状态中的平行投影获得的投影结果。通过如上所述偏移所述俯仰角和所述偏航角而从斜向方向执行平行投影,能够三维地表达所述三维模型。
图4C示出了通过上面所描述的平行投影产生的用于左眼的图像,并且图4D示出了用于右眼的图像。在通过平行投影的立体视觉中,通过在图4B中使左眼和右眼的偏航角的符号反转(如从所述图中围绕字母E的区域可知的)而提供偏差,所述投影区域具有针对用于左眼的图像的在斜向左的方向上的平行四边形和针对用于右眼的图像的在斜向右的方向上的平行四边形。
图5是示意图,其示出了平行投影与网格之间的关系。地图数据通常通过被划分成矩形区域而被准备,每个矩形区域具有被称为网格的特定尺寸。图5示出了假设通过平行投影产生的立体视觉被应用至如上所述的被划分成网格的地图的情况下的影响。
图5A示出了在其中被划分成网格的地图被平行地投影的状态。如在图4中所描述的,如果被平行地投影,则被所述摄像机CA投影的区域变成平行四边形,诸如区域FA和FB。假设特定的网格的平行投影的结果被表达为所述区域FA,在箭头D的方向上邻近的网格的平行投影的结果被表达为所述区域FB。换句话说,在所述平行投影之前,矩形网格是对齐的,但是在所述平行投影之后,每个网格被变形成平行四边形,并且导致如所指示的所述区域FA与FB之间的不一致。
图5B是所述区域FA和FB的放大图。仅仅示出了每个区域的形状。如上面所描述的,在与所述区域FA和FB接触的边SA和SB之间产生具有偏移量OST的不一致。所述距离OST根据平行投影参数而被确定,即,所述平行投影处的俯仰角PA和偏航角Delta。换句话说,单位长度的网格可以通过依次仅仅旋转所述俯仰角PA和偏航角Delta的坐标变换而被表达如下:
OST = sinDelta ∙ sinPA ∙ cosPA
因此,如果所述区域FA和RB要被对齐,沿箭头A方向移动所述偏移量OST是必要的。
图5C示出了在其中所述区域FA和FB不对齐地被布置的状态。换句话说,所述区域FA和FB被简单地布置,即使如在图5A中示出的在它们之间存在不一致。图5A是为了显示所述区域的形状,并且在所述平行投影之前的状态中示出了字母A至I的位置,但是实际上,如果对于每个网格执行平行投影,则在所述区域FA和FB之间的边界B处的图像之间产生不一致,如在图5C中所示出的。
在所述平行投影中使用的所述俯仰角PA和所述偏航角Delta能够被任意地设定,但是作为为了实现立体视觉而在所述平行投影中使用的参数,其可以被大致设定以致例如所述俯仰角PA=22.5度,并且所述偏航角Delta=20度。如果使用这样的平行投影参数,则图5C中所示出的不一致已知将会包含在大约若干像素中。
图6是示意图,其示出了由所述平行投影提供的对滚动的影响。
如在图6A中所示出的,假设显示范围在二维地图上被从字母B移动到E,即,在箭头SR方向上。
图6B示出了通过用于实现立体视觉的平行投影获得的用于左眼的图像FAL和FBL以及用于右眼的图像FAR和FBR。在滚动之前的状态中,假设在下侧中被示出的区域FAL和FAR中的字母B部分被显示。在此时,用于左眼的图像FAL与用于右眼的图像FAR之间的视差是距离L1,并且假设所述两者的融合通过此视差而被实现,并且能够实现立体视觉。
随后,所述显示范围在所述SR方向上被移动。在此时,如上面在图4中所示出的,假设所述显示范围仅仅相似于二维平面而在所述箭头SR方向上被移动,而不考虑用于左眼的图像FAL和FBL以及用于右眼的图像FAR和FBR中的每一个具有通过平行投影而被投影至平行四边形区域的其原始的矩形区域。随后,所述显示范围应当已被沿着字母B、E、H和B的对齐线移动,但是在用于左眼的图像FAL和FBL中,许多无用的部分被包括在所述对齐线的右侧上,而在用于右眼的图像FAR和FBR中,相反地,许多无用的部分被包括在左侧上。结果,在字母B部分中,例如,视差L2变得大于所述初始视差L1,不能够实现融合,并且不能够实现立体视觉。换句话说,所述字母B仅仅在双重移动的状态中被视觉地识别。为了避免这样的现象,考虑到所述平行投影被分别执行于用于左眼的图像FAL和FBL以及用于右眼的图像FAR和FBR中的平行四边形,所述显示范围的移动方向需要被分别地设定为箭头SRL和SRR。
这样的现象由针对所有所述区域提前准备用于左眼的图像FAL和FBL以及用于右眼的图像FAR和FBR导致。在此示例中,如上面所描述的,通过对用于左眼的图像和用于右眼的图像分别设定滚动方向,在实现立体视觉的同时完成了滚动。
B. 系统配置
图7是示意图,其示出了立体地图显示系统的配置。
图7示出了用于基于经由网络NE2等等从服务器200提供的地图数据在终端300的显示器300d上显示地图的配置示例。智能电话被用作所述终端300,但是蜂窝电话、个人计算机、导航设备等等也可以被使用。此外,所述三维立体地图显示系统也可以被配置为除了由所述终端300和所述服务器200构成的系统以外的独立运行的系统。
在所述图中,也示出了用于生成地图数据的数据生成设备100。
所述终端300的显示器300d具有能够显示用于右眼的图像和用于左眼的图像的立体视觉功能,以致它们能够分别被右眼和左眼视觉地识别。在此示例中,能够通过所谓的裸眼实现立体视觉的显示器300d被使用,但是也可以使用用于通过使用用于立体视觉的玻璃等等产生立体视觉的装置。
在所述终端300中,在主控制单元304下工作的各种功能块被构成。在此示例中,所述主控制单元304和所述功能块中的每个通过安装实现相应的功能的软件而被配置,并且它们的一部分或全部可以通过使用硬件而被配置。
发射/接收单元301经由所述网络NE2与所述服务器200进行通信。在此示例中,主要进行地图数据和用于显示立体地图的命令的发射/接收。
命令输入单元302经由按钮或触摸板等等的操作输入来自用户的指令。作为此示例中的指令,可以引用显示范围的规格、三维地图的膨胀/收缩、用于离开的位置的设定以及当要提供路线引导时的目的地等等。
GPS输入单元303基于GPS(全球定位系统)信号获取纬度和经度的坐标值。此外,在所述路线引导中,基于维度/经度的变化计算前进方向。
地图信息存储单元305是用于临时存储从所述服务器200提供的地图数据的缓冲器。如果要被显示的地图如路线引导的情况中那样持续地变化,则从所述服务器200接收对于所述地图信息存储单元305而言是不充足的范围的地图数据以便显示地图。
显示控制单元306通过使用被存储在所述地图信息存储单元305中的地图数据而在所述终端300的显示器300d上显示立体地图。
滚动控制单元307在滚动指令被从用户提供时相对于用于左眼的图像和用于右眼的图像中的每一个确定滚动方向,并且在立体视觉被保持时实现滚动。
在所述服务器200中,所示出的功能块被配置。在此示例中,这些功能块通过安装实现相应的功能的软件而被配置,但是它们的一部分或全部可以通过硬件而被配置。
地图数据库210是用于显示立体地图的数据库。在此示例中,包括特征数据211、二维对象212和网络数据213的地图数据被存储。所述网络数据213能够被省略。
所述特征数据211是用于三维地显示诸如道路、建筑物等等的特征并且能够产生立体视觉的平行投影数据,并且是通过改变投影条件平行地投影分别用于右眼/左眼的特征的三维模型而获得的二维多边形数据。换句话说,作为所述特征数据211,存储作为通过对于一个地图区域在用于右眼的条件下的平行投影获得的二维图像数据的用于右眼的平行投影数据和作为通过对于该地图区域在用于左眼的条件下的平行投影获得的二维图像数据的用于左眼的平行投影数据。
所述二维对象212是除特征、地图符号/交通限制符、指示路线引导中的当前位置的符号数据、构成路线的箭头的多边形数据等等以外的表达特征的名称、位置的名称、引导信息等等的应当被显示在所述地图上的字符。除了具有诸如当前位置或路线的不稳定显示位置的那些之外,所述二维对象212存储应当被显示的诸如字符和符号的数据以及彼此相关联的显示位置。所述显示位置可以是三维空间上的位置或者可以是平行地投影的投影图像上的位置坐标。此外,关于与诸如所述特征名称的特定的特征相关联的二维对象212,也存储指示与所述特征的相关联性的数据。
在此示例中,所述二维对象212将提供显示器处的视差,但是作为变体,其可以被配置为能够产生具有提前确定的视差的立体视觉。在这样的情况下,所述二维对象212可以以能够产生立体视觉的用于右眼的图像和用于左眼的图像的格式而被存储。可替代地,在在其中所述特征数据211和所述二维对象212被重叠的状态中的图像数据可以被存储为所述特征数据211。
所述网络数据213是通过节点和链路的集合来表达道路的数据。所述节点是对应于所述道路的交叉点和所述道路的终点的数据。所述链路是连接节点和另一个节点的线段,并且是对应于所述道路的数据。在此示例中,构成所述网络数据213的节点和链路的位置由纬度、经度和高度的三维数据确定。所述发射/接收单元201经由所述网络NE2与所述终端300进行数据的发射/接收。在此示例中,主要进行用于显示所述三维地图的地图数据和命令的发射/接收。此外,所述发射/接收单元201也经由网络NE1进行与所述数据生成设备100的通信。在此示例中,主要进行所生成的地图数据的发送/接收。
所述数据库控制单元202控制关于所述地图数据库210的数据的读和写。
路线搜索单元203通过使用所述地图数据库210中的网络数据213来进行路线搜索。对于所述路线搜索,Dijkstra算法等等可以被使用。如上面所描述的,指示通过所述路线搜索等等获得的路线的箭头也落在所述二维对象的下方。
在所述数据生成设备100中,所示出的功能块被配置。在此示例中,这些功能块通过安装实现个人计算机中的相应的功能的软件而被配置,但是它们的一部分或全部可以通过使用硬件而被配置。
发射/接收单元105经由所述网络NE1向所述服务器200发送数据/从所述服务器200接收数据。
命令输入单元101经由键盘等等输入操作者的指令。在此示例中,包括在其处应当生成地图数据的区域的规格、所述平行投影参数的规定等等。所述平行投影参数指的是当执行平行投影时的俯仰角和偏航角。所述俯仰角意指在投影中与垂直方向的倾斜量。所述偏航角意指为了提供视差而在用于左眼和右眼的不同方向上倾斜的角度(参见图1)。
3D地图数据库104是用于存储被用于生成所述地图数据的三维模型的数据库。针对诸如道路和建筑物的特征,存储指示所述三维形状的电子数据。此外,也存储诸如字符和符号的应当被显示在所述地图上的二维对象。平行投影单元102通过基于所述3D地图数据库104使用平行投影进行绘图而生成特征数据。所绘制的投影图像经由所述发射/接收单元105而被存储为平行投影数据103并且被存储在所述服务器200的地图数据库210的特征数据211中。投影参数修改单元106修改指定的平行投影参数,以致当执行所述平行投影时,偏航角值的符号被倒置,并且设定用于右眼/左眼的平行投影参数。以此方式,能够分别生成用于立体视觉的用于右眼的图像和用于左眼的图像。
图8是示意图,其示出了所述特征数据的布置。在图8A中,在平行投影之前的所述3D地图数据的网格由实线指示,用于左眼的图像由虚线指示,并且用于右眼的图像由叠加的单点划线指示。在右下侧上,两个网格的放大的视图被显示。在此示例中,如所述放大的视图中的区域M1和M2中所示出的,为矩形区域中对齐的每个网格准备了平行投影之前的地图数据。如果每个网格被平行地投影,则每个网格像用于左眼的图像M1L和M2L和用于右眼的图像M1R和M2R那样被投影到平行四边形区域。在此示例中,每个具有如上面通过网格单元产生的平行四边形形状的用于左眼的图像和用于右眼的图像被存储而不是如图8A中所示出的被对齐。因此,如图5C中所示出的,如果被精确地观察,则在所述平行四边形区域之间存在大约若干像素的不一致。
图8B是作为变体的特征数据的布置示例。在此示例中,在对每个网格产生的平行四边形区域之间产生的不一致被匹配和布置。结果,在平行投影之前在所述图中被垂直对齐的网格M1和M2像针对用于左眼的图像的区域M1L和M2L那样在斜向左方向上被对齐,并且像针对用于右眼的图像的区域M1R和M2R那样在斜向右方向上被对齐。所述特征数据可以以在其中区域之间的不一致如上所述被匹配的格式而被准备。
C. 特征数据生成处理:
随后,将描述用于生成特征数据211的处理,即,二维多边形数据,其通过改变投影条件而通过分别平行地投影用于右眼/左眼的特征的三维模型而被获得。此处理是主要在硬件方面由所述数据生成设备100的平行投影单元102执行的处理和由所述数据生成设备100的CPU执行的处理。
图9是特征数据生成处理的流程图。
当开始所述处理时,所述数据生成设备100指定要被处理的网格并且输入所述平行投影参数(步骤S10)。作为用于指定网格的方法,可以使用对所述网格而言唯一的索引、所述网格的坐标等等。在其中所述地图上的包含由操作者指定的点的坐标值的网格被所述数据生成设备100分析,并且该网格被设定为要被处理的网格的方法。
所述平行投影参数是俯仰角和投影方位角。在此阶段,视差即偏航角被设定为0度。这些可以在每次生成特征数据时或可以使用缺省值时被操作者指定。
所述投影方位角可以是任何一个方位角,但是在此示例中,对通过使所述方位角每次偏移45度而获得的8个方位角中的每一个执行平行投影以便生成所述特征数据。通过在如上所述的多个方位角中准备所述特征数据,即使在任一个投影方位角中产生了诸如在建筑物后面的盲点,存在下列优点:通过使用其他投影方位角,能够实现避免所述盲点的显示。
所述平行投影参数可以对所述俯仰角和所述投影方位角中的任一个而被任意地设定,并且可以如采用单个值的方法、使用多个值作为参数的方法等等中那样采用各种值。
随后,所述数据生成设备100为目标网格和在所述目标网格周围的预定范围中的网格读取3D地图数据库(步骤S20)。也读取所述目标网格周围的预定范围中的网格的原因如下。
在此示例中,所述特征数据通过从相对于所述垂直方向倾斜预定的投影角度的斜向方向平行地投影被包括在所述3D地图数据库中的三维模型而被生成。在从如上所述斜向方向的平行投影的情况下,可以投影要被处理的网格周围的网格中存在的所述特征的一部分。相反地,如果仅仅对目标网格使用3D地图数据库而执行所述平行投影,则其缺少另一个网格中存在的特征的投影,并且不能够获得适当的特征数据。为了避免这样,在此示例中,所述目标网格周围的网格也被读取。所述读取范围可以被任意地设定,但是在此示例中,属于来自所述目标网格的2个区段内的网格的3D地图数据被读取。
随后,所述数据生成设备100设定用于左眼的视差和用于右眼的视差,即相应的偏航角(步骤S30)。如上面在图1B中所示出的,所述偏航角作为平行投影参数而被提供,并且执行平行投影。为了提供视差,用于左眼的视差的方向符号和用于右眼的视差的方向符号被设定为彼此相反。此处理对应于所述投影参数修改单元106的处理。此外,通过使用如上设定的平行投影参数(即所述俯仰角和所述偏航角)来计算偏移量OST。如在图5B中所示出的,所述偏移量是指示在所述平行投影之后对应于所述网格中的每个的平行四边形区域之间的不一致的数值,并且被用于确定用于右眼/左眼的图像中的滚动方向,如后面将被描述的。
所述数据生成设备100通过使用如上设定的用于左眼的视差执行平行投影来生成用于左眼的图像(步骤S40)并且通过使用用于右眼的视差执行平行投影来生成用于右眼的图像(步骤S50)。分别生成的图像是通过平行投影三维地表达所述特征的二维图像数据。通过平行投影生成的用于左眼/右眼的图像在一些情况下被称为用于左眼/右眼的平行投影数据。
所述数据生成设备100根据如上所述分别获得的用于左眼/右眼的图像将对应于所述目标网格的区域划分区段(步骤S60),并且将其以偏移量OST存储为由用于左眼的图像数据和用于右眼的图像数据构成的特征数据(步骤S70)。所述图像数据被存储为二维多边形数据,但是也可以被存储为光栅数据。此外,在用于左眼/右眼的图像数据的划分区段和存储中,每个多边形可以被提供有诸如名称、位置、形状等等的属性。
通过对所有的投影方位角和所有的网格执行上述处理,所述数据生成设备100能够提供此示例的特征数据211。
D. 地图显示处理:
D1. 全部处理:
图10是地图显示处理的流程图。此处,示出了如下处理的示例:在其中将是背景的地图被显示为能够根据由用户指定的点和方位角产生立体视觉,并且诸如字符的二维对象等等被显示为能够在其前面产生立体视觉。此处理也可以通过与路线搜索一起使用而被用作路线引导显示。
所述地图显示处理在硬件方面是由所述终端300的主控制单元304和显示控制单元306执行的处理,并且是由所述终端的CPU执行的处理。
在此处理中,首先,所述终端300输入由用户指定的显示点、方位角和范围(步骤S100)。所述显示点可以使用例如通过GPS获得的当前位置。
随后,所述终端300根据指定的显示位置等等执行滚动处理(步骤S200)。尽管将在后面描述滚动处理的内容,这是如下处理:在其中如果指定的显示点已经被从前一个点移动,换句话说,如果用户指定了滚动,则适合于用于左眼的图像和用于右眼的图像的滚动方向被确定,并且对用于左眼的图像和用于右眼的图像中的每一个设定显示点。
所述终端300根据所述滚动处理的结果从所述地图信息存储单元305读取用于左眼/右眼的平行投影数据(步骤S300)。如果需要没有累计在所述地图信息存储单元305中的区域的数据,则所述终端300从所述服务器200下载所述数据。
此处,在用于左眼/右眼的平行投影数据中,在此示例中,如在图8A中所示出的,在所述平行四边形区域中的每个之间产生仅为偏移量OST的不一致。因此,当在步骤S300处读取用于左眼/右眼的平行投影数据时,所述终端300将其布置成在一个方向上在区域之间移动仅仅偏移量OST以解决此不一致。如在所述图中示出的,由于在用于左眼PL1和PL2的图像之间存在仅为偏移量OST的不一致,所述区域PL2被向左侧偏移仅仅偏移量OST以便匹配所述区域PL1。由于在用于右眼PR1和PR2的图像之间也存在不一致,所述区域PR2被向右侧偏移仅仅偏移量OST以便匹配所述区域PR1。
随后,所述终端300相似地从所述地图信息存储单元305读取所述二维对象(字符、符号(包括地图符号/交通限制符)、当前位置、路线显示等等的数据(步骤S310)。关于所述二维对象,可以依据所述地图的功能等等仅仅读取所需的那些。
由于显示位置在用于所述二维对象的三维空间中被指定,所述终端300向所读取的二维对象应用坐标变换处理,并且此外,通过对用于左眼的图像和用于右眼的图像中的每一个向左或向右偏移所述二维对象的位置来提供视差以便生成用于左眼/右眼的二维对象图像(步骤S320)。
上面所描述的坐标变换可以通过如下方式被实现:基于作为平行投影参数的俯仰角和投影方位角使所述三维位置信息围绕y轴仅仅旋转投影方位角,并且随后,获取用于围绕所述x轴的仅仅俯仰角的旋转的坐标变换矩阵,以及使此坐标变换矩阵作用在所述二维对象的位置上。
用于所述二维对象的左眼/右眼的视差可以基于显示深度的设定而被实现。所述显示深度可以对于所有的二维对象是相同的,或者可以根据所述二维对象的类型而被改变。例如,其可以被这样配置以致按照字符、符号和路线显示的顺序设定优先级,以便所述字符被显示在最前侧上,并且随后,指示所述当前位置和交通限制的符号以及路线显示以此顺序在深度上被显示。此外,如果所述二维对象被重叠,则它们的显示深度可以被实现为彼此不同。
通过如上所述设定所述显示深度,所述二维对象被设定在对应于设定的显示深度h的三维位置处,并且使按视差(偏航角)Delta的旋转矩阵起作用以便获得x坐标的位移,该位移变为对于右眼/左眼的二维对象的偏移量。此时,所述偏移量是所述显示深度h的函数,并且可以通过偏移量=h∙ tan Delta而被给定。
最后,所述终端300以重叠的方式显示用于左眼/右眼的图像(即,所述特征和所述二维对象)(步骤S330)并且完成所述地图显示处理。通过用右眼识别如上显示的用于右眼的图像和用左眼识别用于左眼的图像,所述用户能够立体地观察所述背景和所述二维对象的地图。
用于左眼/右眼的平行投影数据仅仅是在已经执行了平行投影之后的二维多边形数据,并且因此,仅通过根据获得的数据绘制多边形可以以轻负载实现立体视觉,而无需在步骤S501处的处理中执行投影处理。
D2. 滚动处理:
图11是所述滚动处理的流程图。其是对应于所述地图显示处理(图10)中的步骤S200的处理,并且对应于由所述终端300的滚动设定单元307执行的处理。
当此处理被开始时,所述终端300输入滚动矢量(步骤S210)。所述滚动矢量是在所述地图的移动方向上的矢量,即,从前面的显示点行进到新指令的显示点的矢量。此滚动矢量对应于平行投影之前三维模型中的移动方向,因为具有立体视觉的用户指定了要在其立体地图上被视觉地识别的方向。
所述终端300随后修正了滚动方向并且设定用于左眼/右眼的滚动矢量(步骤S220)。
在所述图中示出了修正所述滚动方向的方法。在所述图中的右侧上示出的图中,例如,假设所述滚动被指定在所述三维模型中的垂直v轴方向上,由于所述网格通过平行投影而被改变为平行四边形,所述对应于所指定的滚动的滚动方向是沿着此平行四边形区域中的斜边的方向。换句话说,所述v轴方向上的滚动方向需要被修正仅修正角GA。此角度GA可以基于所述网格的v轴方向上的距离VM与偏移量OST的比率而被获取。即,其是tan GA = OST/VM。由于所述修正角GA是当确定了平行投影参数(俯仰角,偏航角)时被唯一确定的值,其可以相似于所述偏移量OST而被提前计算。
所述终端300基于如在左侧上的图中示出的修正角GA修正滚动矢量VS。换句话说,对于用于右眼的图像,通过使滚动矢量VS顺时针旋转仅仅修正角GA而获得的方向上的矢量VSR是滚动方向,而对于用于左眼的图像,通过向相反方向旋转仅仅所述修正角GA而获得的方向上的矢量VSL是滚动方向。
用于滚动的方向由于如上所述的平行投影的影响而需要被修正,但是所述v轴方向上的提前距离需要针对左眼/右眼而被匹配。因此,针对用于左眼/右眼的图像的滚动矢量VSL和VSR的尺寸被设定以致针对用于左眼/右眼的图像的滚动矢量VSL和VSR和所述滚动矢量VS的尖端在与所述u轴平行的直线上被对齐。
所述终端300在针对用于左眼/右眼的图像中的每个的滚动之后基于由上述处理设定的针对用于左眼/右眼的图像的滚动矢量VSL和VSR设定所述显示点(步骤S230),并且完成所述滚动处理。
E. 效果:
根据上面描述的此示例的立体地图显示系统,能够通过平行投影实现所述立体视觉。在所述平行投影中,用于立体视觉的用于左眼/右眼的图像能够不考虑视点的位置而被提前对所有区域生成,并且能够利用极轻的负载实现立体视觉。
此外,在此示例中,由于当滚动被指令时对用于左眼/右眼的图像单独地设定滚动方向,故能够避免通过原始网格由于平行投影而变形成平行四边形所导致的影响,并且能够实现在其中立体视觉被保持的状态中的滚动。
F. 变体:
在此示例中,所述特征数据和所述二维对象被单独地准备,并且示例了在显示的时候向所述二维对象提供视差的方法。另一方面,可以采用在其中在所述二维对象和所述特征数据被重叠的状态中准备用于左眼/右眼的图像的方面。使用这样的方法的示例作为变体被示出。
图12是示意图,其示出了所述变体中的字符图像的布置示例。如上面所描述的,将描述如果所述二维对象提前被重叠在所述特征数据上的情况下出现的问题。
图12A示出了平行投影对所述二维对象的影响。如在图12A中的左侧上示出的,所述地图中的网格通过平行投影而被变形成平行四边形区域M1和M2。在所述平行投影时,所述区域M1和M2在在其中它们之间产生具有偏移量OST的不一致的状态中被存储,如在所述图中的右侧上所示出的,但是在所述地图显示处理中,此偏移量被修正(参见图10中的步骤S300)并且如在图12A中的左侧上示出的对齐的状态中被显示。
在这样的情况下,假设字符CH在所述区域M1和M2之间的边界部分上被显示为所述图中的阴影的部分。假设所述字符CH被提前重叠为所述区域M1和M2上的图像。在此时,所述字符CH应当在具有修正的偏移量的情况下如图12A中的左侧上所示出的那样在所述区域M1与M2之间的边界上在没有不一致的情况下被显示。因此,在所述偏移量被修正之前(图12A中的右侧上的状态)的所述区域M1和M2中的每一个的特征数据中,字符CH1和CH2需要处于具有对应于所述区域M2和M2的边界上的偏移量OST的量的不一致的状态中。
换句话说,如果在在其中所述区域M1和M2如图12B中示出的被存储并且被重叠在所述特征的图像数据上的状态中绘制字符CH,则当如图12A中那样修正所述偏移量时,所述字符CH将具有所述边界之间的不一致。
在所述变体中,当所述偏移量被反映在如上所述的边界附近的字符的显示位置处时,在其中所述特征的图像数据和所述字符的图像被重叠的特征数据被产生。
图13是所述变体中的特征数据生成处理的流程图。通过使用3D地图数据表达特征的用于生成用于左眼的图像和用于右眼的图像的处理与所述示例(图9)中的步骤S10至S50相同。随后,所述数据生成设备100读取要被显示在所述地图中的二维对象(字符,符号)(步骤S51)。此处,能够提前作为地图数据而被准备的二维对象是目标,而不是在所述地图被显示为当前位置或路线引导显示时动态移动的二维对象。
随后,所述特征数据生成设备100执行所述二维对象的坐标变换,并且生成用于左眼/右眼的二维对象图像(步骤S52)。此坐标变换是基于所述平行投影参数将所述二维对象的显示位置变换为用于左眼/右眼的图像中的显示位置的处理。所述坐标变换也包括将针对用于左眼/右眼的图像的二维对象的显示位置向左或向右偏移以便提供视差的处理。
如果所述二维对象图像针对用于左眼/右眼的图像中的每一个而被生成,则所述特征数据生成设备100考虑所述偏移量OST布置用于左眼/右眼的图像,并且粘贴用于左眼/右眼的二维对象图像(步骤S53)。并且随后,所述特征数据生成设备100根据用于左眼/右眼的图像中的每一个将对应于目标网格的区域划分区段(步骤S60),并且存储所述特征数据和所述偏移量OST(步骤S70)。
借助于步骤S53处和之后的处理,所述字符CH被布置为如图12A中的右侧上示出的在字符区域M1和M2之间具有不一致。然而,当执行此处理时,不存在对执行将字符CH的图像划分成每个区域并且偏移它们等等的处理的需要。如上面所描述的,用于左眼/右眼的图像针对每个区域而被生成,并且用于生成包括所述目标网格的周边的平行投影图像以及对对应于所述目标网格的区域M1、M2等等划分区段的方法被用作其方法。因此,当所述区域M2要被生成时,仅仅需要将包括突出所述区域M2的一部分的整个字符图像布置在图12A中的右侧上的CH1的位置处。通过从此将对应于所述区域M2的部分分段,生成了仅仅包括所述字符CH1的部分的特征数据,而无需执行复杂的图像处理。这同样适用于区域M1。当所述区域M1要被生成时,仅仅需要将整个字符图像布置在所述字符CH2的位置处,并且随后,将对应于所述区域M1的部分分段。
图14是示意图,其示出了所述变体中的特征数据示例。图14A示出了当所述地图要被显示时在进行针对偏移量的修正之前的特征数据。此处,所述区域被表达为具有矩形形状。这样的状态可以通过在所述特征数据生成处理(图13)中的分段(步骤S60)中不是以平行四边形而是以矩形形状来分段而被容易地实现。
在图14A中,由于没有已进行针对所述偏移量的修正,边界BH和BV被线性地对齐。然而,已知的是:跨越所述边界BH的字符串Toranomon 35 Mori Building和Chishakuin-Betsuin-Shinpukuji具有在所述边界BH的上侧与下侧之间的水平上的不一致。这是对应于上面的图12A中的右侧上指示的字符CH1与CH2之间的不一致的状态。
图14B示出了在其中所述偏移量已经被修正的状态。换句话说,所述纵向方向上的边界BV1和BV2具有在所述边界BH的垂直方向上的不一致。作为如上面的偏移量的修正的结果,跨越所述边界BH的字符串中的不一致被修改,并且所述字符串在没有不一致的状态中被显示。
根据上面所描述的变体,相似于所述示例,能够使用通过平行投影提前生成的用于左眼/右眼的图像以轻的负载实现所述立体视觉,并且由于其在也包括所述字符的用于左眼/右眼的图像内被生成,也能够减小用于显示字符的处理负载,并且能够以较轻的处理负载实现所述立体视觉。此外,在所述变体中,由于基于对显示器处的偏移量的修正提前布置所述字符,能够在所述显示器处的每个区域之间的边界处没有不一致的情况下显示字符。
在所述变体中,可以进一步包括在显示期间移动的二维对象(诸如所述当前位置、路线引导等等)。这些二维对象能够通过相似于所述示例在所述显示器处提供视差而被显示。
已经描述了本发明的示例。所述立体地图显示系统不一定需要被提供有上面描述的示例中的所有功能,而是可以实现它们的仅仅一部分。此外,可以在上面所描述的内容中提供附加的功能。
本发明不限于上面所描述的示例,并且不用说的是:可以在不偏离其要旨的范围内采用各种配置。例如,由所述示例中的硬件构成的部分可以被软件构成,并且反之亦然。此外,不仅地图可以被用作目标,而且各种立体图像可以被用作目标。此外,立体图像的输出不限于显示在显示器上,而是可以被打印。
工业应用性
本发明能够被用于通过使用平行投影来提供立体图像。
参考符号列表
100 数据生成设备
101 命令输入单元
102 平行投影单元
103 平行投影数据
104 3D地图数据库
105 发射/接收单元
106 投影参数修改单元
200 服务器
201 发射/接收单元
202 数据库控制单元
203 路线搜索单元
210 地图数据库
211 特征数据
212 二维对象
213 网络数据
300 终端
300d 显示器
301 发射/接收单元
302 命令输入单元
303 GPS输入单元
304 主控制单元
305 地图信息存储单元
306 显示控制单元
307 滚动控制单元
Claims (6)
1.一种用于图像的立体视觉的立体图像输出系统,包括:
立体视觉输出单元,所述立体视觉输出单元用于通过输出具有视差的用于左眼的图像和用于右眼的图像实现立体视觉、以致所述图像能够分别被左眼和右眼视觉地识别;
图像数据库存储单元,所述图像数据库存储单元用于将用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据存储为二维绘图数据,所述二维绘图数据通过从与垂直方向倾斜预定投影角度的斜向方向的平行投影将三维模型投影成平面上的立体视觉的目标而被获得,所述预定投影角度分别被设定以便产生左眼与右眼之间的视差;以及
输出控制单元,所述输出控制单元用于输出具有视差的用于左眼的图像和用于右眼的图像,用于基于用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据将指定的输出范围内的图像输出至所述立体视觉输出单元;其中,
如果所述输出范围移动,则所述输出控制单元分别确定用于左眼的图像的移动方向和用于右眼的图像的移动方向,根据所述移动方向读取用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据,并且输出用于左眼的图像和用于右眼的图像。
2.根据权利要求1所述的立体图像输出系统,其中,所述输出控制单元基于所述平行投影的参数确定用于左眼的图像的移动方向和用于右眼的图像的移动方向。
3.根据权利要求1或2所述的立体图像输出系统,其中,所述图像数据存储单元进一步存储用于将二维对象输出成所述图像的二维对象数据;以及,并且所述输出控制单元通过相对于预定输出位置向左或向右偏移所述二维对象数据来提供视差而输出用于左眼的图像和用于右眼的图像。
4.一种图像数据生成设备,其用于为立体图像输出系统生成图像数据,所述立体图像输出系统通过输出具有视差的用于左眼的图像和用于右眼的图像输出立体图像、以致所述图像能够分别被左眼和右眼视觉地识别,所述图像数据生成设备包括:
3D图像数据库存储单元,所述3D图像数据库存储单元用于存储要作为立体视觉的目标的三维模型和二维对象数据,用于将二维对象输出成所述立体图像;
平行投影单元,所述平行投影单元用于生成用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据,作为二维绘图数据,所述二维绘图数据通过从与垂直方向倾斜预定投影角度的斜向方向的平行投影将所述三维模型投影到平面上而被获得,所述预定投影角度分别被设定以便通过具有预定尺寸的网格的单元产生左眼与右眼之间的视差;
二维对象图像数据生成单元,所述二维对象图像数据生成单元用于通过相对于预定输出位置向左或向右偏移所述二维对象数据来提供视差而生成用于左眼的二维对象图像数据和用于右眼的二维对象图像数据;以及
重叠处理单元,所述重叠处理单元用于通过在考虑了相应的视差的位置处使所生成的用于左眼的二维对象图像数据和用于右眼的二维对象图像数据重叠在用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据上而生成用于左眼的图像数据和用于右眼的图像数据。
5.一种用于通过计算机输出用于图像的立体视觉的立体图像的方法,所述计算机使用立体视觉输出单元,所述立体视觉输出单元用于通过输出具有视差的用于左眼的图像和用于右眼的图像实现立体视觉、以致所述图像能够分别被左眼和右眼视觉地识别,所述方法包括下列步骤:
通过所述计算机从图像数据库存储单元读取数据,所述图像数据库存储单元将用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据存储为二维绘图数据,所述二维绘图数据通过从与垂直方向倾斜预定投影角度的斜向方向的平行投影将三维模型投影成平面上的立体视觉的目标而被获得,所述预定投影角度被分别设定以便产生左眼与右眼之间的视差;以及
通过所述计算机的输出控制,用于输出具有视差的用于左眼的图像和用于右眼的图像,用于基于用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据将指定的输出范围内的图像输出至所述立体视觉输出单元,其中
在所述输出控制步骤中,如果所述输出范围移动,则用于左眼的图像的移动方向和用于右眼的图像的移动方向被分别地确定,根据所述移动方向读取用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据,并且输出用于左眼的图像和用于右眼的图像。
6.一种用于通过使用立体视觉输出单元的图像的立体视觉的计算机程序,所述立体视觉输出单元用于通过输出具有视差的用于左眼的图像和用于右眼的图像实现立体视觉、以致所述图像能够分别被左眼和右眼视觉地识别,允许计算机实现下列功能:
从图像数据库存储单元读取数据,所述图像数据库存储单元将用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据存储为二维绘图数据,所述二维绘图数据通过从与垂直方向倾斜预定投影角度的斜向方向的平行投影将三维模型投影成平面上的立体视觉的目标而被获得,所述预定投影角度被分别设定以便产生左眼与右眼之间的视差;
输出具有视差的用于左眼的图像和用于右眼的图像,用于基于用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据将指定的输出范围内的图像输出至所述立体视觉输出单元;以及
如果所述输出范围移动,则分别地确定用于左眼的图像的移动方向和用于右眼的图像的移动方向,根据所述移动方向读取用于左眼的平行投影数据和用于右眼的平行投影数据,并且输出用于左眼的图像和用于右眼的图像。
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