CN106664399A - 3维显示器及数据产生方法 - Google Patents

Abstract

【解决课题】本发明的解决课题为实时地绘制立体影像。【解决方案】本发明提供一种产生3维显示器用发光数据的方法，所述3维显示器具备在3维方向排列的多个多色发光组件，所述方法包括：建模工序，其取得3D多边形模型；体素化工序，其将3D多边形模型以多个体素表现，并计算各体素的位置信息；表面色彩计算工序，其对于3D多边形模型，计算某一特定视点的正面侧表面的色彩信息、及所述某一特定视点的背面侧表面的色彩信息；内部色彩计算工序，其参照位置信息，根据正面侧表面的色彩信息与背面侧表面的色彩信息，计算位于正面侧表面与背面侧表面间的体素的色彩信息；映射工序，其参照位置信息，将各体素的色彩信息映射到2维相对位置，并产生所述发光数据。

Description

3维显示器及数据产生方法

技术领域

本发明涉及一种将成为画素的多色发光组件以3维来配置的3维显示器、及所述3维显示器用发光数据的产生方法。具体而言，本发明涉及通过使3维配置的多色发光组件发光，而可显示具有体积(volume)的立体图像的技术。

背景技术

以往已知可从360度全方位视觉确认具有体积的立体图像的立体图像显示装置。所述立体图像显示装置例如使用在活动、展览会、或是广告目的。又，亦已知将立体图像显示装置搭载于游戏机等娱乐机器。

例如，以往已知一种立体图像显示装置，其通过使平面矩阵状地配置画素的透明显示器旋转，而显示具有体积的立体图像(专利文献1、专利文献2等)。所述立体图像显示装置具有：点矩阵状地配置自发光画素所形成的透明显示器、及旋转驱动所述透明显示器的驱动机构。接着，所述立体图像显示装置通过以下方式控制，亦即，通过与透明显示器的旋转角同步并将图像显示在所述透明显示器，使观察者视觉确认到立体的图像。根据如此般旋转透明显示器的构成的装置，即使不使用如特殊眼镜般的器具，观看者为裸眼状态也可视觉确认立体图像。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-173212号公报

专利文献2：日本特表2002-517789号公报

发明内容

发明所要解决的问题

又，在使用者互动型的活动、游戏等中，有时会要求根据使用者的要求或操作而实时地绘制立体图像并显示在立体图像显示装置。例如，近年来如下述技术亦正在普及，亦即，以无线通讯连接使用者所持有的掌上电脑(智能手机)与立体图像显示装置，并对应输入于掌上电脑的指示信息而使显示在立体图像显示装置的立体图像变化。如此般通过对应使用者的要求或操作而实时地移动、切换立体图像，而可提供使用者更有魅力的体验。

但是，专利文献1、2所示以往的立体图像显示装置，必须与透明显示器的旋转角同步并将图像显示在所述透明显示器，且难以调节在显示器显示图像的时机。因此，以往的立体图像显示装置难以显示复杂形状的立体图像。又，以往的立体图像显示装置中，用以显示立体图像的控制较为困难，因此，例如对应使用者的要求、操作而实时地将立体图像绘制并显示此事并不容易。

又，以往立体图像显示装置是高速旋转透明显示器并显示立体图像，故难以将该装置本身大型化。亦即，若装置成为大型，则不仅需要大型透明显示器，也需要用以高速旋转该大型透明显示器的高输出驱动机构。又，不论使用输出多高的驱动机构，也难以将大型透明显示器高速旋转至可视觉确认立体图像的程度。又，立体图像显示装置需要旋转透明显示器，故例如在有风吹的室外活动等时，并无法安全地使用。

由以上观点来看，本发明的课题在于提供一种将可从360度全方位视觉确认的具有体积的立体图像实时地绘制的方法。又，本发明要解决的课题是提供一种新型3维显示器，其可适切显示具有体积的立体图像。又，本发明要解决的课题是提供一种可大型化且可在室外使用的3维显示器。本发明提供解决所述课题中至少一个的方案。

用于解决问题的方案

本发明的第1方面涉及3维显示器用发光数据的产生方法。在此所谓的3维显示器是指具备在左右方向、上下方向、及前后方向3维排列的多个多色发光组件。又，左右方向、上下方向、及前后方向是指形成相互立体地直交的3维空间直交座标系的方向。

本发明的方法包括建模工序、体素化工序、表面色彩计算工序、内部色彩计算工序、及映射工序。

建模工序是取得3D多边形模型的工序。3D多边形模型可使用电脑制作，也可从电脑内部或外部的记录装置等来取得，也可通过信息通讯回路(互联网)下载。

体素化工序是将3D多边形模型以多个体素表现，并计算各体素的位置信息。体素化(Voxelization)是指将3D多边形模型表现作为小体积立方体的集合体的手法。因此，各体素为表现体积的一个要素。

表面色彩计算工序是对于3D多边形模型计算对于某一特定视点的正面侧表面的色彩信息、及对于所述特定视点的背面侧表面的色彩信息。

内部色彩计算工序是参照各体素的位置信息，并根据正面侧表面的色彩信息与背面侧表面的色彩信息，计算位于正面侧表面与背面侧表面间的体素的色彩信息。

映射工序是参照各体素的位置信息，将各体素的色彩信息映射至2维相对位置，并产生发光数据的工序。亦即，为了将体素化的3D模型显示于3维显示器，将各体素的色彩信息取代为在3维显示器中易处理的2维显示的发光数据。

如之前所述，本发明的方法中，将3D多边形模型体素化并计算各体素的色彩信息。在此，3维显示器装置具有3维配置多个多色发光组件的构成。因此，为了使用所述3维显示器装置而显示模型的图像(亦即表现模型的体积)，不仅要计算形成模型表面的体素，也要计算形成模型内部的体素的色彩信息。以往的2维显示器在显示体素化的模型的图像时，无需计算内部隐藏的体素的色彩信息。此点来看，本发明的3维显示器装置用的图像处理明显不同于以往2维显示器用的图像处理。接着，本发明的方法中，根据形成模型表面的体素的色彩信息，计算形成模型内部的体素的色彩信息。具体而言，先计算模型正面侧表面与背面侧表面的色彩信息，之后参照正面侧表面与背面侧表面的色彩信息，决定位于所述正面侧表面与背面侧表面间的内部体素的色彩信息。例如，内部体素的色彩信息可以是正面侧表面与背面侧表面的色彩信息的中间色，也可以是从正面侧表面往背面侧表面慢慢变色般的渐变色。如此，通过根据正面侧表面与背面侧表面的色彩信息而间接计算内部体素的色彩信息，而可实现处理高速化。因此，根据本发明的方法，可实时地绘制可从360度全方位视觉确认的具有体积的立体图像。

本发明的方法中，3维显示器优选为：在上下方向上的多个连接的多色发光组件在圆周方向上形成排列多个列的层，并将所述多色发光组件层以同心圆状地形成多层。

此时优选为在本发明的方法的映射工序中，参照各体素的位置信息并将各体素的色彩信息映射在分别对应多色发光组件层的2维相对位置，而产生每个多色发光组件层的发光数据。

如之前所述，在3维显示器中，以形成略圆筒状的层的方式，将多个多色发光组件排列于上下方向及圆周方向来配置。又，通过将略圆筒状的多色发光组件层以同心圆状地形成多层，而构筑3维显示器。如此，在本发明中，若仅看多色发光组件的一个层，则多色发光组件是并列在上下方向及圆周方向的2维配置(2D)。接着，通过在前后方向配置多色发光组件层的多个层，构筑3维的配置(3D)。因此，可对各个层计算多色发光组件的发光色。亦即，对于3维显示器，不需要将发光数据提供作为3维配置的数据，只要将发光数据提供作为2维配置的数据即可。从而可简便产生提供于3维显示器的发光数据，并可更高速地处理。又，通过使3维显示器的形状形成略圆筒状，而容易从360度全方位视觉确认模型的立体图像。

本发明的方法中，体素化工序优选为包括第1工序、第2工序、及第3工序。

在第1工序中，对于3D多边形模型计算位于某一特定视点的正面的体素的位置信息，并推定较位于所述正面的体素更靠背面侧也存在有体素，而进行绘制。

在第2工序中，对于3D多边形模型计算位于所述特定视点的背面的体素的位置信息，并推定较位于所述背面的体素更靠背面侧也存在有体素，而进行绘制。

在第3工序中，通过求出第1工序的绘制结果与第2工序的绘制结果的异或，获得构成3D多边形模型的各体素的位置信息。

如之前所述，通过异或计算构成3D多边形模型的各体素的位置信息，从而可在不移动特定视点的位置下、或不移动3D多边形模型下，求得体素的位置。从而可使体素化工序中的电脑处理高速化。结果而言，根据本发明可实时地绘制模型的立体图像。

本发明的第2方面涉及3维显示器。

本发明的3维显示器具备在左右方向、上下方向、及前后方向排列的多个多色发光组件。

具体而言，本发明的3维显示器中，在上下方向上的多个连接的多色发光组件在圆周方向上形成排列多个列的层，多色发光组件层以同心圆状地形成多层。

如所述构成，通过将3维显示器形成为略圆筒状层多层重叠的构造，而可从360度全方位视觉确认模型的立体图像。又，如之前所述，本发明的3维显示器是将2维层重叠多个层而形成3维配置，故可处理使用2维构造的发光数据。因此，根据本发明的3维显示器可高速地处理立体图像。

本发明的3维显示器优选为具备连结构件、上框体、及下框体。连结构件是将多个多色发光组件上下地连结的带状构件。

上框体是连系连结构件上端的构件，下框体是连系连结构件下端的构件。

如所述构成，通过将多个多色发光组件以1条连结构件连结，并将所述连结构件上端与下端分别连接于上框体与下框体，可简化3维显示器的构造。因此可将3维显示器以较便宜的价格进行大型化。又，通过将连结构件的上端与下端固定于上框体与下框体，可将各多色发光组件位置的固定简易地进行。例如，即使将3维显示器设置于有风吹的室外时，也可防止各多色发光组件的位置变动，因此可适切显示立体图像。

发明的效果

根据本发明可实时地绘制可从360度全方位视觉确认的具有体积的立体图像。

根据本发明可提供一种新颖3维显示器，其可适切显示具有体积的立体图像。本发明的3维显示器可较简易地大型化，且可安全地使用在室外。

附图说明

图1是简易表示本发明的3维显示器的构造的示意图。

图2是将本发明的3维显示器的构造示意展开表示的示意图。

图3是表示本发明立体图像的绘制工序的流程图。

图4是示意表示本发明的立体图像的绘制工序的示意图。

图5是示意表示体素化工序的一例的示意图。

图6是示意表示体素化工序的其它例的示意图。

具体实施方式

以下使用图面说明本发明的实施形态。本发明并不限于以下说明的形态，也包括本领域技术人员从以下形态在显而易知范围可进行适当修正。

[3维显示器]

图1简易地表示本发明的3维显示器100的构造。如图1所示，3维显示器100中，其构造为多个球状的多色发光组件10在上下方向、左右方向、及前后方向3维配置。此处，“上下方向”、“左右方向”、及“前后方向”是指形成分别立体地直交的3维空间的直交座标系的方向。如此，通过3维配置多个多色发光组件10，3维显示器100可显示具有体积(volume)的立体图像。亦即，各多色发光组件10的功能为用以显示立体图像的画素。又，图1中为了容易理解3维显示器100的构造，较疏地描画多色发光组件10的密度(画素数)，但通过使多色发光组件10的密度(画素数)更紧密，可提高立体图像的分辨率。

具体而言，如图1所示，3维显示器100中，多个多色发光组件10通过一条带状的连结构件20而于上下方向连结。优选为设置于连结构件20的多个多色发光组件10分别在上下方向等间隔地配置。通过所述多个多色发光组件10与一条连结构件20，而形成在上下延伸的一连串多色发光组件群10a。

又，沿着圆周方向而并列多条多色发光组件群10a。此时，多条多色发光组件群10a优选为沿着圆周方向等间隔地配置。如此，通过将多条多色发光组件群10a配置在圆周上，而形成多色发光组件10的层(称为多色发光组件层10b)。

多色发光组件层10b是略圆筒状地形成的层。如图1所示，多色发光组件层10b形成有多个层。亦即，圆筒状多色发光组件层10b是同心圆状地形成多层。图1表示多色发光组件层10b形成3层的例子。又，多色发光组件层10b的数目可为3层以上。多色发光组件层10b优选为10层以上。多色发光组件层10b位于越外侧者圆周越长，位于越内侧者圆周越短。从而可将3维显示器100形成圆筒状(或圆柱状)形状。

又，3维显示器100具备上框体30与下框体40。上框体30与下框体40配置于在上下方向相对向的位置。多个多色发光组件10位于上框体30与下框体40间。亦即，形成多色发光组件群10a的带状连结构件20其上端连系于上框体30，其下端连系于下框体40。上框体30只要可通过吊挂构件(图示省略)等而吊挂于天花板或起重机等即可。又，下框体40可接于地面或位于空中。但将下框体40吊挂于空中时，优选为利用其它固定构件(图示省略)固定于地面而使下框体40不会摇动。如此，通过将多色发光组件群10a悬吊于上框体30与下框体40间，容易地进行各多色发光组件10的位置固定。

图2中将构成3维显示器100的多个多色发光组件层10b示意展开表示。如图2所示，若将原本是圆筒状的多色发光组件层10b展开，则可获得2维平面。亦即，各多色发光组件层10b中，多个多色发光组件10在行方向与列方向有规则地间隔配置为点矩阵状。因此，通过对于3维显示器100提供分别对应多色发光组件层10b的2维构造(2D)的发光数据，可使3维显示器100显示图像。具体而言，将具有体积的3D模型的色彩信息以分别对应多个多色发光组件层10b的方式映射在2D的相对位置，而可将所述2D的映射数据使用作为多色发光组件10的发光数据。因此，提供至3维显示器100的发光数据变得容易，因此，3维显示器100可以高速处理发光数据并显示。

多色发光组件10是至少可发出2色以上的光的发光体。多色发光组件10例如可使用LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等公知的光源。例如，多色发光组件10可使用将发出红色、绿色、蓝色光的3个LED封装为1个的3色LED，也可使用2色LED。多色发光组件10分别电性连接于控制装置(图示省略)。从而，多色发光组件10可根据来自控制装置的控制讯号而改变发光色。多色发光组件10分别独立并通过控制装置控制发光色。如此，通过个别控制多个多色发光组件10的各个发光色，而可显示复杂的立体图像。

所述构成的3维显示器100通过控制多色发光组件10有无发光、及控制多色发光组件10的发光色，可显示具有体积(volume)的立体图像。亦即，3维显示器100中，不仅是对应立体图像表面的多色发光组件10会发光，对应立体图像内部的多色发光组件10也会发光，从而可显示具有体积感的立体图像。又，3维显示器100具有圆筒状(或圆柱状)形状，因此，观察者可从360度全方位视觉确认所述立体图像。而且可根据观察者的观看角度或站立位置而看见立体图像的各种部分。因此，3维显示器100可提供具有宛如在现场存在场模型般的临场感的立体图像。

[发光数据的产生方法]

接着说明提供于所述3维显示器100的多色发光组件10的发光数据的产生方法。发光数据是指在3维显示器100所具备的多个多色发光组件10中，用以指定哪一个多色发光组件10发出哪一种颜色的光的数据。亦即，发光数据也可说是用以控制3维显示器100的发光态样的数据。发光数据的产生方法可通过图像处理用电脑而实行。

图3是表示发光数据的产生方法的流程图。又，图4中示意表示发光数据的产生方法。如图3及图4所示，发光数据的产生方法包括：建模工序(工序S1)、体素化工序(工序S2)、表面色彩计算工序(工序S3)、内部色彩计算工序(工序S4)、及映射工序(工序S5)。以下说明各工序。

建模工序(工序S1)是取得3D多边形模型的工序。3D多边形模型可利用公知的电脑、软件制作，也可读取存储于外部存储媒体、或存储于电脑内部存储装置。又，3D多边形模型可为经由互联网所下载。3D多边形模型是将立体形状的图形以多个多边形(三角形)的组合所表现。又，3D多边形模型所表现的座标系也称为建模座标系(P、Q、R)。又，图4中，圆状虚线是假设3维显示器100的图像显示范围所描画的。3维显示器100可将3D多边形模型多面地显示作为图像。因此，优选为3D多边形模型所表现的建模座标系(P、Q、R)与3维显示器100显示立体图像的显示器座标系(X、Y、Z)基本上一致。除此之外，取得3D多边形模型的工序可适宜采用电脑制图学技术领域中公知的方法。

体素化工序(工序S2)是将建模工序所得的3D多边形模型以多个体素表现，并计算各体素的位置信息的工序。如图3所示，3D多边形模型是通过多个立方体(体素)的集合来表现。如之前所述，本发明是利用3维配置的多个多色发光组件10所构成的3维显示器100，而将3D多边形模型显示作为立体图像。因此，将3D多边形模型体素化的分辨率优选为对应3维显示器100的画素数(多色发光组件10的数目)。尤其若以使表现3D多边形模型的一个体素对应构成3维显示器100的一个多色发光组件10的方式进行体素化，则图像处理计算较为容易。但体素数与画素数也未必要一致。例如，2×2×2的体素也可以以相当于一个多色发光组件10的方式进行处理。

体素的位置信息可根据各个体素的相对位置来计算，也可通过对各个体素赋予座标值来计算。又，体素化的处理是在包含3D多边形模型的体素空间内进行。体素空间优选为配合3维显示器100可显示立体图像的圆柱状形状，而形成圆柱状空间。体素空间的例子为2值体素空间。2值体素空间是通过表示是否为3D多边形模型的值(例如1或0)来表现。相当于3D多边形模型的体素以“1”表现并实体化，非相当于3D多边形模型的体素以“0”表现且不实体化。又，体素化工序的优选形态是参考图5及图6而在之后详述。除此之外，3D多边形模型的体素化的处理可适宜采用电脑制图学技术领域中的公知方法。

表面色彩计算工序(工序S3)是对于体素化的3D模型计算某一特定视点的正面侧的表面部分、及背面侧的表面部分的色彩信息的工序。图4中，某一特定视点(路径)以虚线箭头表示。求得对于视点位于正面侧的体素、及位于背面侧的体素的色彩信息。色彩信息的计算手法为公知的。例如，可根据赋予在多边形顶点的色彩值，求得各体素的色彩信息。各体素的色彩信息基本上优选以一色的色彩值来特定。

内部色彩计算工序(工序S4)是根据所述表面色彩计算工序所计算的3D模型的正面侧表面部分的色彩信息、及背面侧表面部分的色彩信息，求得构成3D模型内部的体素的色彩信息的工序。亦即，在所述内部色彩计算工序中，求得位于正面侧表面所存在的体素与背面侧表面所存在的体素间的体素的色彩信息。若参照各体素的位置信息则可掌握各体素的位置关系。因此，若参照各体素的位置信息，则可求得形成某一特定视点方向(虚线的箭头)的正面侧表面的正面体素、形成背面侧表面的背面体素、及位于其间的内部体素。又，内部体素的色彩信息是根据正面体素的色彩信息与背面体素的色彩信息来计算。例如，内部体素的色彩信息可作为正面体素与背面体素的色彩信息的平均值(中间值)来计算。又，内部体素的色彩信息也可为从正面体素的色彩信息往背面体素的色彩信息慢慢变化般的渐变色。如此，在本发明中，可参照正面体素与背面体素的色彩信息整合计算内部体素的色彩信息。若分别逐一计算内部体素的色彩信息，则信息处理量庞大，难以实现实时的绘制。相对于此，通过参照正面体素与背面体素的色彩信息整合计算内部体素的色彩信息的方式，可求得处理的高速化，因此可实现实时的绘制。

映射工序(工序S5)是一边参照各体素的位置信息，一边将各体素的色彩信息向3维显示器100可处理使用的2维发光数据映射的工序。图4中示意表示发光数据的数据构造。如图4所示，发光数据可表示为在行方向与列方向分开的点矩阵状。发光数据的点矩阵分别对应于构成3维显示器100的多色发光组件10的各层10b的点矩阵(参考图2)。尤其优选为发光数据的点矩阵的座标值与多色发光组件10的各层10b的点矩阵的座标值互相对应。亦即，如之前所述，3维显示器100的多色发光组件层10b是以2维矩阵所构成。因此，用以使多色发光组件层10b发光的发光数据也构成为与多色发光组件层10b的矩阵对应的矩阵状。从而，通过将各体素的色彩信息向矩阵上的发光数据映射，可使3维显示器100的各多色发光组件10发光并显示立体图像。

如此，在映射工序中，将构筑3D模型的各体素的色彩信息映射在2D的相对位置。此时，可一边参照建模座标系(3维)中各体素的位置信息，一边将各体素的座标变换为表示发光数据的2维座标(映射座标系)。映射处理可一边参照各体素的座标信息一边进行，也可利用索引而求得处理的效率化。

经过所述工序S1～S5的各工序，以图像处理用电脑产生发光数据。发光数据是从图像处理用电脑向3维显示器100的控制装置(LED控制器)导出。又，3维显示器100是根据所得发光数据，控制各多个多色发光组件10有无发光、及其发光色。从而，可通过3维显示器100显示可从360度全方位视觉确认的具有体积的立体图像。

接着，参考图5及图6更详细说明体素化工序。

图5表示将实心构造的标准3D多边形模型体素化时的例子。图5的例子是表示绘制为32bit的纹理时的例子。

首先，如图5(a)所示，将32bit的纹理全部清除。亦即，在此使纹理的bit皆为“0”。

接着，如图5(b)所示，特定朝向某一特定视点的正面的多边形。特定朝向某一特定视点的正面的多边形时，可参照各多边形的法向矢量(normal vector)。亦即，在标准状态中，多边形的法向矢量朝向模型外侧。因此，可参照某一特定视点与各多边形的法向矢量，将两者夹角为锐角的多边形判断为朝向正面的多边形。接着，将所述正面侧的多边形的位置信息(景深depth)映射，将位于较所述正面侧的多边形更靠背面侧的bit皆设为“1”。如此，在体素化的第1工序中，对于3D多边形模型计算位于某一特定视点的正面的体素的位置信息，并推定在较所述位于正面的体素更靠背面侧中也存在有体素，而进行绘制。

接着，如图5(c)所示，特定朝向某一特定视点的背面的多边形。特定朝向某一特定视点的背面的多边形时，可将各多边形的法向矢量反转。亦即，在反转状态中，多边形的法向矢量向着模型内侧。因此，可参照某一特定视点与各多边形的法向矢量(反转状态)，将两者夹角为锐角的多边形判断为朝向背面的多边形。接着，将所述背面侧的多边形的位置信息(深度)映射，将位于较所述背面侧的多边形更靠背面侧的bit皆设为“1”。如此，在体素化的第2工序中，对于3D多边形模型计算位于某一特定视点的背面的体素的位置信息，并推定在较所述位于背面的体素更靠背面侧中也存在有体素，而进行绘制。

最后，如图6(d)所示，对图5(b)及图5(c)所示的绘制结果求得异或(XOR)。所谓异或是：所给2个命题的任一个命题只有一个命题为真时其判断为真的论理演算。具体而言，根据第1工序(图5(b))与第2工序(图5(c))的绘制结果，使任一者为“1”而另一者为“0”的bit为1。相反地，使第1工序与第2工序的绘制结果两者皆为“0”或两者皆为“1”的bit为“0”。从而，通过异或而求得第1工序的绘制结果与第2工序的绘制结果的异或，可获得构成3D多边形模型的各体素的位置信息。

图6表示将中空构造的3D多边形模型体素化时的例子。与图5的例子同样地，图6的例子是表示绘制为32bit的纹理时的例子。

首先，如图6(a)所示，将32bit的纹理全部清除。亦即，在此使纹理的bit皆为“0”。

接着，如图5(b)所示，特定朝向某一特定视点的正面的多边形。特定朝向某一特定视点的正面的多边形时，可参照各多边形的法向矢量(normal vector)。图6所示的示例中，存在多个朝向正面的多边形。此时，分别对多个正面侧的多边形映射位置信息(景深depth)。接着，分别对多个正面侧的多边形中，使位于较该正面侧的多边形更靠背面侧的bit皆为“1”。如此，在体素化的第1工序中，对于3D多边形模型计算位于某一特定视点的正面的体素的位置信息，并推定较位于所述正面的体素更靠背面侧也存在有体素，而进行绘制。

接着，如图6(c)所示，特定朝向某一特定视点的背面的多边形。特定朝向某一特定视点的背面的多边形时，只要反转各多边形的法向矢量即可。图6所示的示例中，也存在多个朝向背面的多边形。此时，分别对多个背面侧的多边形映射位置信息(深度)。接着，分别对多个背面侧的多边形中，使位于较该背面侧的多边形更靠背面侧的bit皆为“1”。如此，在体素化的第2工序中，对于3D多边形模型计算位于某一特定视点的背面的体素的位置信息，并推定在较位于所述背面的体素更靠背面侧也存在有体素，而进行绘制。

最后，如图6(d)所示，对图6(b)及图6(c)所示的绘制结果中各个bit求得异或(XOF)。具体而言，对于每个bit，根据第1工序(图6(b))与第2工序(图6(c))的绘制结果，使任一者为“1”且另一者为“0”的bit为1。相反地，使第1工序与第2工序的绘制结果皆为“0”或“1”的bit为“0”。从而，通过以异或求得第1工序的绘制结果与第2工序的绘制结果的异或，可获得构成3D多边形模型的各体素的位置信息。

如之前所述，在体素化工序中，不论3D多边形模型为实心构造或中空构造，皆可无问题地体素化。又，所述体素化工序在体素化时，无需移动视点或旋转3D模型。从而可使体素化工序中电脑的处理高速化。结果，根据本发明可实时地绘制模型的立体图像。

以上，本案说明书中为了表现本发明内容而参考图面说明本发明的实施形态。但本发明并不限于所述实施形态，也包括本领域技术人员根据本案说明书记载事项所明了的变更形态、改良形态。

产业可利用性

本发明涉及可显示立体图像的3维显示器及其发光数据产生方法。因此，本发明可适合利用于电脑相关产业、娱乐产业。

符号说明

10 多色发光组件

10a 多色发光组件群

10b 多色发光组件层

20 连结构件

30 上框体

40 下框体

100 3维显示器

Claims (5)

1.一种产生3维显示器用发光数据的方法，其特征在于，所述3维显示器具备在左右方向、上下方向、及前后方向排列的多个多色发光组件，所述方法包括：

建模工序，其取得3D多边形模型，

体素化工序，其将所述3D多边形模型以多个体素表现，并计算各体素的位置信息，

表面色彩计算工序，其对于所述3D多边形模型，计算某一特定视点的正面侧表面的色彩信息、及所述某一特定视点的背面侧表面的色彩信息，

内部色彩计算工序，其参照所述位置信息，根据所述正面侧表面的色彩信息与所述背面侧表面的色彩信息，计算位于所述正面侧表面与所述背面侧表面间的体素的色彩信息，

映射工序，其参照所述位置信息，将所述各体素的色彩信息映射到2维相对位置，并产生所述发光数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述3维显示器中，在上下方向连接多个所述多色发光组件是在圆周方向排列多个列并形成层，且所述多色发光组件的层是同心圆状地形成多个层，

所述方法中，所述映射工序是参照所述各体素的位置信息，将所述各体素的色彩信息映射到分别对应所述多色发光组件的层的2维相对位置，产生每一个所述多色发光组件的层的发光数据。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述体素化工序包括：

第1工序，其对于所述3D多边形模型，计算位于某一特定视点的正面的体素的位置信息，并推定较所述位于正面的体素更靠背面侧也存在有体素，而进行绘制；

第2工序，其对于所述3D多边形模型，计算位于所述某一特定视点的背面的体素的位置信息，并推定在较所述位于背面的体素更靠背面侧也存在有体素，而进行绘制；

第3工序，其通过求得所述第1工序的绘制结果与所述第2工序的绘制结果的异或，获得构成所述3D多边形模型的各体素的位置信息。

4.一种3维显示器，其特征在于，具备在左右方向、上下方向、及前后方向排列的多个多色发光组件，

在上下方向多个连接的所述多色发光组件是在圆周方向排列多个列并形成层，

所述多色发光组件的层是同心圆状地形成多个层。

5.根据权利要求4所述的3维显示器，其特征在于，具备：

将多个所述多色发光组件上下连结的连结构件，

连系所述连结构件上端的上框体，以及

连系所述连结构件下端的下框体。