CN107483913A - 一种多维度画中画显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及并公开了一种多维度画中画显示方法,包括如下步骤:1)2D全屏显示:2D+Z全屏显示数据按预定顺序穿插排列储存,将Z统一设置为平面深度数值Z’,之后渲染播放形成2D全屏显示图像,记录显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系;2)局部3D显示:根据步骤1)所得对应关系找到目标坐标上对应全屏显示数据的排列位置,用此位置上的Z取代Z’,更换所有Z’,根据每个坐标上现有的2D’和Z渲染播放,形成局部3D显示图像。3D全屏2D局部显示过程与此相反。本发明的一种多维度画中画显示方法,全屏2D/3D中可局部显示多个3D/2D画面,且画面转换方便、快速、显示效果好。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种多维度画中画显示方法。
背景技术
当前市面中裸眼3D显示技术主要包括:光屏障式、柱状透镜以及指向光源等几种。柱状透镜(Lenticular Lens)技术,也被称为微柱透镜,是相比光屏障式和指向光源技术更常用的技术。
柱状透镜裸眼3D 显示技术的原理是在标准LCD 显示屏的前面加上一层柱状透镜,让LCD 屏的图像显示平面与凸镜的平面结合,从而LCD 屏的图像平面位于透镜的焦距平面上,使得每个柱状透镜下的图像像素划分为几个子像素(红、绿、蓝);透镜以不同的方向投射每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏时能看到不同的子像素,从而获得不同的画面形成三维立体显示效果。
柱状透镜多视点裸眼3D显示方法一般是将2D+Z视频数据进行虚拟视差图像的生成即渲染过程,然后是多视点3D视图合成,即播放过程。
虚拟视差图像的生成(渲染):要在自由立体显示器上实现多个视区显示3D效果,需要为显示器每个视区配置一对视差图像。因此需要根据自由立体显示器的视点数恢复出场景的多个虚拟视差图像。虚拟视差图像的帧数要求和自由立体显示器的视点数对应。采用深度反投影方法实现虚拟视差图像的提取,获取自由立体显示器每个视点对应的虚拟视差图像。
多视点3D视频的合成(播放):根据自由立体显示器的参数将所获取的虚拟视差图像合成为最终用于自由立体显示器显示的多视点3D视频。多视点自由立体显示器利用前置光栅的分光作用,将各视点对应视差图像分别显示到相应的观看视区内。由多视点自由立体显示器的3D显示原理可知,各视点对应的视差图像交错排列在在显示器上,将包含多个视点视差图像的图像称为合成3D图像,简称为3D图像。
现有技术中,一般的画中画,都是同一个维度展现不同的画面,基本上都是2D画中画。如果在一个2D画面中,选取区域,使得该区域展示3D画面,这样,就是在2D画面中有3D画面。反之,在一个3D画面中,选取区域,使得该区域展示2D画面,这样,就是在3D画面中有2D画面。为了欣赏的连贯性,也可以同一画面展现不同的维度,从而实现最佳的观影感受。一般比较大的拼接电视墙更适用这种不同维度的画中画,可采用3*3、2*2、1*3等各类型的拼接电视墙。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种能在2D画面中局部显示3D画面,3D画面中局部显示2D画面的多维度画中画显示方法。
为实现上述发明目的,本发明采用如下的技术方案:
一种多维度画中画显示方法,基于柱状透镜裸眼3D显示屏,其特征在于:包括如下步骤:
1)按需要2D或3D全屏显示:将全屏显示数据按预定的顺序穿插排列储存,所述全屏显示数据的格式为2D全屏图像数据+Z深度数据,如接收到全屏2D显示,则将Z深度数据统一设置为平面深度数值 Z’,根据2D全屏图像数据和平面深度数值 Z’进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成2D全屏显示图像,记录显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系;如接收到全屏3D显示,则根据2D全屏图像数据和Z深度数据进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成3D全屏显示图像,记录显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系;
2)局部3D或2D显示:
在2D全屏显示模式下,当识别到局部3D显示信号及目标显示区域时,逐一记录目标显示区域的坐标,根据步骤1)所得到的显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系找到目标坐标上对应全屏显示数据的排列位置,用此位置上的全屏显示数据的Z深度数据取代步骤1)设置的平面深度数值Z’,将目标显示区域所有坐标上的平面深度数值Z’都更换成相应的Z深度数据,根据每个坐标上现有的2D’局部图像数据和Z深度数据进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成局部3D显示图像;
在3D全屏显示模式下,当识别到局部2D显示信号及目标显示区域时,逐一记录目标显示区域的坐标,根据步骤1)所得到的显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系找到目标坐标上对应全屏显示数据的排列位置,将其中的Z深度数据统一设置为平面深度数值 Z’,根据每个坐标上现有的2D’局部图像数据和平面深度数值Z’进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成2D显示图像。
改变对应坐标上的Z深度数据,可以改变显示维度,同时可以设置该坐标上的局部图像数据,则可以控制局部显示的内容。局部显示的内容可以是全屏中抓取的内容,也可以是另外的视频内容,当然也可以是原位置就有的内容。
作为优选,所述的2D+Z格式数字信号,按照左右图格式排列储存,数据阵列的左半为2D图像数据,右半为深度信息Z信号,Z信号数据的格式与一般图像数据格式相同,但数据只占用R、G、B其中一个分量,其余两个分量,统一设定值为0。这种格式的数字信号比较容易控制屏幕深度的变换,适合多维度之间的转换控制。
作为优选,所述的0≤Z≤255,其中0为显示屏的入屏最大深度数据,255是显示屏出屏最大深度数据,步骤1)和步骤2)所述的Z’设定为128。Z信号数据量化细分,精确地确定屏幕深度位置。
作为优选,所述柱状透镜裸眼3D显示屏为拼接屏,局部显示区域分割到每块屏,再按照步骤2)处理后拼接显示。拼接屏可以做大屏幕,在大屏幕上显示多维画中画显示效果明显,观影感觉好。
作为优选,在2D全屏3D局部或3D全屏2D局部的显示模式中,所述目标显示区域坐标上的2D’局部图像数据与2D全屏图像数据相同。这种情况下可以实现同一画面展现不同的维度,既保持了画面的连贯性,又可以在需要的目标区域实现局部3D或2D,丰富了画面的表现方式,增强画面的表现力。
作为优选,所述的局部3D或2D显示中,目标显示区域设置为若干个,目标显示区域大小各不相同。设置若干个大小不一的局部3D或2D显示区域,也可以丰富画面的表现方式,增强画面的表现力。
本发明的一种多维度画中画显示方法,全屏2D中可以局部显示多个3D画面,同样,全屏3D中可以局部显示多个2D画面,且画面转换方便、快速、显示效果好。
附图说明
图1为本发明实施例1全屏图像数据示意图。
图2为本发明实施例1目标显示区域的示意图。
图3为图2中数据引用区域示意图。
图4为本发明实施例1拼接屏多维度显示示意图。
具体实施方式
下面结合图1-2与具体实施方式对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种多维度画中画显示方法,基于柱状透镜裸眼3D显示屏,如附图2所示,该屏幕采用3*3的拼接屏,包括如下步骤:
1)按需要2D全屏显示:将全屏显示数据按预定的顺序穿插排列储存,如附图1所示,在1280*720的屏幕中,全屏显示数据的格式为2D全屏图像数据+Z深度数据,按照左右图格式排列储存,数据阵列的左半为2D图像数据,右半为深度信息Z信号,Z信号数据的格式与一般图像数据格式相同,但数据只占用R、G、B其中一个分量,其余两个分量,统一设定值为0。0≤Z≤255,其中0为显示屏的入屏最大深度数据,255是显示屏出屏最大深度数据。
接收到全屏2D显示,则将Z深度数据统一设置为平面深度数值 Z’,此时Z’设定为128。根据2D全屏图像数据和平面深度数值 Z’进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成2D全屏显示图像,记录显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系;
2)局部3D显示:
当识别到局部3D显示信号及目标显示区域时,逐一记录目标显示区域的坐标,根据步骤1)所得到的显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系找到目标坐标上对应全屏显示数据的排列位置,用此位置上的全屏显示数据的Z深度数据取代步骤1)设置的平面深度数值Z’,将目标显示区域所有坐标上的平面深度数值Z’都更换成相应的Z深度数据,根据每个坐标上现有的2D’局部图像数据和Z深度数据进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成局部3D显示图像;
如附图2、3、4所示,目标显示区域坐标上的2D’局部图像数据与2D全屏图像数据相同。整个画面是连贯的,附图2中阴影部分区域为3D目标显示区域。如附图3所示,该3D显示区域调动了1-6区域的显示数据。附图4最后在显示屏上显示的荷花为局部3D显示,其他部分画面保持2D显示。
实施例2
其他设置如实施例1,不同之处在于:
包括如下步骤:
1)按需要3D全屏显示:
接收到全屏3D显示,则根据2D全屏图像数据和Z深度数据进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成3D全屏显示图像,记录显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系;
2)局部2D显示:
当识别到局部2D显示信号及目标显示区域时,逐一记录目标显示区域的坐标,根据步骤1)所得到的显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系找到目标坐标上对应全屏显示数据的排列位置,将其中的Z深度数据统一设置为平面深度数值 Z’,根据每个坐标上现有的2D’局部图像数据和平面深度数值Z’进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成2D显示图像。
当识别到局部2D显示信号及目标显示区域时,逐一记录目标显示区域的坐标,根据步骤1)所得到的显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系找到目标坐标上对应全屏显示数据的排列位置,用此位置上的全屏显示数据的Z深度数据取代步骤1)设置的平面深度数值Z’,将目标显示区域所有坐标上的平面深度数值Z’都更换成相应的Z深度数据,根据每个坐标上现有的2D’局部图像数据和Z深度数据进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成局部3D显示图像;
目标显示区域坐标上的2D’局部图像数据与2D全屏图像数据不相同。画面从显示内容上不仅显示画中画,且有3个区域大小不一的区域进行了2D显示。
综上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的实施范围,凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰,都应为本发明的技术范畴。
Claims (6)
1.一种多维度画中画显示方法,基于柱状透镜裸眼3D显示屏,其特征在于:包括如下步骤:
1)按需要2D或3D全屏显示:将全屏显示数据按预定的顺序穿插排列储存,所述全屏显示数据的格式为2D全屏图像数据+Z深度数据,如接收到全屏2D显示,则将Z深度数据统一设置为平面深度数值 Z’,根据2D全屏图像数据和平面深度数值 Z’进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成2D全屏显示图像,记录显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系;如接收到全屏3D显示,则根据2D全屏图像数据和Z深度数据进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成3D全屏显示图像,记录显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系;
2)局部3D或2D显示:
在2D全屏显示模式下,当识别到局部3D显示信号及目标显示区域时,逐一记录目标显示区域的坐标,根据步骤1)所得到的显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系找到目标坐标上对应全屏显示数据的排列位置,用此位置上的全屏显示数据的Z深度数据取代步骤1)设置的平面深度数值Z’,将目标显示区域所有坐标上的平面深度数值Z’都更换成相应的Z深度数据,根据每个坐标上现有的2D’局部图像数据和Z深度数据进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成局部3D显示图像;
在3D全屏显示模式下,当识别到局部2D显示信号及目标显示区域时,逐一记录目标显示区域的坐标,根据步骤1)所得到的显示区域的坐标与全屏显示数据的排列位置的对应关系找到目标坐标上对应全屏显示数据的排列位置,将其中的Z深度数据统一设置为平面深度数值 Z’,根据每个坐标上现有的2D’局部图像数据和平面深度数值Z’进行虚拟视点绘制、多视点视图合成,形成2D显示图像。
2.根据权利要求1所述的一种多维度画中画显示方法,其特征在于:所述的全屏显示数据和局部图像数据信号,按照左右图格式排列储存,数据阵列的左半为2D图像数据,右半为深度信息Z信号,Z信号数据的格式与一般图像数据格式相同,但数据只占用R、G、B其中一个分量,其余两个分量,统一设定值为0。
3.根据权利要求2所述的一种多维度画中画显示方法,其特征在于:所述的0≤Z≤255,其中0为显示屏的入屏最大深度数据,255是显示屏出屏最大深度数据,步骤1)和步骤2)所述的Z’设定为128。
4.根据权利要求1所述的一种多维度画中画显示方法,其特征在于:所述柱状透镜裸眼3D显示屏为拼接屏,局部显示区域分割到每块屏,再按照步骤2)处理后拼接显示。
5.根据权利要求1所述的一种多维度画中画显示方法,其特征在于:在2D全屏3D局部或3D全屏2D局部的显示模式中,所述目标显示区域坐标上的2D’局部图像数据与2D全屏图像数据相同。
6.根据权利要求1所述的一种多维度画中画显示方法,其特征在于:所述的局部3D或2D显示中,目标显示区域设置为若干个,目标显示区域大小各不相同。
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