CN111766949A - 三维图像显示设备、显示方法、电子设备以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种三维图像显示设备、显示方法、电子设备以及存储介质，包括：支撑构件、控制模组、显示模组、视角控制模组、保护构件、旋转电机模组以及手势识别模组，支撑构件包括显示区，支撑构件的内部具有一收容空间，显示模组和视角控制模组均设置在收容空间中，显示模组与控制模组电性连接；旋转电机模组与保护构件相对设置在支撑构件的两侧，旋转电机模组与控制模组电性连接；手势识别模组设置在保护构件上，手势识别模组识别用户针对三维图像触发的手势操作，并将识别结果发送至旋转电机模组，旋转电机模组根据识别结果，调整三维图像的形态，并在显示区显示调整后的三维图像，该方案可以提高三维图像的显示效果。

Description

三维图像显示设备、显示方法、电子设备以及存储介质

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种三维图像显示设备、显示方法、电子设备以及存储介质。

背景技术

目前常见的裸眼3D(three-dimensional，三维)显示器，大致分为视差挡板法和透镜光栅法两种方法，其最基本做法是将画面分割成适合左、右眼观看的两个不同角度的影像，经过视差挡板或是透镜光栅的作用，在显示模组前方呈现多个相互间隔的左视区和右视区。当观众左眼位于左视区，右眼位于与左视区对应的右视区时，观众左眼能看到对应的左眼图像，右眼能看到对应的右眼图像，左眼图和右眼图是一对立体图像对，这样大脑就可以将它们融合成3D画面，观众就享受到3D立体画面。

然而，在实际观看上述裸眼3D显示器的显示的3D图像时，必须位于裸眼3D显示器的某些特定位置方可看到较佳地3D图像，否则观赏效果较差，甚至无法看到3D效果，严重影响裸眼3D显示器的实用性。

发明内容

本申请提供一种三维图像显示设备、显示方法、电子设备以及存储介质，可以提高三维图像的显示效果。

本申请提供了一种三维图像显示设备，包括：

支撑构件、控制模组、显示模组、视角控制膜、负折射率面板以及保护构件，所述支撑构件包括显示区，所述保护构件对应设置在所述显示区上，所述支撑构件的内部具有一收容空间，所述显示模组、视角控制膜以及负折射率面板均设置在所述收容空间中，所述显示模组与所述控制模组电性连接，所述显示模组在所述控制模组的控制下显示图像，所述视角控制膜用于将所述图像投影至所述负折射率面板中，以便在所述显示区中显示三维图像；

旋转电机模组，所述旋转电机模组与所述保护构件相对设置在所述支撑构件的两侧，所述旋转电机模组与所述控制模组电性连接，所述旋转电机模组在所述控制模组的控制下，控制所述支撑构件旋转；

手势识别模组，所述手势识别模组设置在所述保护构件上，所述手势识别模组用于识别用户针对所述三维图像触发的手势操作。

可选的，在本申请的一些实施例中，还包括设置在所述保护构件上的手势反馈模组，所述手势反馈模组用于检测所述用户的手势在所述显示区的位置，并用于向所述用户的手部发出与检测结果对应的能量束。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述手势识别模组和手势反馈模组相对设置在所述显示区的两侧。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述显示模组与视角控制膜之间的夹角为0度至45度。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述旋转电机模组的旋转速度为所述显示模组的刷新率的正整数倍。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述旋转电机模组的旋转速度大于等于100圈/每秒。

相应的，本申请还提供了一种三维图像显示方法，应用于上述三维图像显示设备中，所述方法包括：

所述显示模组显示图像；

所述视角控制膜将所述图像投影至所述负折射率面板中，以便在所述显示区中显示三维图像；

所述手势识别模组识别用户针对所述三维图像触发的手势操作，并将将识别结果发送至所述至所述控制模组中；

所述控制模组根据识别结果对所述旋转电机模组进行控制，以使得所述显示模组在所述旋转电机模组的控制下，调整所述三维图像的形态，以在所述显示区域显示调整后的三维图像。

本申请提供的三维图像显示设备以及三维图像显示方法，三维图像显示设备包括：支撑构件、控制模组、显示模组、视角控制膜、负折射率面板、保护构件、旋转电机模组以及手势识别模组，所述显示模组与所述控制模组电性连接，所述显示模组在所述控制模组的控制下显示图像，所述视角控制膜用于将所述图像投影至所述负折射率面板中，以便在所述显示区中显示三维图像，旋转电机模组与所述控制模组电性连接，所述手势识别模组用于识别用户针对所述三维图像触发的手势操作，并将识别结果发送至所述旋转电机模组，所述旋转电机模组根据识别结果，在所述控制模组的控制下，控制所述支撑构件旋转，以调整所述三维图像的形态，并在所述显示区域显示调整后的三维图像，本申请提供了一种新型的三维图像显示设备，将显示模组、视角控制膜以及负折射率面板均设置在收容空间中，使得视角控制膜将显示模组显示的图像投影至负折射率面板中，以便在显示区中显示三维图像，提高了三维图像的显示效果，并且，旋转电机模组可以根据用户触发的手势操作控制在显示区中的三维图像，提高了用户与三维图像显示设备的交互性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例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1a是本申请提供的三维图像显示设备的第一种实施方式的结构示意图；

图1b是本申请提供的三维图像显示设备的第二种实施方式的结构示意图；

图1c是本申请提供的三维图像显示设备的第三种实施方式的结构示意图；

图1d是本申请提供的三维图像显示方法的流程示意图；

图2a是本申请提供的三维图像显示方法的另一流程示意图；

图2b是本申请提供的三维图像显示系统的场景示意图；

图3是本申请提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优先顺序的限定。

本申请提供一种三维图像显示设备、显示方法、电子设备和存储介质。

请参阅图1a，该三维图像显示设备1包括支撑构件10、控制模组20、显示模组30、视角控制模组40、保护构件50、旋转电机模组60以及手势识别模组70，支撑构件10包括显示区10A，保护构件50对应设置在显示区10A上，支撑构件10的内部具有一收容空间10B，显示模组30和视角控制模组40均设置在收容空间10B中，显示模组30与控制模组20电性连接，显示模组30在控制模组20的控制下显示图像，视角控制模组40用于将显示模组30显示的图像投影至显示区10A中，以便在显示区10A中显示三维图像，旋转电机模组60与保护构件50相对设置在支撑构件10的两侧，旋转电机模60组与控制模组20电性连接，手势识别模组70设置在保护构件50上，手势识别模组70用于识别用户针对三维图像触发的手势操作，并将识别结果发送至旋转电机模组60，旋转电机模组60根据识别结果，在控制模组20的控制下，控制支撑构件10旋转，以调整三维图像的形态，并在显示区10A显示调整后的三维图像。

支撑构件10可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料、或这些材料的任意两种或更多种的组合形成。壳体200可使用一体式配置形成，在该一体式配置中，一些或全部支撑构件10被加工或模制成单一结构，或者可使用多个结构(例如，内框架结构、形成外部外壳表面的一种或多种结构等)形成，其中，支撑构件10开设有一凹槽以形成收容空间10B，保护构件50设置在收容空间10B的开口处(即保护构件50对应设置在显示区10A上)，用以保护设置在收容空间10B中的显示模组30和视角控制模组40，并且，从外观上来看，保护构件50为透明结构，以使得显示模组30所显示的图像可以通过视觉控制模组40在显示区10A上显示三维图像，其中，透明率用于衡量保护构件50的透明程度，该保护构件50的透明率越高，表示该保护构件50越趋近于透明，为了保证保护构件50的透明效果，该透明率不小于50％，例如该透明率可以为50％、60％和80％等数值，另外，保护构件50的结构与支撑构件10的结构相适应，比如，保护构件10的结构为长方体，该保护构件10开设有一凹槽以形成收容空间10B，保护构件50的形状可以为一盖板设置在收容空间10B的开口处，以保护设置在收容空间10B中的显示模组30和视角控制模组40，如图1a所示；又比如，保护构件10的结构为球体，该保护构件10开设有一凹槽以形成收容空间10B，保护构件50的形状可以为一盖板设置在收容空间10B的开口处，也可以为与收容空间10B的开口处相适应的弧面结构，具体根据实际情况进行选择，在此不再赘述。

显示模组30可以包括二维显示器或三维显示器，其中，三维显示器又称立体显示器，立体显示器是一种建立在人眼立体视觉机制上的新一代自由立体显示设备。它能够出色的利用多通道自动立体现实技术，不需要借助任何助视设备，即可获得具有完整深度信息的图像，立体显示器采用显微透镜光栅屏幕或透镜屏技术，通过摩尔纹(moiré)干涉测量法精确对位，利用一组倾斜排列的凸透镜阵列，仅在水平方向上发生的折射来为双眼提供不同的透视图像，来实现立体效果。

手势识别模组70用于识别用户在显示区10A内针对三维图像触发的手势操作，并将识别结果发送至控制模组40中，控制模组40根据识别结果对旋转电机模组60进行控制，以使得显示模组30在旋转电机模组60的控制下，调整三维图像的形态。手势识别模组70可采用现有的红外传感器方案、TOF(Time of flight，飞行时间法)方案或超声波侦测方案等，其负责侦测用户手在显示区域内的手部运动轨迹及手势状态，其中，红外线传感器是一种能够感应目标辐射的红外线，利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。按探测机理可分成为光子探测器和热探测器，光子探测器是利用入射光辐射的光子流与探测器材料中的电子互相作用，从而改变电子的能量状态，引起各种电学现象；热探测器是利用红外辐射的热效应，探测器的敏感元件吸收辐射能后引起温度升高，进而使某些有关物理参数发生变化，通过测量物理参数的变化来确定探测器所吸收的红外辐射；所谓飞行时间法是通过给目标连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。这种技术跟3D激光传感器原理基本类似，只不过3D激光传感器是逐点扫描，而TOF相机则是同时得到整幅图像的深度信息。TOF相机与普通机器视觉成像过程也有类似之处，都是由光源、光学部件、传感器、控制电路以及处理电路等几部单元组成。与同属于非侵入式三维探测、适用领域非常类似的双目测量系统相比，TOF相机具有根本不同3D成像机理。双目立体测量通过左右立体像对匹配后，再经过三角测量法来进行立体探测，而TOF相机是通过入、反射光探测来获取的目标距离获取。TOF技术采用主动光探测方式，与一般光照需求不一样的是，TOF照射单元的目的不是照明，而是利用入射光信号与反射光信号的变化来进行距离测量，所以，TOF的照射单元都是对光进行高频调制之后再进行发射，比如LED或激光二极管发射的脉冲光，脉冲可达到100MHz。与普通相机类似，TOF相机芯片前端需要一个搜集光线的镜头。不过与普通光学镜头不同的是这里需要加一个带通滤光片来保证只有与照明光源波长相同的光才能进入。同时由于光学成像系统具有透视效果，不同距离的场景为各个不同直径的同心球面，而非平行平面，所以在实际使用时，需要后续处理单元对这个误差进行校正。作为TOF的相机的核心，TOF芯片每一个像元对入射光往返相机与物体之间的相位分别进行纪录。该传感器结构与普通图像传感器类似，但比图像传感器更复杂，它包含2个或者更多快门，用来在不同时间采样反射光线。因为这种原因，TOF芯片像素比一般图像传感器像素尺寸要大得多，一般100um左右。照射单元和TOF传感器都需要高速信号控制，这样才能达到高的深度测量精度。比如，照射光与TOF传感器之间同步信号发生10ps的偏移，就相当于1.5mm的位移。而当前的CPU可到3GHz，相应得时钟周期是300ps，则相应得深度分辨率为45mm。运算单元主要是完成数据校正和计算工作，通过计算入射光与反射光相对相移关系，即可求取距离信息，超声波的波长比一般声波要短，具有较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术。把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上，从试样透出的超声波携带了被照部位的信息(如对声波的反射、吸收和散射的能力)，经声透镜汇聚在压电接收器上，所得电信号输入放大器，利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上。上述装置称为超声显微镜。超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用，在微电子器件制造业中用来对大规模集成电路进行检查，在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物的立体图像的声成像技术，其原理与光波的全息术基本相同，只是记录手段不同而已(见全息术)。用同一超声信号源激励两个放置在液体中的换能器，它们分别发射两束相干的超声波：一束透过被研究的物体后成为物波，另一束作为参考波。物波和参考波在液面上相干叠加形成声全息图，用激光束照射声全息图，利用激光在声全息图上反射时产生的衍射效应而获得物的重现像，通常用摄像机和电视机作实时观察。

可以理解的是，控制模组40至少包括电源以及处理器，电源用于向三维显示设备1中各个组件提供电流，以驱动三维显示设备1中各个组件，处理器主要用于处理指令、执行操作、控制时间和处理数据。

可选的，在一些实施例中，请参阅图1b，视角控制模组40包括依次设置在显示模组30上的视角控制膜40A和负折射率面板40B，其中，视角控制膜40A用于将显示模组30显示的图像投影至负折射率面板40B中，以便在显示区10A中显示三维图像，进一步的，显示模组30与视角控制膜40A之间的夹角为0度至45度，其摆放角度与视角控制膜40A本身光线发散角度有关，并且与显示模块30中心到负折射率面板40B中心的距离有一定的关系，可根据各种配合参数做调整，并保证该视角控制膜40A与显示模块30、以及视角控制膜40A与负折射率面板40B的相对位置固定，此外，显示模组30在收容控件10B的位置如图1c所示，其与保护构件50之间的夹角为45度至90度，角度不同需要配合调整显示模组30中的影像显示状态，同时显示模组30刷新率保持在100Hz及以上，刷新率越高立体显示的多角度信息越丰富，显示效果越好，负折射率面板40B呈水平摆放，显示模组30、视角控制膜40A和负折射率面板40B之间位置将影响到所呈现影像的悬空位置、显示效果以及光害强度等多个因素，具体根据实际需求进行调整。

需要说明的是，为了保证旋转电机模组60控制支撑构件10转动时三维图像的显示效果，因此，可以将旋转电机模组60的旋转速度设置为显示模组30的刷新率的正整数倍，即，在一些实施例中，旋转电机模组60的旋转速度为显示模组30的刷新率的正整数倍。进一步的，旋转电机模组60的旋转速度大于等于100圈/每秒

此外，为了提高用户与该三维显示设备1的交互性，请参阅图1c，三维显示设备1还可以包括手势反馈模组80，该手势反馈模组80设置在保护构件50上，手势反馈模组80用于检测用户的手势在显示区10A的位置，并用于向用户的手部发出与检测结果对应的能量束，其中，能量束可以为超声波能量束或红外线能量束，手势反馈模组80会发出能量束打到用户的手部的皮肤表面，使得用户可以感知到除视觉变化外的触觉反馈，得到多维度的交互反馈感受。

可选的，在一些实施例中，手势识别模组70和手势反馈模组80相对设置在显示区10A的两侧。

本申请提供的三维图像显示设备，将显示模组30和视角控制模组40均设置在收容空间中，使得视角控制模组40将显示模组30显示的图像投影至在显示区10A中，提高了三维图像的显示效果，并且，旋转电机模组60可以根据用户触发的手势操作控制在显示区10A中的三维图像，提高了用户与三维图像显示设备的交互性。

相应的，本申请还提供一种三维图像显示方法，应用于上述三维图像显示设备，该方法包括：显示模组显示图像，视角控制模组将图像投影至显示区中，以便在显示区中显示三维图像，手势识别模组识别用户针对三维图像触发的手势操作，并将识别结果发送至控制模组中，控制模组根据识别结果对旋转电机模组进行控制，以使得显示模组在所述旋转电机模组的控制下，调整三维图像的形态，并在显示区中显示调整后的三维图像。

请参阅图1d，图1d为本申请提供的三维图像显示方法的流程示意图。该三维图像显示方法的具体流程可以如下：

101、显示模组显示图像。

例如，具体的，控制模组可以向显示模组提供显示图像时所需的电压，以驱动该显示模组进行显示，其中，显示模组可包括由液晶显示器部件形成的显示器像素阵列、电泳显示器像素阵列、等离子体显示器像素阵列、有机发光二极管显示器像素阵列、电润湿显示器像素阵列、或者基于其他显示器技术的显示器像素。可使用显示屏覆盖层诸如透明玻璃层、透光塑料、蓝宝石、或其他透明电介质层来保护显示模组。在一些实施例中，显示模组可以为柔性屏，即显示模组可弯曲、可折叠。

102、视角控制模组将图像投影至显示区中，以便在显示区中显示三维图像。

其中，在一些实施例中，视角控制模组可以包括视角控制膜和负折射率面板，视角控制膜可以将显示模组显示的图像投影至负折射率面板中，以便在显示区中显示三维图像，该负折射率面板可以为等效负折射率平板透镜，该负折射率面板将发散的光线在微观结构里多次振荡、反射和折射，并重新汇聚成实像，从而在显示区中显示三维图像。

103、手势识别模组识别用户针对三维图像触发的手势操作，并将识别结果发送至控制模组中。

例如，可以获取用户针对三维图像触发的手势操作对应的一组图像或者一段视频流，然后，手势识别模组识别每一帧图像的手势，以完成对用户针对三维图像触发的手势操作的识别，即，可选的，在一些实施例中，步骤“手势识别模组识别用户针对三维图像触发的手势操作，并将识别结果发送至控制模组中”，具体可以包括：

(11)手势识别模组采集用户针对三维图像触发的手势操作的图像集，得到手势图像集；

(12)手势识别模组根据手势图像集，识别用户针对三维图像触发的手势操作。

具体的，可以在预设手势库中选择相应的参考手势图像，然后，基于选择的参考手势图像，对用户针对三维图像触发的手势操作进行识别，即，可选的，在一些实施例中，步骤“手势识别模组根据手势图像集，识别用户针对三维图像触发的手势操作”，具体可以包括：

(21)手势识别模组在预设手势库中选择与手势图像集中各手势图像匹配的参考手势图像；

(22)手势识别模组基于各手势图像匹配的参考手势图像，对用户针对三维图像触发的手势操作进行识别。

进一步的，可以识别手势图像中各手势图像的手势操作类型，然后，在预设手势库中选择识别的手势操作类型对应的参考手势图像，得到各手势图像匹配的参考手势图像，即，可选的，在一些实施例中，步骤“手势识别模组在预设手势库中选择与手势图像集中各手势图像匹配的参考手势图像”，具体可以包括：

(31)手势识别模组识别手势图像集中各手势图像的手势操作类型；

(32)手势识别模组在预设手势库中选择识别的手势操作类型对应的参考手势图像，得到各手势图像匹配的参考手势图像。

在得到各手势图像匹配的参考手势图像之后，可以根据手势图像集中各手势图像的顺序，结合各手势图像匹配的参考手势图像，确定用户针对三维图像触发的手势操作所表达的含义，即，可选的，在一些实施例中，步骤“手势识别模组基于各手势图像匹配的参考手势图像，对用户针对三维图像触发的手势操作进行识别”，具体可以包括：

(41)确定所述手势图像集中各手势图像的顺序；

(42)根据预设映射关系，获取各手势图像匹配的参考手势图像对应的手势语义；

(43)基于各手势图像的顺序和参考手势图像对应的手势语义，生成用户针对三维图像触发的手势操作的识别结果。

另外，为了提高用户与该三维显示图像的交互性，在一些实施例中，三维图像显示设备还包括手势反馈模组，上述三维图像显示方法具体还可以包括：当手势识别模组检测到用户针对三维图像触发的手势控制操作时，手势反馈模组检测用户的手势在显示区的位置，并向用户的手部发出与检测结果对应的能量束。

其中，能量束可以为超声波能量束或红外线能量束，手势反馈模组会发出能量束打到用户的手部的皮肤表面，使得用户可以感知到除视觉变化外的触觉反馈，得到多维度的交互反馈感受，在一些实施例中，手势反馈模组可以为基于空中触觉技术的构件，该手势反馈模组通过使用超声波传感器阵列将触觉反馈直接投射到用户的手中，创造出半空中的触觉。通过超声波的发射，开发人员可以操纵它们，以便相互作用的波的组合压力产生可感觉到的力。由于该设备的阵列紧密排列，可以创建多个压力点，以便用户在空气中感受三维图像形状，按钮，滑块和虚拟物体。

104、控制模组根据识别结果对旋转电机模组进行控制，以使得显示模组在旋转电机模组的控制下，调整三维图像的形态，并在显示区中显示调整后的三维图像。

比如，识别结果指示：用户针对三维图像触发的手势操作为旋转三维图像的角度，那么，控制模组根据识别结果对旋转电机模组进行控制，以使得显示模组在旋转电机模组的控制下进行旋转，从而调整三维图像的心态，并在显示区中显示调整后的三维图像。

本申请将显示模组和视角控制模组均设置在收容空间中，使得视角控制模组将显示模组显示的图像投影至在显示区中，提高了三维图像的显示效果，并且，旋转电机模组可以根据用户触发的手势操作控制在显示区中的三维图像，提高了用户与三维图像显示设备的交互性。

根据实施例所述的方法，以下将举例进一步详细说明。

在本实施例中将以该三维图像显示设备具体集成在终端中为例进行说明。

请参阅图2a，一种文档展示方法，具体流程可以如下：

201、终端的显示模组显示图像。

例如，具体的，终端的控制模组可以向显示模组提供显示图像时所需的电压，以驱动该显示模组进行显示，其中，终端的显示模组可包括由液晶显示器部件形成的显示器像素阵列、电泳显示器像素阵列、等离子体显示器像素阵列、有机发光二极管显示器像素阵列、电润湿显示器像素阵列、或者基于其他显示器技术的显示器像素。可使用显示屏覆盖层诸如透明玻璃层、透光塑料、蓝宝石、或其他透明电介质层来保护显示模组。在一些实施例中，终端的显示模组可以为柔性屏，即显示模组可弯曲、可折叠。

202、终端的视角控制模组将图像投影至显示区中，以便在显示区中显示三维图像。

其中，在一些实施例中，视角控制模组可以包括视角控制膜和负折射率面板，视角控制膜可以将显示模组显示的图像投影至负折射率面板中，以便在显示区中显示三维图像，该负折射率面板可以为等效负折射率平板透镜，该负折射率面板将发散的光线在微观结构里多次振荡、反射和折射，并重新汇聚成实像，从而在显示区中显示三维图像。

203、终端的手势识别模组识别用户针对三维图像触发的手势操作，并将识别结果发送至控制模组中。

例如，终端可以获取用户针对三维图像触发的手势操作对应的一组图像或者一段视频流，然后，终端的手势识别模组识别每一帧图像的手势，以完成对用户针对三维图像触发的手势操作的识别，具体的，终端可以在预设手势库中选择相应的参考手势图像，然后，基于选择的参考手势图像，对用户针对三维图像触发的手势操作进行识别。

204、终端的控制模组根据识别结果对旋转电机模组进行控制，以使得显示模组在旋转电机模组的控制下，调整三维图像的形态，并在显示区中显示调整后的三维图像。

为了便于进一步理解本申请的三维图像显示方案，请参阅图2b，以下对本申请的三维图像显示设备及显示方法进行进一步介绍，本方案主要包含两个部分，一部分为三维图像显示部分，一部分为手势互动部分，两部分分工合作并构成一个完整的完整链路：图像呈现—用户观察—用户交互—交互行为侦测—图像更新——触觉反馈感知。用户除了能看见三维图像外，当用户伸手尝试触碰三维图像像时，三维图像会发生相应的变化，如移动，变形或消失等，同时手势反馈模组发出能量束，当能量束碰到用户的手部皮肤时，用户即可感知到反馈，并和视觉变化一起让用户得到多维度的感知。

三维图像显示部分的功能主要由以下部件完成，包括：显示模组，，视角控制膜(防窥片)、负折射率面板、保护构件、旋转电机模组和支撑构件。显示模组可以为二维显示器也可为三维显示器，其将需要显示图像的光线信息从显示模组中发射出来，光线经过视角控制膜，对光线的传播角度进行的限制，使得光线有效的传递到负折射率面板上，而减少光线在其他角度上传播出来，引起光害而影响用户对被显示物体的观看感受，显示模组显示的图像的光线穿过视角控制膜后，投射到负折射率面板上，光线经过折射，便在以负折射率面板为镜像面，显示模组的显示图像在显示位置的镜像面另一侧位置(即显示区)上显示出一个三维图像，则被显示物体就能在悬空状态下呈现出来。但由于此影像只有当用户眼睛视觉中心与图像位置和负折射率面板都重叠时才能看见，所以为了让用户可以在各个角度都能看到这个影像，方案中增加了一套旋转电机模组，在旋转电机模组的驱动下，通过一个支撑构件将显示模组、视角控制膜和负折射率面板固定在一起并实现转动，使得原来单一的可观察视角变为可在360度被观察到，另外当三维图像配合转动速度和显示器刷新率调整显示内容时，即立体悬空显示部分在0度时，显示模块显示正面信息，90度时，显示侧面信息，180度时，显示背面信息，270度时，显示另一侧面信息，甚至做更细致的角度切分，这样用户就能在该方案的周围任意角度位置上都能看到被显示物体影像的立体全息影像，实现悬空360度立体影像的显示。

而对应的手势互动部分则包含手势识别模组和手势反馈模组，手势识别模组可采用现有的红外传感器方案、TOF方案或超声波侦测方案等，其负责侦测用户手在显示区域内的手部运动轨迹及手势状态，并区分为对应的交互手势信息，三维图像显示部分根据交互手势信息做出对应的显示变化，同时，手势反馈模组会发出能量束打到手的皮肤表面，使得用户可以感知到除视觉变化外的触觉反馈，得到多维度的交互反馈感受。

本申请提供的终端将显示模组和视角控制模组均设置在收容空间中，使得视角控制模组将显示模组显示的图像投影至在显示区中，提高了三维图像的显示效果，并且，旋转电机模组可以根据用户触发的手势操作控制在显示区中的三维图像，提高了用户与三维图像显示设备的交互性。

此外，本申请还提供一种电子设备，如图3所示，其示出了本申请所涉及的电子设备的结构示意图，具体来讲：

该电子设备可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器301、一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器302、电源303和输入单元304等部件。本领域技术人员可以理解，图3中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：

处理器301是该电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器302内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器302内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。可选的，处理器301可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器301可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器301中。

存储器302可用于存储软件程序以及模块，处理器301通过运行存储在存储器302的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器302可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器302还可以包括存储器控制器，以提供处理器301对存储器302的访问。

电子设备还包括给各个部件供电的电源303，优选的，电源303可以通过电源管理系统与处理器301逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源303还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。

该电子设备还可包括输入单元304，该输入单元304可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。

尽管未示出，电子设备还可以包括显示单元等，在此不再赘述。具体在本实施例中，电子设备中的处理器301会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器302中，并由处理器301来运行存储在存储器302中的应用程序，从而实现各种功能，如下：

显示模组显示图像，视角控制模组将图像投影至显示区中，以便在显示区中显示三维图像，手势识别模组识别用户针对三维图像触发的手势操作，并将识别结果发送至控制模组中，控制模组根据识别结果对旋转电机模组进行控制，以使得显示模组在所述旋转电机模组的控制下，调整三维图像的形态，并在显示区中显示调整后的三维图像。

以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。

本申请提供的三维图像显示设备，将显示模组和视角控制模组均设置在收容空间中，使得视角控制模组将显示模组显示的图像投影至在显示区中，提高了三维图像的显示效果，并且，旋转电机模组可以根据用户触发的手势操作控制在显示区中的三维图像，提高了用户与三维图像显示设备的交互性。

本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。

为此，本申请提供一种存储介质，其中存储有多条指令，该指令能够被处理器进行加载，以执行本申请所提供的任一种三维图像显示方法中的步骤。例如，该指令可以执行如下步骤：

显示模组显示图像，视角控制模组将图像投影至显示区中，以便在显示区中显示三维图像，手势识别模组识别用户针对三维图像触发的手势操作，并将识别结果发送至控制模组中，控制模组根据识别结果对旋转电机模组进行控制，以使得显示模组在所述旋转电机模组的控制下，调整三维图像的形态，并在显示区中显示调整后的三维图像。

以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。

其中，该存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

由于该存储介质中所存储的指令，可以执行本申请所提供的任一种三维图像显示方法中的步骤，因此，可以实现本申请所提供的任一种三维图像显示方法所能实现的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。

根据本申请的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的方法。

以上对本申请所提供的一种三维图像显示设备、显示方法、电子设备以及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1.一种三维图像显示设备，其特征在于，包括：支撑构件、控制模组、显示模组、视角控制模组以及保护构件，所述支撑构件包括显示区，所述保护构件对应设置在所述显示区上，所述支撑构件的内部具有一收容空间，所述显示模组和视角控制模组均设置在所述收容空间中，所述显示模组与所述控制模组电性连接，所述显示模组在所述控制模组的控制下显示图像，所述视角控制模组用于将所述图像投影至所述显示区中，以便在所述显示区中显示三维图像；

旋转电机模组，所述旋转电机模组与所述保护构件相对设置在所述支撑构件的两侧，所述旋转电机模组与所述控制模组电性连接；

手势识别模组，所述手势识别模组设置在所述保护构件上，所述手势识别模组用于识别用户针对所述三维图像触发的手势操作，并将识别结果发送至所述旋转电机模组，所述旋转电机模组根据识别结果，在所述控制模组的控制下，控制所述支撑构件旋转，以调整所述三维图像的形态，并在所述显示区显示调整后的三维图像。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括设置在所述保护构件上的手势反馈模组，所述手势反馈模组用于检测所述用户的手势在所述显示区的位置，并用于向所述用户的手部发出与检测结果对应的能量束。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述手势识别模组和手势反馈模组相对设置在所述显示区的两侧。

4.根据权利要求1至3任一项所述的设备，其特征在于，所述视角控制模组包括依次设置在所述显示模组上的视角控制膜和负折射率面板；

其中，所述视角控制膜用于将所述图像投影至所述负折射率面板中，以便在所述显示区中显示三维图像。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述显示模组与视角控制膜之间的夹角为0度至45度。

6.根据权利要求1至3任一项所述的设备，其特征在于，所述旋转电机模组的旋转速度为所述显示模组的刷新率的正整数倍。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述旋转电机模组的旋转速度大于等于100圈/每秒。

8.一种三维图像显示方法，应用于三维显示设备，其特征在于，所述三维显示设备包括：控制模组、显示模组、视角控制模组、旋转电机模组、手势识别模组，所述方法包括：

所述显示模组显示图像；

所述视角控制模组将所述图像投影至所述显示区中，以便在所述显示区中显示三维图像；

所述手势识别模组识别用户针对所述三维图像触发的手势操作，并将识别结果发送至所述控制模组中；

所述控制模组根据识别结果对所述旋转电机模组进行控制，以使得所述显示模组在所述旋转电机模组的控制下，调整所述三维图像的形态，并在所述显示区中显示调整后的三维图像。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述手势识别模组识别用户针对所述三维图像触发的手势操作，包括：

所述手势识别模组采集用户针对所述三维图像触发的手势操作的图像集，得到手势图像集；

所述手势识别模组根据所述手势图像集，识别用户针对所述三维图像触发的手势操作。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述手势识别模组根据所述手势图像集，识别用户针对所述三维图像触发的手势操作，包括：

所述手势识别模组在预设手势库中选择与所述手势图像集中各手势图像匹配的参考手势图像；

所述手势识别模组基于各手势图像匹配的参考手势图像，对用户针对所述三维图像触发的手势操作进行识别。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述手势识别模组在预设手势库中选择与所述手势图像集中各手势图像匹配的参考手势图像，包括：

所述手势识别模组识别所述手势图像集中各手势图像的手势操作类型；

所述手势识别模组在预设手势库中选择识别的手势操作类型对应的参考手势图像，得到各手势图像匹配的参考手势图像。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述手势识别模组基于各手势图像匹配的参考手势图像，对用户针对所述三维图像触发的手势操作进行识别，包括：

确定所述手势图像集中各手势图像的顺序；

根据预设映射关系，获取各手势图像匹配的参考手势图像对应的手势语义；

基于各手势图像的顺序和参考手势图像对应的手势语义，生成所述用户针对所述三维图像触发的手势操作的识别结果。

13.根据权利要求8至12任一项所述的方法，其特征在于，所述三维图像显示设备还包括手势反馈模组，所述方法还包括：

当所述手势识别模组检测到用户针对所述三维图像触发的手势控制操作时，所述手势反馈模组检测所述用户的手势在所述显示区的位置，并向所述用户的手部发出与检测结果对应的能量束。

14.一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求8-13任一项所述三维图像显示方法的步骤。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8-13任一项所述三维图像显示方法的步骤。

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