CN112470073B - 台面体积显示装置及显示三维图像的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于呈现三维图像的台面体积显示装置(102，200，506，600)。体积显示装置包括：包括基本平行地布置以形成投影体积的多个显示元件(212、400)的多层体积显示器(202，502，602，700)，该多个显示元件中的每一个通过至少一个光学漫射器(300，402，404，406，408，704)实现；联接到前述显示器的体积显示驱动器，体积显示驱动器(204)被配置成控制多个显示元件的运作状态；处理单元(206)，被配置成处理三维图像以生成多个图像切片，其中，给定图像切片将被投影到相应的显示元件上；投影仪(208，604，606)，被配置成将多个图像切片投影到多个显示元件上；以及与体积显示驱动器、处理单元和投影仪联接的控制单元(210)，其中，该控制单元被配置成控制体积显示驱动器和投影仪以在投影体积内呈现三维图像。

Description

台面体积显示装置及显示三维图像的方法

技术领域

本公开总体上涉及显示装置；更具体地，涉及呈现三维图像的台面体积(table-top volumetric)显示装置，这种台面体积显示装置包括多层体积显示器、体积显示驱动器、处理单元、投影仪以及控制单元。此外，本公开还涉及通过前述台面体积显示装置呈现三维图像的方法。

背景技术

由于三维图像的可理解性强且易于解释，通过三维图像可视化地呈现信息的普及程度成倍增长。随着技术的进步，目前显示技术能够逼真地呈现二维图像以及三维图像。因此，如今，三维图像被用于教育领域(例如，向院校学生展示三维模型)、土木工程领域、空中交通管制管理领域(例如，对机场周围的空域进行建模)、建筑领域、军事领域(例如，描绘战场的地形模型)等等。

目前采用几种技术来呈现三维图像。在第一示例中，可以通过在台面上布置沙堆以创建给定环境(地形)的按比例缩小的三维模型来呈现与关注的给定环境(例如，街区)相关的三维信息。可选地，沙堆结构的表面可以用作投影屏幕，并通过自上而下的图像投影来补充附加信息。但是，这种三维沙堆模型需要大量的设置时间才能显示单个三维视图，且不便携带。此外，仅能在基于静态地形的构造中捕获真实的三个维度，而通常动态改变的信息被呈现为2D投影。因此，为了克服与沙盘有关的限制，可以采用二维显示器。在第二示例中，采用诸如液晶显示器(LCD)之类的二维显示器来在其上呈现给定三维物体/场景的三维图像。通常，当在常规的二维显示器(诸如液晶显示器、基于发光二极管的显示器等)上显示三维图像时，用户会通过心理深度线索(例如视角、阴影、遮挡等)来感知3D场景的深度。然而，这种显示器不能呈现对于逼真地呈现三维图像所必不可少的物理深度线索，并且这种图像还缺乏可理解性和连贯性。在第三示例中，可以采用诸如三维打印机之类的设备来克服与二维显示器相关联的限制。但是，这种方法与沙盘非常相似。3D打印操作非常耗时，并且无法逼真地对动态内容进行实时三维呈现。在第四示例中，诸如体视显示(stereoscopicdisplay)之类的现代三维显示技术可以用于对给定的三维物体/场景进行逼真的三维呈现。然而，与三维成像相关的此类技术还存在相关的局限性，例如，诸如存在引起眼睛疲劳的视觉辐辏-调节冲突(从而不能长时间使用此类技术)等。在第五示例中，可以采用头戴式立体显示器来提供更高的移动自由度。然而，头戴式显示器增加的厚重度可能会拉伤肌肉，而且可穿戴式的阻挡结构也限制了人际交往。此外，虽然有3D内容沉浸感更高的附加优势，但头戴式立体显示器也会引起视觉辐辏-调节冲突。因此，头戴式显示技术的佩戴和观看时间较长会引起用户的不适以及注意力不集中。在第六示例中，可以在多视图显示器上呈现三维图形内容。这种多视图显示器通过向用户(从不同角度/视角)提供有限数量的视图来逼近3D场景。但是，显示3D场景的多个视图的方法需要相当复杂的图像处理，从而限制了实际可显示的视图数量。因此，通常三维图像的分辨率较低和/或实际可用的视角较少。因此，多视图显示器不能提供三维图像的可理解的呈现。在第七示例中，可以由诸如光场技术之类的技术代替多视图显示器，以克服与之相关的限制。这种光场技术采用多个图像投影仪来对图像提供分辨率极佳的三维呈现。此外，由于需要密集的计算，这种技术需要更长的处理时间。因此，三维图像的实时呈现会受到限制和/或需要大量的计算资源。

当前，为了克服与前述技术相关的局限性，越来越多地采用体积型显示器来呈现三维图像。这种体积型显示器采用投影设备在三维体积中投射光，以创建给定三维物体/场景的逼真的三维图像。但是，采用常规的体积型显示器来呈现给定三维物体/场景的逼真的三维图像存在许多相关的局限性，诸如难以扩展性、计算密集的数据处理等。

因此，根据前述讨论，需要克服与用于呈现三维图像的常规技术相关的前述缺点。

发明内容

本公开旨在提供一种用于呈现三维图像的台面体积显示装置。本公开还旨在提供一种通过台面体积显示装置呈现三维图像的方法。本公开旨在提供针对诸如在用于三维成像的常规显示装置中不适当地缩放和呈现三维图像之类的现有问题的解决方案。本公开的目的是提供一种至少部分地克服现有技术中遇到的问题的解决方案，并且提供一种能够如实呈现三维图形信息的鲁棒的、用户友好的台面体积显示装置。

在一个方面中，本公开的实施例提供了一种用于呈现三维图像的台面体积显示装置，所述台面体积显示装置包括：

-包括多个显示元件的多层体积显示器，该多个显示元件基本平行地布置以形成投影体积，该多个显示元件中的每一个显示元件通过至少一个光学漫射器来实现；

-联接至多层体积显示器的体积显示驱动器，该体积显示驱动器被配置成控制多个显示元件的运作状态；

-处理单元，被配置成处理三维图像以生成多个图像切片，其中，给定图像切片被投影到相应的显示元件上；

-至少一个投影仪，被配置成将多个图像切片投影到多个显示元件上；以及

-与体积显示驱动器、处理单元和至少一个投影仪联接的控制单元，其中，该控制单元被配置成控制体积显示驱动器和至少一个投影仪以在投影体积内呈现三维图像。

在另一个方面中，本公开的实施例提供了一种用于通过台面体积显示装置呈现三维图像的方法，该台面体积显示装置包括多层体积显示器和至少一个投影仪，其中，该多层体积显示器包括多个显示元件，该多个显示元件基本平行地布置以形成投影体积，该方法包括：

-处理三维图像以生成多个图像切片，其中，给定图像切片将被投影到相应的显示元件上；以及

-通过至少一个投影仪将多个图像切片投影到多个显示元件上，同时控制多个显示元件的运作状态，以在投影体积内呈现三维图像。

本公开的实施例基本上消除了或至少部分地解决了现有技术中的前述问题，并且能够在台面体积显示装置内如实描绘三维图像。

根据附图以及结合所附权利要求解释的说明性实施例的具体实施方式，本公开的其他方面、优势、特征和目的将变得明显。

应当理解，在不脱离如所附权利要求所限定的本公开的范围的情况下，本公开的特征易于以各种组合进行组合。

附图说明

当结合附图阅读时，将更好地理解以上发明内容以及以下说明性实施例的具体实施方式。出于说明本公开的目的，在附图中示出了本公开的示例性构造。然而，本公开并不限于本文公开的特定方法和装置。此外，本领域技术人员可以理解，附图未按比例绘制。只要可能，相似的元件都以相同的数字表示。

现在将仅通过示例的方式参考以下附图来描述本公开的实施例，其中：

图1是根据本公开的实施例的使用台面体积显示装置的环境的示意图。

图2A和图2B是根据本公开的不同实施例的用于呈现三维图像的台面体积显示装置的示意图；

图3A和图3B分别示出了根据本公开的实施例的给定光学漫射器的示意图和俯视图；

图4A和图4B分别示出了根据本公开的实施例的给定显示元件的示意图和俯视图；

图5A和图5B示出了根据本公开的实施例的台面体积显示设备内的多层体积显示器的布置以及分离装置的不同视图；

图6示出了根据本公开的实施例的用于呈现三维图像的台面体积显示装置的示例性实施方式；

图7示出了根据本公开的实施例的在接收来自投影仪的给定图像切片的一部分的投影时的多层体积显示器的横截面的放大图；以及

图8示出了根据本公开的实施例的通过台面体积显示设备呈现三维图像的方法的步骤。

在附图中，带下划线的数字用于表示该带下划线的数字所在的项目或与该带下划线的数字相邻的项目。未加下划线的数字与通过将该未加下划线的数字链接到项目的线所标识的项目有关。当数字未加下划线并带有关联的箭头时，该未加下划线的数字用于标识箭头所指向的总体项。

具体实施方式

以下具体实施方式描述了本公开的实施例以及可以实现这些实施例的方式。尽管已经公开了执行本公开的一些模式，但是本领域技术人员应当理解，执行或实践本公开的其他实施例也是可行的。

在一个方面中，本公开的实施例提供了一种用于呈现三维图像的台面体积显示装置，该台面体积显示装置包括：

-包括多个显示元件的多层体积显示器，该多个显示元件基本平行地布置以形成投影体积，该多个显示元件中的每一个显示元件通过至少一个光学漫射器来实现；

-联接至多层体积显示器的体积显示驱动器，该体积显示驱动器被配置成控制多个显示元件的运作状态；

-处理单元，被配置成处理三维图像以生成多个图像切片，其中，给定图像切片被投影到相应的显示元件上；

-至少一个投影仪，被配置成将多个图像切片投影到多个显示元件上；以及

-与体积显示驱动器、处理单元和至少一个投影仪联接的控制单元，其中，该控制单元被配置成控制体积显示驱动器以及至少一个投影仪以在投影体积内呈现三维图像。

在另一方面中，本公开的实施例提供了一种通过台面体积显示装置呈现三维图像的方法，该台面体积显示装置包括多层体积显示器和至少一个投影仪，其中，该多层体积显示器包括多个显示元件，该多个显示元件基本平行地布置以形成投影体积，该方法包括：

-处理三维图像以生成多个图像切片，其中，将给定图像切片投影到相应的显示元件上；以及

-通过至少一个投影仪将多个图像切片投影到多个显示元件上，同时控制多个显示元件的运作状态，以在投影体积内呈现三维图像。

本公开提供了前述的台面体积显示装置以及前述的呈现三维图像的方法。本文中描述的台面体积显示装置可以由单个用户或多个用户使用以从各种角度观看三维图像。台面体积显示装置如实地描绘了三维图像，从而消除了观看三维图像所需的额外的观看辅助工具(例如眼镜或专用头戴设备)。台面体积显示装置向用户准确地呈现了真实的物理深度线索和心理深度线索，从而减少了用户的认知负担，并且使得三维图像即使对于未经训练的用户也更易于理解。台面体积显示装置还可以接收并处理多个数据馈送，以显示合成的三维图像，该合成的三维图像包含相互补充的图形信息。可以基于将要显示的三维图像的尺寸来适当地选择台面体积显示装置的尺寸。有利地，当需要大尺寸的台面体积显示装置时，可以在不损害图像质量的情况下采用大尺寸的光学漫射器以及小尺寸的光学漫射器。具体地，利用小尺寸的光学漫射器可以以更简单的设计以及负担得起的方式产生具有大视野的多层体积显示器。

在整个本公开中，本文使用的术语“体积显示装置”涉及以使三维图像看起来真实地具有实际物理深度的方式向用户呈现三维图像的专用设备。换句话说，体积显示装置可操作地被用作可视地呈现三维空间中的三维图像的装置。应当理解，本公开描述了一种实现为台子(即，工作台、架子等)的上表面的体积显示装置，因此被称为“台面体积显示装置”。

在一些实施方式中，台面体积显示装置可以是可用于呈现大尺寸三维图像(例如，诸如地形模型、剖析模型、机械模型等)的大尺寸装置。在其他实施方式中，台面体积显示装置可以是可用于呈现小尺寸三维图像(例如，诸如家用物品模型、实验室仪器模型、教育模型等)的小尺寸装置。

此外，术语“三维图像”涉及体积图像(即，在三维空间中具有高度、宽度和深度的图像)。给定的三维图像可以是至少一个三维物体(例如，诸如雕像、车辆、武器、乐器、抽象设计等)、三维场景(例如，诸如海滩场景、山区环境、室内环境等)等的给定体积图像。此外，术语“三维图像”还包含计算机生成的三维表面。此外，术语“三维图像”还包含三维点云。

台面体积显示装置包括多层体积显示器。值得注意的是，多层体积显示器包括多个显示元件，该多个显示元件基本平行地布置以形成投影体积。

在整个本公开中，术语“多层体积显示器”涉及在运作时显示三维图像的专用分层设备。此外，术语“显示元件”涉及能够显示三维图像的至少一部分的多层体积显示器的部件。具体地，多层体积显示器的每一层通过单个显示元件来实现。此外，术语“投影体积”指的是要在其中显示三维图像的三维空间，这种三维空间在多个显示元件的物理布置内形成。

可选地，多层体积显示器内的多个显示元件的数量在2至50的范围内。作为示例，多层体积显示器可包括2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、40、45或50个显示元件。替选地且可选地，多层体积显示器内的多个显示元件的数量大于50。作为示例，多层体积显示器可以包括55、60、65、70、75、80、85、90、95或100个显示元件。

可选地，多个显示元件被布置成元件间的间距相同。术语“元件间的间距”指的是相邻的一对显示元件之间的间隙(即，空间)。在一个示例中，多个显示元件可以被布置为100毫米厚的堆叠。在这种情况下，可以将11个显示元件布置成每对相邻的显示元件之间的元件间的间隔为10毫米。

替选地且可选地，多个显示元件被布置成元件间的间距不相等。可选地，就这一点而言，元件间的间距随着用户与给定的一对相邻的显示元件之间的距离增加而线性地增加。换句话说，最靠近用户的一对相邻的显示元件的元件间的间距可以最小，而离用户最远的一对相邻的显示元件的元件间的间距可以最大。

可选地，元件间的间距的范围为0.5毫米至50毫米。作为示例，给定元件间的间距可以是0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45或50毫米。

应当理解，显示元件的数量和多个显示元件的元件间的间距限定了台面体积显示装置内的可访问的整体投影体积。因此，可以通过改变上述两个参数中的至少一个参数来调节投影体积的深度。值得注意的是，可以通过改变显示元件的数量和/或改变多个显示元件之间的元件间的间距来改变投影体积的深度。

此外，还应当理解，多层体积显示器的深度分辨率(即，在深度方向或z轴方向上的可能的信息密度)取决于显示元件的数量和多个显示元件之间的元件间的间距。作为示例，为了增加多层体积显示器的深度分辨率，可以增加显示元件的数量以及可以减小多个显示元件的元件间的间距。

可选地，多个显示元件的形状基本上是平坦的。替选地且可选地，多个显示元件的形状基本上是弯曲的。

可选地，多层体积显示器的体积刷新率在20Hz至120Hz之间。在整个本公开中，术语“体积刷新率”指的是与单个三维图像有关的给定的多个图像切片在多层体积显示器的多个显示元件上重复显示的速率。换句话说，当在多层体积显示器上显示一次与单个三维图像有关的给定的多个图像切片时，则认为多层体积显示器已经显示了单个三维图像的一个体积。因此，多层体积显示器的体积刷新率与多层体积显示器在一秒内可以显示的体积的数量有关。应当理解，高的体积刷新率有利于用户的无闪烁的图像观看体验。作为示例，如果多层体积显示器的给定体积刷新率是30Hz，则多层体积显示器可以在一秒内显示给定三维图像的30个体积。

可选地，多层体积显示器的体积刷新率的范围为40Hz至60Hz。更可选地，多层体积显示器的体积刷新率是50Hz。

如前所述，通过至少一个光学漫射器来实现多个显示元件中的每一个显示元件。在整个本公开中，术语“光学漫射器”指的是在运作时在其上显示给定图像切片的光学部件。值得注意的是，给定显示元件的至少一个光学漫射器在运作时接收给定图像切片的投影以在给定显示元件上显示出在给定图像切片中呈现的图形信息。因此，多个显示元件的光学漫射器在运作时接收多个图像切片的投影，以在多个显示元件上显示出在多个图像切片中呈现的图形信息。

可选地，通过胆甾型液晶漫射器元件来实现给定的光学漫射器。可选地，给定光学漫射器是可电切换的，以在至少两个运作状态之间切换，该至少两个运作状态至少包括光学透明状态和光学漫射状态。当给定光学漫射器处于光学透明状态时，电磁辐射的可见光谱内的光在没有散射的情况下基本穿过该给定光学漫射器。当给定光学漫射器处于光学漫射状态时，入射在其上的光的大部分被前向散射。更简单地说，可将光学透明状态理解为“基本透射的状态”，可以将光学漫射状态理解为“基本漫射的状态”。值得注意的是，仅当给定光学漫射器处于光学漫射状态时，给定光学漫射器才在其上显示所投影的给定图像切片。可以将给定光学漫射器理解为可电控的屏幕，该光学漫射器当运作在光学透明状态下时使得光通过其自身，并且当运作在光学漫射状态下时使得这些光对用户可见。因此，每个显示元件的一个或多个光学漫射器在运作时在该至少两个运作状态之间快速且顺序地切换，以显示多个图像切片。作为结果，在三维图像内产生了实际物理深度的可视效果。应当理解，在给定时间点，只有一个显示元件的一个或多个光学漫射器处于光学漫射状态，而其余显示元件的其余光学漫射器处于光学透明状态。

可选地，通过能够主动电控(例如为液晶类型)的光学漫射器元件来实现多个显示元件。

可选地，该至少一个光学漫射器的厚度在0.1毫米至1毫米的范围内。在一个示例中，至少一个光学漫射器的厚度可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1毫米。应当理解，由于至少一个光学漫射器非常薄，因此多层体积显示器可选地可包括与多个显示元件相对应的多个支撑板，其中，采用给定支撑板来支撑给定显示元件的至少一个光学漫射器。给定显示元件的至少一个光学漫射器通过折射率匹配的粘合剂(例如，诸如光学胶、树脂等)被附接至与给定显示元件相对应的支撑板上。多个支撑板对多个显示元件提供位置精度以及刚性。此外，多个支撑板还能够在多个显示元件之间提供元件间的间距。换句话说，多个支撑板还用作显示元件间的间隔物。作为示例，多个显示元件之间的元件间的间距可以基本对应于多个支撑基板的厚度。可选地，多个支撑板由其折射率与至少一个光学漫射器的折射率匹配的透明材料制成。

可选地，给定光学漫射器包括：

-基本上彼此平行地布置的两个支撑基板，其中，两个支撑基板的面向内的表面涂覆有透明电极材料；

-多个间隔物，该多个间隔物被布置在两个支撑基板之间以使得两个支撑基板之间的间隔基本均匀；

-两个支撑基板之间的电-光活性介质；

-沿着两个支撑基板的周缘的至少一个聚合物密封件，该至少一个聚合物密封件用于将电光活性介质包含在给定光学漫射器内，以及

-导电母线，该导电母线在运作时向两个支撑基板供电。

可选地，两个支撑基板用作电绝缘体，以在给定光学漫射器内包含用于操作给定光学漫射器的高压电信号。

可选地，在给定光学漫射器中，两个支撑基板的透明电极材料涂层用作电极(或极板)，该电极接收用于操作给定光学漫射器的电能。此外，两个支撑基板对给定光学漫射器提供刚性，并限定出包含电-光活性介质的体积。可选地，两个支撑基板对于可见波长的光是基本透明的。可以通过两个矿物玻璃板、两个透明有机化合物板、两个柔性透明片等来实现两个支撑基板。用于涂覆两个支撑基板的面向内的表面的透明电极材料可以是氧化铟锡、石墨烯、氧化锌基透明材料、导电聚合物材料、金属纳米线网等。

可选地，两个支撑基板的面向外的表面涂覆有抗反射涂层。用于涂覆两个支撑基板的面向外的表面的抗反射涂层使得能够最小化眩光并改善三维图像的整体对比度。该抗反射涂层可以例如具有SiO₂-TiO₂、SiO₂-Nb₂O₅等的多个层。值得注意的是，当多个显示元件之间的间隙的折射率与两个支撑基板的折射率不匹配时(例如，当多个显示元件之间的间隙包含空气时)，使用该抗反射涂层。当这种间隙包括其折射率与两个支撑基板的折射率匹配的介质时，不需要使用抗反射材料。

可选地，在给定光学漫射器中，多个间隔物限定出两个支撑基板之间的间隙。可选地，多个间隔物均匀地分布在两个支撑基板之间的间隙中。多个间隔物可以是期望的耐火材料(例如，玻璃、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯))的微球(microsphere)，其中，间隔物的折射率与电-光活性介质的材料的折射率匹配。

可选地，在给定光学漫射器中，电-光活性介质是表现出胆甾型质地的液晶介质。此外，在给定光学漫射器中，聚合物密封件能够牢固地密封两个支撑基板，从而将电-光活性介质包含于给定光学漫射器内。

可选地，在给定光学漫射器中，导电母线由导电材料制成。这种导电材料可以是透明的或非透明的。在一个示例中，导电母线由铜基材料制成。导电母线以在透明电极材料之间提供良好电接触的方式粘附或焊接到透明电极材料上。导电母线以使得观看障碍最小的方式策略性地布置在给定光学漫射器内。就这点而言，导电母线沿着给定光学漫射器的边缘以L形构造布置。导电母线可以沿着给定光学漫射器的至少一个边缘布置。应当理解，给定光学漫射器的不包括导电母线的边缘能够使得聚合物密封件被放置得离给定光学漫射器的最外周缘近得多。作为结果，由于电-光活性介质占据了不包括导电母线的这些边缘的附近的空间，因此最小化了给定光学漫射器的“死区”或非活动区域。

可选地，至少一个光学漫射器包括多个光学漫射器，多个光学漫射器以平铺的方式进行布置。可选地，为了以平铺的方式布置多个光学漫射器，将各个光学漫射器放置在相应的支撑板上，并通过其折射率与相应的支撑板匹配的粘合剂粘附到相应的支撑板上。换句话说，给定的支撑板使得能够以平铺的方式布置所有的光学漫射器以形成单个显示元件。此外，可选地，给定的支撑板的折射率与其相应的光学漫射器的支撑基板的折射率相匹配。因此，粘合剂的折射率与给定支撑板和相应的光学漫射器的支撑基板二者的折射率相匹配。作为结果，折射率从一种介质平滑地过渡到另一种介质。可选地，这种支撑板的数量等于多个显示元件的数量。因此，针对多层体积显示器的每一个显示元件，其相应的支撑板包括平铺布置的多个光学漫射器。

可选地，在以平铺的方式布置多个光学漫射器时，在相邻的光学漫射器的边界处形成不可解决的接缝。值得注意的是，由于光学漫射器的聚合物密封件布置在这种边界处，因此沿着这种边界不出现光学漫射器的电-光活性介质。作为结果，在相邻的光学漫射器的边界处形成不可解决的接缝。应当理解，两个光学漫射器之间的给定不可解决接缝的厚度基本等于两个光学漫射器的两个聚合物密封件的总厚度。然而，当用户从等于或大于0.6米的距离使用多层体积显示器时，这种不可解决的接缝似乎不会干扰用户的观看体验。

应当理解，平铺布置的多个光学漫射器可以用来形成大尺寸的显示元件。当使用台面体积显示装置呈现大尺寸的三维图像时，使用这种大尺寸的显示元件。此外，可以通过采用较宽的光学漫射器来增加多层体积显示器的横向尺寸。

可选地，在多个光学漫射器的平铺布置中，沿着平铺布置的多个光学漫射器的周缘放置多个光学漫射器的导电母线。值得注意的是，由于导电母线对可见光来说通常是不透明的，因此当在多层体积显示器内使用该平铺布置时，这些导电母线沿着平铺布置的周缘放置以使得能够最低限度地遮挡用户的视线。

作为示例，多层体积显示器可包括基本上彼此平行地布置的16个显示元件。这16个显示元件中的每一个显示元件可以通过4个光学漫射器来实现。在这样的示例中，可以以2*2矩形的平铺的方式布置4个光学漫射器。值得注意的是，在这种平铺布置中，可以沿着该矩形的周缘布置4个光学漫射器的导电母线。在这样的示例中，每个光学漫射器的尺寸可以是300*400毫米，从而使得每个显示元件的横向尺寸为600*800毫米。每个显示元件的这种横向尺寸对应于对角线为大约120厘米(或大约47英寸)。

可选地，将多个显示元件层叠在一起。在这种层叠之后，多个显示元件(以基本上平行的方式)被布置在一起作为单个块，以形成多层体积显示器。应当理解，将多个显示元件层叠使得能够改善多个显示元件的整体刚度。值得注意的是，在层叠之后，多个显示元件不易受到机械冲击。可选地，采用至少一种粘合剂来层叠多个显示元件。在这种情况下，该至少一种粘合剂的折射率与至少一个光学漫射器的支撑基板的折射率相匹配。作为结果，即使没有在至少一个光学漫射器的面向外的表面上沉积抗反射涂层，也能使内部反射最小化。应当理解，当多种粘合剂被用于前述层叠时，多种粘合剂的折射率彼此相匹配。

替选地且可选地，多个显示元件以堆叠的方式布置。值得注意的是，在这种堆叠布置中，多个显示元件基本平行地布置以形成多层体积显示器。多个显示元件的堆叠布置可以在该多个显示元件之间具有间隙。可选地，在堆叠布置中，间隙中包含空气或液体介质，该液体介质的折射率与至少一个光学漫射器的支撑基板的折射率相匹配。这种液体介质可以在该堆叠布置之间流通以使得能够冷却多个显示元件的至少一个光学漫射器。

可选地，多层体积显示器还包括用于保护多个显示元件的至少一个保护盖。该至少一个保护盖被布置成覆盖(即，包围)多层体积显示器的至少一个面向外的表面，从而保护通常可能易损的多个显示元件。有利地，该至少一个保护盖保护多个显示元件使其免受不期望的冲击、污垢以及触摸损坏(例如，诸如指纹、划痕等)。可选地，该至少一个保护盖被布置成封装多层体积显示器。该至少一个保护盖呈薄膜、薄片、壳体、玻璃等形式。

此外，可选地，该至少一个保护盖的面向外的表面涂覆有抗反射和/或疏油性涂层。

台面体积显示装置包括联接至多层体积显示器的体积显示驱动器，该体积显示驱动器被配置成控制多个显示元件的运作状态。术语“体积显示驱动器”涉及专用的硬件、软件、固件或前述的组合，该体积显示驱动器被配置成控制多层体积显示器的多个显示元件的运作状态。值得注意的是，体积显示驱动器基于由至少一个投影仪投射的多个图像切片来电控制多个显示元件的运作状态。

可选地，给定显示元件具有至少两个运作状态，该至少两个运作状态至少包括光学透明状态和光学漫射状态。应当理解，给定显示元件的“运作状态”对应于用于实现给定显示元件的至少一个光学漫射器的运作状态(即，运作特性)。因此，当给定显示元件处于光学透明状态时，电磁辐射的可见光谱内的光基本穿过给定显示元件的至少一个光学漫射器，并且图像切片未显示在给定显示元件上。然而，当给定显示元件处于光学漫射状态时，入射在至少一个光学漫射器上的光的大部分被向前散射，且图像切片被显示在给定显示元件上。换句话说，当给定显示元件的至少一个漫射器处于光学透明状态时，给定显示元件将处于光学透明状态；而当给定显示元件的至少一个漫射器处于光学漫射状态时，显示元件将处于光学漫射状态。值得注意的是，给定显示元件的所有一个或多个光学漫射器在给定时间点将具有相同的运作状态。

体积显示驱动器以下述方式电控制多个显示元件的运作状态：在任何给定时间，仅在其上投影给定的图像切片的单个显示元件处于光学漫射状态，而其余显示元件处于光学透明状态。具体地，为了将给定显示元件切换到给定运作状态，体积显示驱动器将给定显示元件的至少一个光学漫射器切换到给定运作状态。此外，体积显示驱动器利用控制信号来控制至少一个光学漫射器的运作。可选地，体积显示驱动器以循环的方式控制多个显示元件中的每一个显示元件处于光学漫射状态。在一个实施例中，将多个显示元件切换到光学漫射状态的渐进顺序是从离用户最近的显示元件到离用户最远的显示元件。在另一个实施例中，将多个显示元件切换到光学漫射状态的渐进顺序是从离用户最远的显示元件到离用户最近的显示元件。在又一个实施例中，采用隔行顺序将多个显示元件切换到光学漫射状态。应当理解，体积显示驱动器对多个显示元件的运作状态的控制与在多个显示元件上对多个图像切片的投影基本同步。

在一个示例中，至少一个投影仪可以对给定的三维图像的3个图像切片IS1、IS2和IS3进行投影，该图像切片将分别显示在3个显示元件DE1、DE2和DE3上。在这种情况下，当图像切片IS1将显示在显示元件DE1上时，体积显示驱动器可以被配置成将显示元件DE1切换到光学漫射状态，同时将其余的显示元件DE2和DE3切换到光学透明状态。类似地，当图像切片IS2将显示在显示元件DE2上时，体积显示驱动器可被配置成将显示元件DE2切换到光学漫射状态，同时将其余的显示元件DE1和DE3切换到光学透明状态。此外，当图像切片IS3将显示在显示元件DE3上时，体积显示驱动器可以被配置成将显示元件DE3切换到光学漫射状态，同时将其余的显示元件DE1和DE2切换到光学透明状态。可以在一秒内循环重复多次前述切换模式。

可选地，体积显示驱动器根据主-从配置来控制多层体积显示器的运作。在这种情况下，体积显示驱动器包括用于同步操作至少一个投影仪和多个显示元件的多个驱动器逻辑块，该多个驱动器逻辑块以一个驱动器逻辑块用作“主块”而其他一个或多个驱动器逻辑块用作“一个或多个从块”的方式分等级布置。“主块”向“一个或多个从块”提供同步信号来实现这种同步操作，这将在下文中描述。

台面体积显示装置还包括处理单元，该处理单元被配置成处理三维图像以生成多个图像切片，其中，给定图像切片将被投影到相应的显示元件上。在整个本公开中，术语“图像切片”指的是三维图像的一部分(即，切片或片段)。可以通过图像处理算法将三维图像解构(或分解)为与三维图像内多个深度对应的多个图像切片。值得注意的是，三维图像是多个图像切片的组合。应当理解，当通过单个光学漫射器实现给定显示元件时，在单个光学漫射器上显示整个图像切片；而当通过多个光学漫射器实现给定显示元件时，在不同的光学漫射器上显示图像切片的不同部分。

作为示例，三维图像IMG可以描绘具有喷泉、旋转木马和水池的公园的三维场景。具体地，三维图像IMG的区域R1、R2和R3可以分别描绘喷泉、旋转木马和水池。在这样的示例中，处理单元可以处理前述三维图像IMG以生成与其对应的多个图像切片。在这样的示例中，三维图像IMG中描绘喷泉的区域R1可以构成第一图像切片，三维图像IMG中描绘旋转木马的区域R2可以构成第二图像切片，三维图像IMG中描绘水池的区域R3可以构成第三图像切片。在这样的示例中，可以将给定三维图像IMG理解为第一、第二和第三图像切片的组合。

通过硬件、软件、固件或前述的组合来实现处理单元，该处理单元被配置成处理至少一个给定三维图像以获得构成其的多个图像切片。可以将处理单元理解为执行台面体积显示装置的处理任务的计算机单元。可选地，处理单元包括被配置成处理三维图像以生成多个图像切片的至少一个图形处理单元。在整个本公开中，术语“图形处理单元”涉及用于处理三维图像的专用硬件、软件、固件或前述的组合。应当理解，至少一个图形处理单元通常包括使得能够并行处理三维图像的数千个内核(实际的处理内核等)。此外，至少一个图形处理单元被配置成以相当高的计算速率并行处理三维图像，以生成与多个三维图像中的每个图像相对应的多个图像切片。通过利用应用编程接口(API)来传送计算任务以在至少一个图形处理单元上执行该计算任务，该至少一个图形处理单元可以是诸如

等的各种组合。

作为示例，处理单元可以包括四个图形处理单元。在这样的示例中，多个图形处理单元可以在它们之间最佳地分配图形处理任务，以确保以高体积刷新率显示三维图像。此外，四个图形处理单元可以被集成到单个工作站中，该工作站可以执行用于操作四个图形处理单元的控制应用程序。

可选地，处理三维图像以生成与其对应的预定数量的图像切片。在一个实施例中，将在处理三维图像之后生成的多个图像切片的预定数量等于多层体积显示器内的多个显示元件的数量。在这种情况下，所有显示元件都被使用，并且每个显示元件都将被投影一个图像切片。在另一个实施例中，在处理三维图像之后生成的多个图像切片的预定数量小于多层体积显示器内的多个显示元件的数量。在这种情况下，在将所有图像切片投影在多个显示元件上之后，将存在至少一个未被使用的显示元件。作为示例，多层体积显示器中的多个显示元件的数量可以等于10。在这种情况下，可以处理三维图像以生成2、3、4、5、6、7、8、9或10个图像切片。

此外，可选地，处理单元被配置成在处理三维图像时执行至少一个图像处理操作以生成多个图像切片。该至少一个图像处理操作可以涉及预处理操作以及处理后操作。至少一种图像处理操作的示例包括但不限于：三维图像的线性变换(例如，诸如平移、旋转等)、裁剪三维图像、向多个图像切片添加和/或移除图形信息和/或指示信息、调整三维图像的色彩、调整三维图像的对比度、三维图像的切片间抗混淆。

此外，可选地，处理单元被配置成将多个图像切片转换为与至少一个投影仪和/或多层体积显示器的格式兼容的格式(例如，比特平面格式)。

台面体积显示装置还包括被配置成将多个图像切片投影到多个显示元件上的至少一个投影仪。在整个本公开中，本文使用的术语“投影仪”涉及将三维图像的多个图像切片投影到多层体积显示器的多个显示元件上的专用设备。

可选地，至少一个投影仪包括光源、空间光调节器以及投影装置，其中，当投影给定图像切片时，至少一个投影仪被配置成：

-采用光源发射光束；

-采用空间光调节器调节光束；以及

-采用投影装置将经调节的光束引向多层体积显示器。

在一个实施例中，术语“光源”涉及用于从其中发射光束的设备。应当理解，光源被配置成在运作时发射可见波长的光束(即，人类可见的波长的光)。光源的示例包括但不限于至少一个可见光发光二极管、至少一个可见光激光器、具有关联的滤色器的高强度气体放电型灯泡。

可选地，光源通过被配置成发射至少三种波长的光的多个发光二极管来实现，其中，至少一个第一发光二极管被配置成发射具有第一波长的光；至少一个第二发光二极管被配置成发射具有第二波长的光；至少一个第三发光二极管被配置成发射具有第三波长的光。可选地，第二波长大于第一波长且小于第三波长。作为示例，第一波长可以对应于蓝色光(即，波长介于440纳米至470纳米之间)，第二波长可以对应于绿色光(即，波长介于520纳米至550纳米之间)，且第三波长可以对应于红色光(即，波长介于610纳米至650纳米之间)。替选地且可选地，第二波长大于第三波长且小于第一波长。作为示例，第一波长可以对应于红色光(即，波长介于610纳米至650纳米之间)，第二波长可以对应于绿色光(即，波长介于520纳米至550纳米之间)，且第三波长可以对应于蓝色光(即，波长介于440纳米至470纳米之间)。

可选地，光源是真彩色(truecolor)光源。在这种情况下，由光源发射的光的一个或多个波长使得能够在所显示的三维图像中提供真彩色。作为示例，光源可以包括红色发光二极管、绿色发光二极管以及蓝色发光二极管，其中，可以调节由前述发光二极管发出的光的强度以在所显示的三维图像中提供真彩色。

在一个实施例中，术语“空间光调节器”涉及用于调节光束的专用设备。换句话说，空间光调节器被配置成在至少一个空间维度中调整光束的强度和/或相位。此外，空间光调节器确保对多个图像切片中表示的图形信息进行编码。可选地，空间光调节器通过下述至少之一来实现：数字微镜器件(DMD)、基于液晶的空间光调节器、基于硅基液晶(LCos)的空间光调节器。作为示例，空间光调节器可以通过基于铁电液晶的具有高刷新率的空间光调节器来实现。

可选地，至少一个投影仪包括多个空间光调节器，该多个空间光调节器用于基本同时地调节不同波长的光束。

可选地，将光源和空间光调节器集成到单个单元中。在这种情况下，单个单元用作光源以及空间光调节器。可选地，这种单个单元通过以下方式实现：可寻址的微型OLED阵列、可寻址的固态微型LED阵列、基于激光的空间光调节器。

可选地，三维图像的横向空间分辨率与用于投影多个图像切片的至少一个投影仪(特别地，与空间光调节器)直接相关。因此，为了增加三维图像的横向空间分辨率，可以通过多个光学漫射器来实现多层体积显示器的每个显示元件，并且可以采用专用的投影仪来将多个图像切片的给定部分投影到给定显示元件的至少一个光学漫射器上。在一个示例中，多层体积显示器可以包括10个显示元件，其中，每个显示元件通过4个光学漫射器实现。在这种情况下，可以使用4个投影仪来将给定图像切片的特定部分投影到相应的光学漫射器上。作为结果，与使用单个投影仪相比，三维图像的横向空间分辨率实际上可以变成四倍。因此，可以在至少一台投影仪中有效地使用负担得起的具有较低分辨率的空间光调节器。在另一个示例中，多层体积显示器可以包括15个显示元件，其中，给定显示元件通过6个光学漫射器来实现。在这种情况下，可以使用3个投影仪将给定图像切片的特定部分投影到2个相应的光学漫射器上。

在一个实施例中，术语“投影装置”涉及光学部件(例如，诸如透镜、反射镜、棱镜、光圈等)的装置，该装置被配置成将经调节的光束引向多层体积显示器。值得注意的是，投影装置使得能够将多个图像切片清晰地聚焦在多个显示元件上。投影装置提供包含投影体积的足够的景深。作为结果，在多个显示元件上显示足够清晰的图像。在示例中，当投影装置的聚焦距离是1.55米时，投影装置可以使得能够将多个图像切片清晰地聚焦在100毫米深的显示元件的堆叠上。此外，投影装置可以包括用于调节多个图像切片的至少景深和亮度的光圈。值得注意的是，当将多个图像平面投影到多个显示元件上时，调节多个图像切片的景深引起对多个图像平面的清晰度的调节。

可选地，投影装置由有源光学部件来实现，该有源光学部件是可电控的以主动将多个图像切片聚焦在其相应的显示元件上。这种有源光学部件的示例包括但不限于基于液晶的电活性透镜和可静电控制的薄膜。

此外，可选地，投影装置使得能够在多层体积显示器的多个显示元件上提供放大率基本恒定的经调节光束。

可选地，至少一个投影仪的刷新率取决于多层体积显示器的体积刷新率以及多个显示元件的数量。至少一个投影仪的刷新率可以理解为至少一个投影仪投影多个图像切片的速率。值得注意的是，至少一个投影仪的刷新率是多层体积显示器的体积刷新率与多个显示元件的数量的乘积。作为示例，如果多层体积显示器包括20个显示元件且多层体积显示器的体积刷新率是每秒50个体积(或50Hz)，则至少一个投影仪的刷新率等于1000赫兹(或1千赫兹)。

可选地，至少一个投影仪的空间光调节器具有相当高的刷新率，该刷新率与至少一台投影仪的刷新率相对应。作为示例，可以在至少一个投影仪中使用具有非常高刷新率(例如，诸如25千赫兹)的数字微镜器件(DMD)。

可选地，至少一个投影仪被布置成该至少一个投影仪的光源对用户不直接可见的方式。可选地，就这点而言，至少一台投影仪的投影装置是偏移的，以使得至少一台投影仪的光源对用户来说不可见。值得注意的是，在台面体积显示装置中，多个图像切片的投影对于用户可见，而至少一个投影仪的实际物理部件(例如光源)对于用户不可见。这种对至少一个投影仪进行布置的方式使得能够最小化“热点(hotspots)”的出现，该热点是至少一个投影仪的光源的不期望的图像。换句话说，以使来自投影装置的直射光对于用户而言不直接可见的(通常不在其视线内)的方式布来置部件。用户只能看到以多个图像切片形成3D图像的散射光。

根据一个实施例，至少一个投影仪被布置成相对于多层体显示器为背投影布置。在背投影布置中，至少一个投影仪从多层体积显示器的后侧投影多个图像切片，多层体积显示器的后侧对应于多层体积显示器的离用户最远的一侧。根据另一个实施例，至少一个投影仪被布置成相对于多层体积显示器为前投影布置。在前投影布置中，至少一个投影仪从多层体积显示器的前侧投影多个图像切片，多层体积显示器的前侧对应于多层体积显示器的离用户最近的一侧。

可选地，至少一个投影仪被布置成将多个图像切片朝向导光装置投影，多个图像切片的投影从该导光装置被引导向多个显示元件。在这种情况下，当至少一个投影仪被布置成相对于多层体积显示器为背投影布置时，导光装置将多个图像切片导向多层体显示器的后侧。类似地，当至少一个投影仪被布置成相对于多层体积显示器为前投影布置时，导光装置将多个图像切片导向多层体积显示器的前侧。可选地，导光装置包括至少一个光学元件，该至少一个光学元件被布置在位于至少一个投影仪的投影装置与多层体积显示器之间的经调节光束的光路上。该至少一个光学元件使得能够进行下述中的至少一个：校准经调节的光束、使经调节的光束转向、折叠经调节的光束的光路。至少一个光学元件的示例包括但不限于基本平坦的反射镜、基本弯曲的反射镜、透镜和棱镜。

可选地，该至少一个投影仪包括多个投影仪，该多个投影仪被配置成以互补添加的方式将给定图像切片投影到相应的显示元件上。换句话说，多个投影仪将给定图像切片的互补的部分投影到相应的显示元件上，使得该互补的部分共同构成给定图像切片。因此，当多个投影仪将这些部分投影到相应的显示元件上时，可以理解为“相加”以形成整个给定图像切片。作为示例，台面体积显示装置可以包括4个投影仪，该投影仪被配置成将给定图像切片的4个互补的部分投影到相应的显示元件上。在这样的示例中，该4个互补的部分相加地构成给定图像切片。

可选地，台面体积显示装置还包括与多层体积显示器相邻且基本垂直于该多层体积显示器的分离装置，其中，该分离装置将用于吸收台面体积显示装置内不期望的光反射和/或限制用于给定显示元件的给定部分的给定图像切片的投影穿透到给定显示元件的相邻部分中。本文使用的术语“分离装置”涉及将不期望的光与期望的光彼此分离的至少一个分离屏幕或至少一个分离壁的装置。分离装置的材料可以具有光吸收和/或光反射特性，从而使得分离装置能够提供前述功能。作为示例，分离装置可以是金属(例如，钢、铝等)的片或壁、涂覆有光吸收材料的塑料或复合材料。当使用该分离装置时，限制了热点的可见性的同时还吸收了来自台面体积显示装置的周围环境的不期望的光反射。可选地，分离装置被定位成邻近多层体积显示器的后侧并且基本垂直于该后侧，该后侧与多层体积显示器的面向用户的一侧相对。应当理解，分离布置使得能够基于台面体积显示装置内的至少一个投影仪的布置以下述方式在物理上划分对应于至少一个投影仪的投影空间：使将要入射到多个显示元件的分离部分上的光穿过与分离部分对应的分离空间。作为结果，将要入射在多个显示元件的一部分上的光基本上不与将要入射在多个显示元件的另一部分上的光相互混合。由于对应于至少一个投影仪的投影空间可以被有效地划分为在分离的区域内投射光，因此当通过以平铺的方式布置的多个光学漫射器来实现多个显示元件时，这种分离装置特别有用。

在一个示例中，分离装置可以以下述方式通过被定位成邻近多层体积显示器的后侧并且基本垂直于该后侧的单个分离壁来实现：使得多个显示元件下方的投影空间被划分为两个相等的部分。

在另一个示例中，分离装置可以以下述方式通过被定位成邻近多层体积显示器的后侧并且基本垂直于该后侧的两个基本彼此垂直布置的分离壁来实现：使得多个显示元件下方的投影空间被划分四个相等的部分。

可选地，至少一个投影仪包括第一投影仪和第二投影仪，第一投影仪和第二投影仪被布置在分离装置的相对侧。在这种情况下，可以将分离装置理解为将多个显示元件下方的投影空间划分成两部分，并且第一投影仪和第二投影仪以下述方式布置在分离装置的相对侧：使得从第一投影仪投射的光入射到多个显示元件的一部分上，而从第二投影仪投射的光入射到多个显示元件的另一部分上。更简单地说，通过分离装置，由第一和第二投影仪投射的光在分离装置的不同侧传播。

可选地，第一投影仪被配置成将多个图像切片的第一部分投影到多个显示元件的第一部分上，第二投影仪被配置成将多个图像切片的第二部分投影到多个显示元件的第二部分上。值得注意的是，在这种情况下，对于任何给定的图像切片，其第一部分和第二部分共同构成整个给定的图像切片。因此，在这种情况下，第一投影仪和第二投影仪以下述方式投影多个图像切片的第一部分和第二部分：当入射到多个显示元件的第一部分和第二部分上时，完全地显示多个图像切片。

台面体积显示装置还包括与体积显示驱动器、处理单元和至少一个投影仪联接的控制单元，其中，控制单元被配置成控制体积显示驱动器以及至少一台投影仪，以在投影体积内呈现三维图像。通过硬件、软件、固件或前述的组合来实现控制单元，该控制单元被配置成至少控制体积显示驱动器和至少一个投影仪的运作以呈现三维图像。更简单地说，控制单元用作台面体积显示装置的各种部件的主控中心。值得注意的是，控制单元同步地控制至少一个投影仪和体积显示驱动器的运作，以便将多个图像切片正确地投影到位于投影体积内的不同位置的相应的显示元件上。此外，控制单元还控制对多个图像切片进行投影的时刻以及对多个图像切片进行投影的持续时间。在运作中，当要将给定图像切片投影到给定显示元件上时，控制单元控制体积显示驱动器以将给定显示元件切换到光学漫射运作状态，并将所有其他显示元件切换到光学透明状态。同时，控制单元控制至少一个投影仪以在给定显示单元上正确地投影给定图像切片的方式将给定图像切片朝向多层体积显示器投影。应当理解，控制单元使得能够以同步的方式控制台面体积显示装置的各个部件的运作，从而使得能够在投影体积内精确地呈现三维图像。

可选地，控制单元通过至少一个高吞吐量接口联接至处理单元。至少一个高吞吐量接口可以是有线或无线的。值得注意的是，该至少一个高吞吐量接口使得能够在控制单元与处理单元之间进行通信。但是，由于从控制单元到处理单元的通信可能非常有限，因此可以选择使用普通的通信接口(例如，诸如通用串行总线(USB)接口、至少一个高吞吐量接口的辅助通道等)，以能够从控制单元到处理单元进行通信。至少一个高吞吐量接口的示例包括但不限于DisplayPort接口、

接口、通用串行总线接口、高清晰多媒体接口以及无线千兆联盟接口。应当理解，可以使用多个高吞吐量接口来获得额外的带宽。

可选地，控制单元接收来自处理单元的多个图像切片，并处理多个图像切片以将多个图像切片转换成至少一个投影仪的空间光调节器所需要的格式(例如，比特平面格式)。

可选地，控制单元包括用于控制至少一个投影仪的光源的运作的光源驱动器。该光源驱动器被配置成调整下述至少之一：将要从光源发射的光束的强度、将要从光源发射的光束的波长、从光源发射光束的时刻和持续时间。可选地，控制单元和光源驱动器是彼此通信联接的分离的部件。

可选地，控制单元包括用于控制空间光调节器的运作的空间光调节器驱动器。此外，可选地，空间光调节器驱动器调整空间光调节器的分辨率，从而使得能够调整三维图像的横向空间分辨率。控制单元控制存储单元以确保对空间光调节器驱动器提供不间断的数据，从而使空间光调节器驱动器能够操作空间光调节器以提供多层体积显示器的固定不变的、不间断的刷新率。可选地，控制单元和空间光调节器驱动器是彼此通信联接的分离的部件。

可选地，控制单元通信地联接到存储单元，该存储单元被配置成存储由处理单元生成的多个图像切片。此外，可选地，存储单元被配置成存储将要在台面体积显示装置上呈现的三维图像。可选地，存储单元与控制单元集成在一起。替选地且可选地，存储单元与处理单元集成在一起。可选地，存储单元在运作时使得能够通过使用多个数据缓存器来异步缓存多个图像切片。

可选地，台面体积显示装置还包括电源管理模块，该电源管理模块联接到控制单元和体积显示驱动器，其中，该电源管理模块在运作时将来自电源的电能分配给控制单元和体积显示驱动器。此后，控制单元将电能分配给台面体积显示装置的其他电子部件(例如，诸如光源驱动器、空间光调节器驱动器、处理单元等)，体积显示驱动器对多个显示元件的至少一个光学漫射器提供电能。可选地，电源管理模块可以与控制单元集成在一起。电源管理模块在运作时可以对控制单元提供12伏的电源，并且可以对体积显示驱动器提供150伏至200伏的电源。

可选地，处理单元被可通信地联接至外部图像源，该处理单元被配置成从外部图像源获得三维图像的序列，以及处理该序列中的各个三维图像以生成相应的图像切片，以便实时或近似实时地在投影体积内呈现三维图像的序列。在这种情况下，外部图像源可以是成像系统(例如，诸如安装在机器人或无人机上的相机等)、数据库装置、多媒体流服务等。三维图像的序列将构成三维视频(例如，诸如三维教程、三维游戏环境、三维仿真等)。应当理解，术语“实时”和“近似实时”涉及用于以如下方式显示三维图像的序列的时间间隔：使得当用户使用台面体积显示装置时不会观察到明显的延迟。作为示例，应使获得三维图像的序列与呈现三维图像的序列之间的时间延迟最小，以使用户的观看体验不会受到干扰。

可选地，外部图像源与存储单元通信地联接，其中，存储单元被配置成存储三维图像的序列。

可选地，处理单元被可通信地联接至多个外部图像源，该处理单元被配置成从多个外部图像源获得多个数据馈送，并处理该多个数据馈送以生成投影体积内的合成的三维图像。

可选地，处理单元被配置成以如下方式处理将被投影到给定显示元件上的给定图像切片：使得给定图像切片中所表示的图形信息可被完全显示在给定显示元件的可用填充区域内。通常，至少一个投影仪与多层体积显示器成一角度来投影给定的图像切片。值得注意的是，给定图像切片的纵横比与至少一个投影仪的空间光调节器的纵横比基本相似。在运作中，给定图像切片的图形信息将完全显示在与其对应的显示元件上。然而，随着给定显示元件与至少一个投影仪之间的角度光学距离的增加，给定图像切片的给定光束变宽，从而有可能对相应的光学漫射器的有效面积进行过度填充(因此可能丢失一些信息)。作为结果，容易丢失在给定图像切片中表示的某些部分图形信息。由于不期望丢失在给定图像切片中表示的任何图形信息，因此在给定图像切片被投影之前，处理单元以下述方式处理该给定图像切片：使得即使将给定图像切片以一角度投影到多层体积显示器，也不会丢失图形信息。具体地，在以前述方式处理给定图像切片时，按照下述方式来按比例缩小在给定图像切片内表示的图形信息和/或在给定图像切片内移动该图形信息：使得在投影时，图形信息的任何部分都不会入射到给定显示元件的可用填充区域之外。因此，在通过处理单元对给定图像切片进行这种处理之后，给定图像切片的一部分表示全部的图形信息，而给定图像切片的其余部分没有任何图形信息。作为结果，当将处理之后的给定图像切片朝向给定显示元件投影时，给定图像切片的表示图形信息的该部分完全显示在给定显示元件的可用填充区域内。应当理解，给定显示元件的可用填充区域涉及给定显示元件的可实际用于显示图形信息的区域。给定显示元件的可用填充区域通常对应于给定图像切片的总面积的70％至100％，这种对应关系基于给定显示元件与至少一个投影仪之间的角度光学距离。

可选地，当通过多个光学漫射器实现多个显示元件中的每一个显示元件时，处理单元被配置成通过下述方式来处理将要投影到多个光学漫射器中的不同光学漫射器上的给定图像切片的不同部分：使得在给定图像切片的一部分中表示的图形信息可被完全显示在相应的光学漫射器的可用填充区域内。在这种情况下，当处理给定图像切片的不同部分时，按照下述方式来按比例缩小在给定图像切片的不同部分内表示的图形信息和/或在给定图像切片中移动该图形信息：使得在投影时，在给定图像切片的不同部分中表示的图形信息仅在其对应的光学漫射器上呈现。换句话说，在给定图像切片的给定部分中所表示的图形信息的任何部分都不会入射到其相应的光学漫射器的可用填充区域之外。作为结果，避免了需要的光学漫射器之外的图形信息的干扰。

可选地，处理单元被配置成基于给定显示元件的可用填充区域的角宽度来处理给定图像切片。值得注意的是，给定显示元件的可用填充区域的角宽度涉及给定图像切片的投影指向给定显示元件的角度以及至少一个投影仪或导光装置与给定显示元件之间的距离。换句话说，距至少一个投影仪最近的显示元件和最远的显示元件的填充因子之间的差与截止长度和所有可能的有效长度之比成比例。因此，即使没有任何上述数字处理，与距投影仪最远的显示元件相比，距投影仪最近的显示元件也可以呈现出在给定图像切片中所表示的图形信息的更高的空间像素密度。在这种情况下，在没有任何前述数字处理的情况下，对于给定显示元件可显示的图形信息的量会随着给定显示元件在多层体积显示器内的深度位置而发生变化。为了克服这个局限性，可以基于给定显示元件的可用填充区域的角宽度对给定图像切片进行适当的数字处理，以在给定图像切片的相应显示元件上呈现给定图像切片的全部图形信息，而无论该显示元件的深度位置如何。

可选地，台面体积显示装置还包括与处理单元联接的至少一个输入设备，其中，该至少一个输入设备在运作时使得用户能够提供输入以交互地控制由台面体积显示装置呈现的图像内容，此外，其中，处理单元被配置成基于用户的输入来处理三维图像以生成多个图像切片。在这种情况下，用户可以操作至少一个输入设备来管理由台面体积显示装置所呈现的图像内容。例如，用户可以通过使用至少一个输入设备来添加或移除要呈现的图像内容，以及修改台面体积显示装置正在呈现的现有内容。因此，处理单元基于用户的输入生成多个图像切片，以呈现三维图像。应当理解，在接收到用户的输入之后，处理单元处理该用户的输入，并且根据用户的输入实时地或近似实时地生成多个图像切片。作为结果，用户与台面体积显示装置的交互体验是平滑的，并且基本上没有视觉滞后。

可选地，通过下述至少之一来实现至少一个输入设备：深度摄像头、跟踪球、操纵杆、键盘、鼠标、触摸板、触控笔、麦克风、电子白板、触觉输入设备。更可选地，至少一个输入设备具有大量的自由度。具有大量自由度的复杂输入设备使得用户能够对交互式图像内容进行高度控制。在一个示例中，至少一个输入设备可以是三维触控笔或具有6个自由度的

可选地，用户的输入为下述形式中的至少之一：手势、音频信号、触觉信号。换句话说，台面体积显示装置可以接收至少一种形式的用户输入。可选地，这些形式的用户输入被至少一个输入设备转换成电信号，并且随后被传输到处理单元。作为示例，用户可以使用至少一个深度摄像头(输入设备)来提供他/她的手势形式的输入。作为另一个示例，用户可以使用至少一个麦克风(输入设备)来提供他/她的音频信号(即，语音信号)形式的输入。作为又一个示例，用户可以采用至少一个触摸板来提供触觉信号形式的输入。

可选地，台面体积显示装置使得用户能够执行下述至少之一：缩放控制三维图像、调整三维图像的尺寸、调整三维图像的颜色、调整三维图像的亮度、添加和/或移除三维图像内的图形对象、移动三维图像。作为示例，用户可以通过手势输入来执行诸如放大或缩小三维图像之类的缩放控制。在这种情况下，当用户放大三维图像内的关注区域时，可以将三维图像修改为对应于用户的关注区域，并且可以生成与经修改的三维图像相对应的图像切片，并将该图像切片投影到多个显示元件上，从而以更高的整体(深度和横向)分辨率来呈现关注的区域。作为另一个示例，用户可以通过另一种手势输入来移动三维图像。在这种情况下，该移动可以包括下述至少之一：旋转三维图像、使三维图像倾斜、平移三维图像。作为又一个示例，用户可以通过至少一个触摸板的触觉输入来调整三维图像内的颜色。例如，用户可以将真彩色图像更改为灰度图。

可选地，台面体积显示装置还包括与处理单元联接的至少一个输出设备，其中，该至少一个输出设备在运作时使得用户能够从台面体积显示装置中接收输出，该至少一个输出设备由下述至少之一来实现：扬声器、触觉输出设备。在这种情况下，大大增强了用户对于台面体积显示装置的交互体验。触觉输出设备的示例包括但不限于触觉手套、触觉手镯、触觉装饰物、触觉鞋和触觉服装。在示例中，当台面体积显示装置上呈现的三维图像发生任何改变时(例如，根据用户的输入)，扬声器可以向用户提供音频输入。在另一个示例中，当用户触摸台面体积显示装置的外表面时，可以通过至少一个触觉设备向他/她提供触觉输出。

可选地，台面体积显示装置被实现为在单个壳体内的集成单元，该集成单元至少包括多层体积显示器、体积显示驱动器、处理单元、至少一个投影仪以及控制单元。更可选地，台面体积显示装置的集成单元包括下述中的至少之一：分离装置、至少一个输入设备、至少一个输出设备。应当理解，台面体积显示装置的集成单元的实现能够使得台面体积显示装置便携且方便任何数量的用户使用。在这种情况下，集成单元作为用户的完整工作站。可选地，集成单元配备有转向机构(例如，轮)。作为结果，台面体积显示装置的集成单元易于移动。

应当理解，本公开的台面体积显示装置如实地呈现三维内容，因此可以在各种应用领域中使用，例如，诸如军事、教育、医学、交通运输、建筑、工程学等等。在示例中，台面体积显示装置可以代替军事领域中的沙盘，以易于显示动态三维内容。在这样的示例中，台面体积显示装置可以用于呈现军事装备(诸如武器，车辆等)、地形等的三维图像。在另一个示例中，台面体积显示装置可以用于教育领域中以向学生显示某些设备的运行、向学生展示科学概念、向学生显示制造设施和/或实验室等。在又一个示例中，台面体积显示装置可以用于医学领域中以模拟外科手术中的手术过程、分析患者的实验室测试报告、查看患者的解剖模型等等。

本公开还涉及如上所述的方法。以上公开的各种实施例和变型作适当修改后适用于该方法。

可选地，该方法还包括以下述方式处理将要投影到给定显示元件上的给定图像切片：使得在该给定图像切片中表示的图形信息可被完全显示在给定显示元件的可用填充区域内。

可选地，该方法还包括基于给定显示元件的可用填充区域的角宽度来处理给定图像切片。

可选地，在该方法中，至少一个投影仪包括多个投影仪，该方法包括通过多个投影仪将给定图像切片以互补添加的方式投影到相应的显示元件上。

可选地，该方法还包括基于用户的输入处理三维图像以生成多个图像切片。

可选地，该方法还包括：通过台面体积显示装置的至少一个输入设备，使得用户能够执行下述至少之一：缩放控制三维图像、调整三维图像的尺寸、调整三维图像的颜色、调整三维图像的亮度、添加和/或移除三维图像内的图形对象、移动三维图像。

可选地，该方法还包括从外部图像源获得三维图像的序列，以及处理该序列中的各个三维图像以生成相应的图像切片，以实时地或近似实时地在投影体积内呈现三维图像的序列。

附图详细说明

参考图1，示出了用于使用根据本公开的实施例的台面体积显示装置102的环境100的示意图。如图所示，环境100描绘了由多个用户(描绘为第一用户104、第二用户106和第三用户108)使用的台面体积显示装置102。在环境100中，台面体积显示装置102呈现由第一用户104，第二用户106和第三用户108观看的三维图像110。值得注意的是，第一用户104、第二用户106以及第三用户108可以在台面体积显示设备102周围自由移动，以从不同的角度观看三维图像110。

参考图2A和图2B，示出了根据本公开的不同实施例的用于呈现三维图像的台面体积显示装置200的示意图。本领域技术人员可以理解，图2A和图2B出于清楚性的目的仅包括台面体积显示装置200的简化示意图，这不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员应当认识到本公开的实施例的许多变型、替选方案和修改。

如图2A和图2B所示，台面体积显示装置200包括多层体积显示器202、联接到多层体积显示器202的体积显示驱动器204、处理单元206、至少一个投影仪(描绘为投影仪208)、以及与体积显示驱动器204、处理单元206和投影仪208联接的控制单元210。多层体积显示器202包括多个显示元件212，多个显示元件212基本平行地布置以形成投影体积，多个显示元件212中的每一个显示元件通过至少一个光学漫射器(未示出)来实现。体积显示驱动器204被配置成控制多个显示元件212的运作状态。处理单元206被配置成处理三维图像以生成多个图像切片，其中，给定图像切片将被投影到相应的显示元件上。投影仪208被配置成将多个图像切片投影到多个显示元件212上。控制单元210被配置成控制体积显示驱动器204和投影仪208以在投影体积内呈现三维图像。

如图2B所示，台面体积显示装置200还包括联接到处理单元206的至少一个输入设备(描绘为输入设备214)。输入设备214在运作时使得用户能够提供输入以交互地控制由台面体积显示装置200所呈现的图像内容，此外，其中，处理单元206被配置成基于用户的输入来处理三维图像以生成多个图像切片。此外，台面体积显示装置200被示出为包括电源管理模块216，电源管理模块216被联接至体积显示驱动器204和控制单元210，其中，电源管理模块216在运作时将来自电源218的电能分配给体积显示驱动器204和控制单元210。此外，处理单元206包括至少一个图形处理单元(描绘为图形处理单元220)，该至少一个图形处理单元被配置成处理三维图像以产生多个图像切片。此外，处理单元206可通信地被联接至外部图像源222，其中，处理单元206被配置成从外部图像源222获取三维图像的序列，以及处理该序列中的各个三维图像以生成对应的图像切片，以实时地或近似实时地在投影体积内呈现三维图像的序列。此外，投影仪208包括光源224、空间光调节器226以及投影装置228，其中，当投影给定图像切片时，投影仪208被配置成采用光源224来发射光束、采用空间光调节器226来调节光束、以及采用投影装置228将经调节的光束引向多层体积显示器202。此外，投影仪208被布置成将多个图像切片朝向导光装置230投影，多个图像切片的投影从该导光装置被引导向多个显示元件212。此外，控制单元210包括用于控制投影仪208的光源224的运作的光源驱动器232以及用于控制空间光调节器226的运作的空间光调节器驱动器234。

参考图3A和图3B，分别示出了根据本公开的实施例的给定光学漫射器300的示意图和俯视图。本领域技术人员可以理解，图3A和图3B出于清楚性的目的仅包括给定光学漫射器300的简化视图，这不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员应当认识到本公开的实施例的许多变型、替选方案和修改。

如图3A和图3B所示，给定光学漫射器300包括两个支撑基板(描绘为支撑基板302A和支撑基板302B)、多个间隔物(描绘为间隔物304)、两个支撑基板302A-B之间的电-光活性介质(未示出)、沿着两个支撑基板302A-B的周缘的至少一个聚合物密封件(未示出)以及在运作时向两个支撑基板302A-B提供电能的导电母线(描绘为导电母线306A和导电母线306B)。两个支撑基板302A-B基本彼此平行地布置，其中，两个支撑基板302A-B的面向内的表面涂覆有透明电极材料。此外，两个支撑基板302A-B的面向外的表面可以涂覆有抗反射材料。间隔物304被布置在两个支撑基板302A-B之间，以使得两个支撑基板302A-B之间的间隔基本均匀。至少一个聚合物密封件用于将电-光活性介质包含在给定光学漫射器300内。值得注意的是，导电母线306A-B沿着给定光学漫射器300的边缘以L形构造布置，以使得观看障碍能够最小化。

参考图4A和图4B，分别示出了根据本公开实施例的给定显示元件400的示意图和俯视图。本领域技术人员可以理解，图4A和图4B出于清楚性的目的仅包括给定显示元件400的简化视图，这不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员应当认识到本公开的实施例的许多变型、替选方案和修改。

如图4A和图4B所示，给定显示元件400通过以平铺的方式布置的多个光学漫射器(描绘为光学漫射器402、光学漫射器404、光学漫射器406和光学漫射器408)来实现。光学漫射器402、404、406和408包括两个支撑基板(描绘为支撑基板A和支撑基板B)、多个间隔物(描绘为间隔物410)、处于支撑基板A和支撑基板B之间的电-光活性介质(未示出)、沿着支撑基板A和支撑基板B的周缘的至少一个聚合物密封件(未示出)以及在运作时向支撑基板A和支撑基板B提供电能的导电母线412。在光学漫射器402-408的每个光学漫射器中，导电母线412沿着相应的光学漫射器的边缘以L形构造布置。此外，在所描绘的平铺布置中，导电母线412沿着平铺布置的多个光学漫射器402至408的周缘放置。值得注意的是，由于导电母线412对于可见光来说通常是不透明的，因此当在多层体积显示器内使用这种平铺布置时，这些导电母线沿着平铺布置的周缘被放置以使得能够最低限度地遮挡用户的视线。

如图4A所示，示出了对应于给定显示元件400的支撑板414，其中，支撑板414用于支撑给定显示元件400的光学漫射器402、404、406和408。支撑板414为给定显示元件400提供位置精度以及刚性。应当理解，多层体积显示器包括与多个显示元件相对应的多个支撑板。

参考图5A和图5B，示出了根据本公开的实施例的台面体积显示装置506内的多层体积显示器502和分离装置504的布置的不同视图。本领域技术人员可以理解，图5A和图5B出于清楚性的目的仅包括该布置的简化视图，这不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员应当认识到本公开的实施例的许多变型、替选方案和修改。

如图5A中所示，示出了台面体积显示装置506内的多层体积显示器502和分离装置504的布置的示意图。分离装置504被布置成与多层显示器502相邻并且基本垂直于多层体积显示器，其中，分离装置504将用于吸收台面体积显示装置506内的不期望的光反射和/或限制用于给定显示元件的给定部分的给定图像切片的投影穿透到给定显示元件的相邻部分中。值得注意的是，分离装置504被布置成与台面体积显示装置506的后侧(该后侧与用户的观看视角相对)邻接且基本垂直于该后侧。

如图5B所示，示出了台面体积显示装置506内的多层体积显示器502和分离装置504的布置的沿着轴线X-X'的横截面视图。多层体积显示器502包括多个显示元件(描绘为显示元件508A、508B、508C和508D)，该多个显示元件基本上平行地布置以形成投影体积。此外，显示元件508A、508B、508C和508D以堆叠的方式布置。如图所示，多层体积显示器502还包括用于保护显示元件508A、508B、508C和508D的至少一个保护盖510。

参考图6，示出了根据本公开的实施例的用于呈现三维图像的台面体积显示装置600的示例性实施方式。台面体积显示装置600包括：包括多个显示元件的多层体积显示器602、联接到多层体积显示器602的体积显示驱动器(未示出)、处理单元(未示出)、至少一个投影仪(描绘为第一投影仪604和第二投影仪606)以及与体积显示驱动器、处理单元、第一投影仪604和第二投影仪606联接的控制单元(未示出)。如图所示，台面体积显示设备600还包括分离装置608和导光装置610。第一投影仪604和第二投影仪606被布置成将多个图像平面朝向导光装置610投影，多个图像平面的投影从该导光装置被引导向多个显示元件。如图所示，导光装置610包括至少一个光学元件(描绘为光学元件610A、光学元件610B、光学元件610C以及光学元件610D)，该至少一个光学元件被布置在处于第一投影仪604和第二投影仪606的投影装置与多层体积显示器之间的经调节光束(描绘为来自第一投影仪604的光束A和来自第二投影仪606的光束B)的光路上。此外，第一投影仪604和第二投影仪606被布置在分离装置608的相对侧，其中，第一投影仪604被配置成将多个图像切片的第一部分投影到多个显示元件的第一部分612上，第二投影仪606被配置成将多个图像切片的第二部分投影到多个显示元件的第二部分614上。

参考图7，示出了根据本发明实施例的在接收来自投影仪(未示出)的给定图像切片的一部分的投影A时的多层体积显示器700的横截面的放大图。多层体积显示器700被示出为包括通过以平铺方式布置的多个光学漫射器来实现的多个显示元件。如图所示，给定图像切片的一部分的投影A从导光单元(具体地，从导光单元的光学元件702)朝向一组光学漫射器704中的给定光学漫射器704A被引导。值得注意的是，在光学漫射器的组704和706之间布置有分离装置708。然而，旨在入射到该组704中的给定光学漫射器704A上的投影A也入射到组706中的相邻的一个或多个光学漫射器上。因此，在这种情况下，处理单元被配置成以下述方式处理给定图像切片的对应于投影A的部分：使得在给定图像切片的该部分中表示的图形信息可完全被显示在相应的光学漫射器704A的可用填充区域内。基于给定光学漫射器704A的可用填充区域的角宽度来进行对给定图像切片的这种处理。

参考图8，示出了根据本公开的实施例的通过台面体积显示装置呈现三维图像的方法800的步骤。在方法800中，台面体积显示装置包括多层体积显示器和至少一个投影仪，其中，多层体积显示器包括多个显示元件，该多个显示元件基本平行地布置以形成投影体积。在步骤802中，处理三维图像以生成多个图像切片，其中，给定图像切片将被投影到相应的显示元件上。在步骤804中，在通过至少一个投影仪将多个图像切片投影到多个显示元件上的同时，控制多个显示元件的运作状态，以在投影体积内呈现三维图像。

步骤802至804仅是示例性的，并且在不脱离本文权利要求的范围的情况下，还可以提供其中添加了一个或多个步骤，或者以不同的顺序提供了一个或多个步骤的其他替代方案。

在不脱离所附权利要求所限定的本公开的范围的情况下，可以对以上描述的本公开的实施例进行修改。用于描述和要求保护本公开的诸如“包括”、“包含”、“合并”、“具有”、“是”之类的表述旨在以非排他性的方式来解释，即允许存在未明确描述的项目、部件或元素。所提及的单数也应被解释为涉及复数。

Claims (21)

1.一种用于呈现三维图像的台面体积显示装置，所述台面体积显示装置包括：

-多层体积显示器，包括多个显示元件，所述多个显示元件基本平行地布置以形成投影体积，所述多个显示元件中的每一个显示元件通过至少一个光学漫射器来实现；

-联接到所述多层体积显示器的体积显示驱动器，所述体积显示驱动器被配置成控制所述多个显示元件的运作状态；

-处理单元，被配置成处理所述三维图像以生成多个图像切片，其中，给定图像切片将被投影到相应的显示元件上；

-至少一个投影仪，被配置成将所述多个图像切片投影到所述多个显示元件上；

-与所述体积显示驱动器、所述处理单元以及所述至少一个投影仪联接的控制单元，其中，所述控制单元被配置成控制所述体积显示驱动器和所述至少一个投影仪，以在投影体积内呈现所述三维图像；以及

-与所述多层体积显示器相邻并且基本垂直于所述多层体积显示器的分离装置，其中，所述分离装置被配置成吸收所述台面体积显示装置内的不期望的光反射和/或限制将用于给定显示元件的给定部分的给定图像切片的投影穿透到所述给定显示元件的相邻部分中。

2.根据权利要求1所述的台面体积显示装置，其中，所述处理单元被配置成以下述方式来处理将要投影到给定显示元件上的给定图像切片：在所述给定图像切片中表示的图形信息能够被完全显示在所述给定显示元件的可用填充区域内。

3.根据权利要求2所述的台面体积显示装置，其中，所述处理单元被配置成基于所述给定显示元件的所述可用填充区域的角度宽度来处理所述给定图像切片。

4.根据权利要求1所述的台面体积显示装置，其中，所述多个显示元件被层叠在一起。

5.根据权利要求1所述的台面体积显示装置，其中，所述多个显示元件以堆叠的方式布置。

6.根据权利要求1所述的台面体积显示装置，其中，所述至少一个光学漫射器包括多个光学漫射器，所述多个光学漫射器以平铺的方式布置。

7.根据权利要求1所述的台面体积显示装置，其中，所述至少一个投影仪包括第一投影仪和第二投影仪，所述第一投影仪和所述第二投影仪被布置在所述分离装置的相对侧。

8.根据权利要求7所述的台面体积显示装置，其中，所述第一投影仪被配置成将所述多个图像切片的第一部分投影到所述多个显示元件的第一部分上，所述第二投影仪被配置成将所述多个图像切片的第二部分投影到所述多个显示元件的第二部分上。

9.根据权利要求1所述的台面体积显示装置，其中，所述至少一个投影仪将以使所述至少一个投影仪的光源对用户不可见的方式被布置。

10.根据权利要求1所述的台面体积显示装置，其中，所述至少一个投影仪包括多个投影仪，所述多个投影仪被配置成以互补添加的方式将给定图像切片投影到相应的显示元件上。

11.根据权利要求1所述的台面体积显示装置，其中，所述多层体积显示器还包括用于保护所述多个显示元件的至少一个保护盖。

12.根据权利要求1所述的台面体积显示装置，还包括联接到所述处理单元的至少一个输入设备，其中，所述至少一个输入设备在运作时使得用户能够提供输入以交互地控制由所述台面体积显示装置所呈现的图像内容，以及其中，所述处理单元被配置成基于用户的输入来处理所述三维图像以生成所述多个图像切片。

13.根据权利要求12所述的台面体积显示装置，其中，所述用户的输入为下述形式中的至少一种：手势、音频信号、触觉信号。

14.根据权利要求12所述的台面体积显示装置，其中，所述台面体积显示装置使得用户能够执行下述项中的至少一个：缩放控制所述三维图像、调整所述三维图像的尺寸、调整所述三维图像的颜色、调整所述三维图像的亮度、添加和/或移除所述三维图像内的图形对象、移动所述三维图像。

15.根据权利要求1所述的台面体积显示装置，其中，所述处理单元被能够通信地联接至外部图像源，所述处理单元被配置成：从所述外部图像源获得三维图像的序列并处理所述序列中的各个三维图像以生成相应的图像切片，以便实时地或近似实时地在所述投影体积内呈现所述三维图像的序列。

16.一种通过台面体积显示装置呈现三维图像的方法，所述台面体积显示装置包括多层体积显示器以及至少一个投影仪，其中，所述多层体积显示器包括多个显示元件，所述多个显示元件基本平行地布置以形成投影体积，所述方法包括：

-处理所述三维图像以生成多个图像切片，其中，给定图像切片被投影到相应的显示元件上；

-通过所述至少一个投影仪将所述多个图像切片投影到所述多个显示元件上，同时控制所述多个显示元件的运作状态，以在所述投影体积内呈现所述三维图像；以及

-以下述方式处理将要投影到给定显示元件上的给定图像切片：所述给定图像切片中所表示的图形信息能够被完全显示在所述给定显示元件的可用填充区域内。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括基于所述给定显示元件的所述可用填充区域的角宽度来处理所述给定图像切片。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述至少一个投影仪包括多个投影仪，所述方法包括通过所述多个投影仪以互补添加的方式将给定图像切片投影到相应的显示元件上。

19.根据权利要求16所述的方法，还包括处理所述三维图像，以基于用户的输入来生成所述多个图像切片。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述方法还包括：通过所述台面体积显示装置的至少一个输入设备来使得用户能够执行下述项中的至少一个：缩放控制所述三维图像、调整所述三维图像的尺寸、调整所述三维图像的颜色、调整所述三维图像的亮度、添加和/或移除所述三维图像内的图形对象、移动所述三维图像。

21.根据权利要求16所述的方法，其中，所述方法还包括：从外部图像源获得三维图像的序列，以及处理所述序列中的各个三维图像以生成相应的图像切片，以便实时地或近似实时地在所述投影体积内呈现所述三维图像的序列。

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