CN115941925A - 3d显示方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D显示方法、装置、设备及存储介质，本发明公开的3D显示方法包括：ARM平台基于预设渲染方式对输入的第一内容进行渲染，获得第二内容，并基于第一预设帧率将所述第二内容输出至FPGA平台；所述FPGA平台对所述第二内容进行分解以及帧格式化，获得左帧图像和右帧图像；基于第二预设帧率将所述左帧图像和所述右帧图像按预设顺序输出至显示模组进行分时交替显示。本发明在不依赖独立显卡的情况下，利用包括ARM平台和FPGA平台的智能终端实现帧序列3D显示，使得3D显示可以应用于安卓系统等移动智能终端平台上。

Description

3D显示方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及3D显示技术领域，尤其涉及一种3D显示方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
现如今，随着科学技术的发展，存在着多种三维(3D)显示的方式，利用交错帧序列实现三维显示的方式正是其中之一。按照该方式，当交替显示左眼和右眼对应的左右帧图像时，再配合偏振式3D眼镜，即可在视觉中实现三维显示的效果。
然而，常规的帧序列实现三维显示的方式一般都需要在Windows平台上通过专业独立显卡定制专门驱动程序以及开发相关技术软件，应用于中大型的终端设备，却无法在便携式的智能终端上实现，其应用场景受到了限制。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种3D显示方法、装置、设备及存储介质，旨在解决通过帧序列进行三维显示的方式无法在便携式的智能终端上实现的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种3D显示方法，应用于3D显示装置，所述3D显示装置包括ARM平台、FPGA平台以及显示模组，所述3D显示方法包括以下步骤：
所述ARM平台基于预设渲染方式对输入的第一内容进行渲染，获得第二内容，并基于第一预设帧率将所述第二内容输出至所述FPGA平台；
所述FPGA平台对所述第二内容进行分解以及帧格式化，获得左帧图像和右帧图像；
基于第二预设帧率将所述左帧图像和所述右帧图像按预设顺序输出至所述显示模组进行分时交替显示。
优选地，所述ARM平台基于预设渲染方式对输入的第一内容进行渲染，获得第二内容的步骤包括：
所述ARM平台通过OpenGL ES对所述第一内容进行渲染，获得所述第二内容，其中，所述第一内容的解析度为1920×1080，所述第二内容的解析度为3840×1080。
优选地，所述第一预设帧率为60FPS。
优选地，所述基于第二预设帧率将所述左帧图像和所述右帧图像按预设顺序输出至所述显示模组进行分时交替显示的步骤之前，还包括：
对所述第一预设帧率进行倍频，获得所述第二预设帧率，其中，所述第二预设帧率为120FPS。
优选地，所述FPGA平台对所述第二内容进行分解以及帧格式化，获得左帧图像和右帧图像的步骤之后，还包括：
通过同步信号对所述左帧图像、所述右帧图像与所述显示模组进行同步控制。
优选地，所述显示模组包括液晶光阀，所述通过同步信号对所述左帧图像、所述右帧图像与所述显示模组进行同步控制的步骤包括：
通过同步信号将所述左帧图像和所述右帧图像分别与所述液晶光阀的左光栅开关和右光栅开关进行同步控制；
所述左帧图像输出至所述显示模组时，所述液晶光阀的左通道开启右通道关闭；
所述右帧图像输出至所述显示模组时，所述液晶光阀的右通道开启左通道关闭。
优选地，所述预设顺序为左右交替的先后顺序。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种3D显示装置，所述3D显示装置包括：
ARM平台模块、FPGA平台模块以及显示模组模块；
所述ARM平台模块，用于基于预设渲染方式对输入的第一内容进行渲染，获得第二内容，并基于第一预设帧率将所述第二内容输出至所述FPGA平台模块；
所述FPGA平台模块，用于对所述第二内容进行分解以及帧格式化，获得左帧图像和右帧图像；基于第二预设帧率将所述左帧图像和所述右帧图像按预设顺序输出至所述显示模组模块；
所述显示模组模块，用于对所述FPGA平台模块输出的所述左帧图像和所述右帧图像进行分时交替显示。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种3D显示设备，所述3D显示设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的3D显示程序，所述3D显示程序被所述处理器执行时实现如上所述的3D显示方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储有3D显示程序，所述3D显示程序被处理器执行时实现如上所述的3D显示方法的步骤。
本发明提出的3D显示方法，通过ARM平台基于预设渲染方式对输入的第一内容进行渲染，获得第二内容，并基于第一预设帧率将所述第二内容输出至FPGA平台；所述FPGA平台对所述第二内容进行分解以及帧格式化，获得左帧图像和右帧图像；基于第二预设帧率将所述左帧图像和所述右帧图像按预设顺序输出至显示模组进行分时交替显示。在不依赖独立显卡的情况下，利用包括ARM平台和FPGA平台的智能终端实现帧序列3D显示，使得3D显示可以应用于安卓系统等移动智能终端平台上。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境中3D显示设备的结构示意图；
图2为本发明3D显示方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明一实施例3D显示装置的模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境中3D显示设备的结构示意图。
本发明实施例终端可以是PC，也可以是智能手机、平板电脑、便携计算机等具有显示功能的可移动式终端设备。
如图1所示，该3D显示设备可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器（non-volatile memory），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
可选地，3D显示设备还可以包括摄像头、RF（Radio Frequency，射频）电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器，在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对3D显示设备的限定，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。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及3D显示程序。
在图1所示的3D显示设备中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端（用户端），与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的3D显示程序。
在本实施例中，3D显示设备包括：存储器1005、处理器1001及存储在所述存储器1005上并可在所述处理器1001上运行的3D显示程序，其中，处理器1001调用存储器1005中存储的3D显示程序时，执行以下各个实施例中3D显示方法的步骤。
本发明还提供一种3D显示方法，应用于3D显示装置，所述3D显示装置包括ARM平台、FPGA平台以及显示模组，参照图2，图2为本发明3D显示方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，该方法包括以下步骤：
步骤S101，所述ARM平台基于预设渲染方式对输入的第一内容进行渲染，获得第二内容，并基于第一预设帧率将所述第二内容输出至所述FPGA平台；
本实施例中，所应用的3D显示装置包括ARM平台、FPGA平台以及显示模组，首先，当接收到输入的第一内容时，ARM平台根据预设渲染方式对第一内容进行渲染，从而获得第二内容，而后再根据第一预设帧率将第二内容输出至FPGA平台。
具体地，ARM平台和FPGA平台可以以芯片形式在3D显示装置中运行，当用户输入解析度为1920×1080的第一内容时，ARM平台可以通过OpenGL ES对第一内容进行渲染，获得解析度为3840×1080的第二内容，而后再根据第一预设帧率将该第二内容输出至FPGA平台，例如，第一预设帧率可以为60FPS。
步骤S102，所述FPGA平台对所述第二内容进行分解以及帧格式化，获得左帧图像和右帧图像；
本实施例中，FPGA平台接收到ARM平台输出的第二内容后，可以对第二内容进行分解并进行帧格式化，从而形成左帧图像和右帧图像。
具体地，获得第二内容后，FPGA平台首先对第二内容进行分解，获得基本的图像内容，而后对图像内容进行帧格式化，按照左右左右……的先后顺序形成左帧图像和右帧图像，使得后续可以通过帧序列的方式将左帧图像和右帧图像按照预设顺序输出至显示模组进行分时交替输出。
步骤S103，基于第二预设帧率将所述左帧图像和所述右帧图像按预设顺序输出至所述显示模组进行分时交替显示。
本实施例中，获得左帧图像和右帧图像后，根据第二预设帧率，FPGA平台将左帧图像和右帧图像按照预设顺序输出至3D显示装置的显示模组，由显示模组对左帧图像和右帧图像进行分时交替显示。
具体地，预设顺序为左右交替的先后顺序，即为左右左右……的先后顺序，第二预设帧率可以为第一预设帧率倍频后的120FPS，当FPGA平台按照左右左右……的先后顺序获得左帧图像和右帧图像后，即可按照左右左右……的先后顺序将左帧图像和右帧图像输出至显示模组，再由显示模组进行分时交替显示，使得通过3D眼镜进行观看即可达到3D显示的效果。
可选地，输出左帧图像和右帧图像时，3D显示装置需要通过同步信号对左帧图像、右帧图像与显示模组进行同步控制，以确保显示左帧图像时显示模组的左通道开启右通道关闭，显示右帧图像时显示模组的右通道开启左通道关闭，从而达到分时交替显示。
在本实施例中，通过ARM平台基于预设渲染方式对输入的第一内容进行渲染，获得第二内容，并基于第一预设帧率将所述第二内容输出至FPGA平台；所述FPGA平台对所述第二内容进行分解以及帧格式化，获得左帧图像和右帧图像；基于第二预设帧率将所述左帧图像和所述右帧图像按预设顺序输出至显示模组进行分时交替显示。在不依赖独立显卡的情况下，利用包括ARM平台和FPGA平台的智能终端实现帧序列3D显示，使得3D显示可以应用于安卓系统等移动智能终端平台上。
基于第一实施例，提出本发明3D显示方法的第二实施例，在本实施例中，步骤S101中，所述ARM平台基于预设渲染方式对输入的第一内容进行渲染，获得第二内容的方法，具体步骤包括：
步骤S201，所述ARM平台通过OpenGL ES对所述第一内容进行渲染，获得所述第二内容，其中，所述第一内容的解析度为1920×1080，所述第二内容的解析度为3840×1080。
需要说明的是，OpenGL ES（OpenGL for Embedded Systems）是OpenGL 三维图形API的子集，它是免授权费的、跨平台的、功能完善的2D和3D图形应用程序接口API，主要针对多种嵌入式系统专门设计，包括控制台、移动电话、手持设备、家电设备和汽车。
本实施例中，ARM平台通过OpenGL ES对输入的第一内容进行渲染，即可获得第二内容，其中，第一内容的解析度为1920×1080，第二内容的解析度为3840×1080。
具体地，ARM平台芯片的集成显卡中存在了3D内容软件，获取用户输入的第一内容后，该3D内容软件通过OpenGL ES对第一内容进行渲染，获得第二内容，第一内容的解析度为1920×1080，渲染后获得的第二内容的解析度则为3840×1080，后续ARM平台可以根据第一预设帧率将第二内容输出至FPGA平台进行处理。
可选地，所述第一预设帧率为60FPS，通过该帧率统一第二内容的输出标准，该帧率可以在画质不损失的情况下确保内容传输的速度，从而确保最终3D显示的效果。
可选地，步骤S103之前，还包括：
步骤S401，对所述第一预设帧率进行倍频，获得所述第二预设帧率，其中，所述第二预设帧率为120FPS。
本实施例中，在FPGA平台根据第二预设帧率将左帧图像和右帧图像按预设顺序输出至显示模组之前，首先需要对第一预设帧率进行倍频，获得第二预设帧率，其中，第二预设帧率为120FPS。
具体地，FPGA平台对第二内容进行分解以及帧格式化，获得左帧图像和右帧图像后，需要通过显示模组对左帧图像和右帧图像进行分时交替显示才可以达到3D显示的效果，此时，首先需要对第一预设帧率的60FPS进行倍频，获得120FPS的第二预设帧率，再通过第二预设帧率输出至显示模组，以避免进行分时交替显示时帧率过低无法产生3D显示的效果。
在本实施例中，通过对所述第一预设帧率进行倍频，获得所述第二预设帧率，其中，所述第二预设帧率为120FPS。从而使得帧序列3D显示的输出帧率达到标准，避免由于帧率过低而无法产生3D显示的效果。
在本实施例中，通过所述ARM平台通过OpenGL ES对所述第一内容进行渲染，获得所述第二内容，其中，所述第一内容的解析度为1920×1080，所述第二内容的解析度为3840×1080。借助便携式的智能终端即可对将要进行3D显示的内容进行渲染，而不需要独立显卡，从而在移动平台顺利实现帧序列3D显示。
基于第一实施例，提出本发明3D显示方法的第三实施例，在本实施例中，步骤S102之后，还包括：
步骤S501，通过同步信号对所述左帧图像、所述右帧图像与所述显示模组进行同步控制。
本实施例中，FPGA平台获得左帧图像和右帧图像后，通过同步信号对左帧图像、右帧图像和显示模组进行同步控制，从而使得后续显示模组可以对左帧图像和右帧图像进行分时交替显示，例如，显示模组包括液晶光阀，可以通过同步信号同步控制左帧图像和液晶光阀的左光栅开关，通过同步信号同步控制右帧图像和液晶光阀的右光栅开关，从而使得显示模组可以按照左右左右……的先后顺序对左帧图像和右帧图像进行分时交替输出。
可选地，所述显示模组包括液晶光阀，步骤S501包括：
步骤S601，通过同步信号将所述左帧图像和所述右帧图像分别与所述液晶光阀的左光栅开关和右光栅开关进行同步控制；
步骤S602，所述左帧图像输出至所述显示模组时，所述液晶光阀的左通道开启右通道关闭；
步骤S603，所述右帧图像输出至所述显示模组时，所述液晶光阀的右通道开启左通道关闭。
本实施例中，显示模组包括液晶光阀，通过同步信号将左帧图像与该液晶光阀的左光栅开关进行同步控制，通过同步信号将右帧图像与该液晶光阀的右光栅开关进行同步控制，从而使得左帧图像输出至显示模组时，液晶光阀的左通道开启右通道关闭，右帧图像输出至显示模组时，液晶光阀的右通道开启左通道关闭。
具体地，液晶光阀的左光栅开关对应了左通道，右光栅开关对应了右通道，通过同步信号控制后，FPGA平台根据第二预设帧率按照左右左右……的先后顺序将左帧图像和右帧图像输出至显示模组，当左帧图像输出至显示模组时，液晶光阀的左通道开启右通道关闭，当右帧图像输出至显示模组时，液晶光阀的右通道开启左通道关闭，即可进行分时交替显示，当通过3D眼镜进行观看时，即实现了3D显示的效果。
在本实施例中，通过同步信号将所述左帧图像和所述右帧图像分别与所述液晶光阀的左光栅开关和右光栅开关进行同步控制；以使得，所述左帧图像输出至所述显示模组时，所述液晶光阀的左通道开启右通道关闭；所述右帧图像输出至所述显示模组时，所述液晶光阀的右通道开启左通道关闭。从而在显示模组达到了分时交替显示的效果，更好地实现了3D显示。
在本实施例中，通过同步信号对所述左帧图像、所述右帧图像与所述显示模组进行同步控制。从而准确地控制显示模组与FPGA平台的输出同步，可以在便携式的智能终端上实现帧序列3D显示。
基于上述各个实施例，提出本发明3D显示方法的第四实施例，在本实施例中，所述预设顺序为左右交替的先后顺序。
具体地，由于帧序列3D显示需要将左帧图像和右帧图像通过帧序列的方式交替显示，因此预设顺序为左右交替的先后顺序，而人眼通过3D眼镜进行观看时，左眼看到左帧图像，右眼看到右帧图像，通过左右交替的形式即可确保实现3D显示的效果。
此外，本发明实施例还提出一种3D显示装置，参照图3，所述3D显示装置包括：
ARM平台模块10、FPGA平台模块20以及显示模组模块30；
所述ARM平台模块10，用于基于预设渲染方式对输入的第一内容进行渲染，获得第二内容，并基于第一预设帧率将所述第二内容输出至所述FPGA平台模块；
所述FPGA平台模块20，用于对所述第二内容进行分解以及帧格式化，获得左帧图像和右帧图像；基于第二预设帧率将所述左帧图像和所述右帧图像按预设顺序输出至所述显示模组模块；
所述显示模组模块30，用于对所述FPGA平台模块输出的所述左帧图像和所述右帧图像进行分时交替显示。
上述3D显示装置所执行的方法可参照本发明3D显示方法各个实施例，此处不再赘述。
此外，本发明实施例还提出一种3D显示设备，该3D显示设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的3D显示程序，所述3D显示程序被所述处理器执行时实现如上所述的3D显示方法的步骤。
此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有3D显示程序，所述3D显示程序被处理器执行时实现如上所述的3D显示方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种3D显示方法，其特征在于，应用于3D显示装置，所述3D显示装置包括ARM平台、FPGA平台以及显示模组，所述3D显示方法包括以下步骤：
所述ARM平台基于预设渲染方式对输入的第一内容进行渲染，获得第二内容，并基于第一预设帧率将所述第二内容输出至所述FPGA平台；
所述FPGA平台对所述第二内容进行分解以及帧格式化，获得左帧图像和右帧图像；
基于第二预设帧率将所述左帧图像和所述右帧图像按预设顺序输出至所述显示模组进行分时交替显示。
2.如权利要求1所述的3D显示方法，其特征在于，所述ARM平台基于预设渲染方式对输入的第一内容进行渲染，获得第二内容的步骤包括：
所述ARM平台通过OpenGL ES对所述第一内容进行渲染，获得所述第二内容，其中，所述第一内容的解析度为1920×1080，所述第二内容的解析度为3840×1080。
3.如权利要求2所述的3D显示方法，其特征在于，所述第一预设帧率为60FPS。
4.如权利要求3所述的3D显示方法，其特征在于，所述基于第二预设帧率将所述左帧图像和所述右帧图像按预设顺序输出至所述显示模组进行分时交替显示的步骤之前，还包括：
对所述第一预设帧率进行倍频，获得所述第二预设帧率，其中，所述第二预设帧率为120FPS。
5.如权利要求1所述的3D显示方法，其特征在于，所述FPGA平台对所述第二内容进行分解以及帧格式化，获得左帧图像和右帧图像的步骤之后，还包括：
通过同步信号对所述左帧图像、所述右帧图像与所述显示模组进行同步控制。
6.如权利要求5所述的3D显示方法，其特征在于，所述显示模组包括液晶光阀，所述通过同步信号对所述左帧图像、所述右帧图像与所述显示模组进行同步控制的步骤包括：
通过同步信号将所述左帧图像和所述右帧图像分别与所述液晶光阀的左光栅开关和右光栅开关进行同步控制；
所述左帧图像输出至所述显示模组时，所述液晶光阀的左通道开启右通道关闭；
所述右帧图像输出至所述显示模组时，所述液晶光阀的右通道开启左通道关闭。
7.如权利要求1至6任一项所述的3D显示方法，其特征在于，所述预设顺序为左右交替的先后顺序。
8.一种3D显示装置，其特征在于，所述3D显示装置包括：
ARM平台模块、FPGA平台模块以及显示模组模块；
所述ARM平台模块，用于基于预设渲染方式对输入的第一内容进行渲染，获得第二内容，并基于第一预设帧率将所述第二内容输出至所述FPGA平台模块；
所述FPGA平台模块，用于对所述第二内容进行分解以及帧格式化，获得左帧图像和右帧图像；基于第二预设帧率将所述左帧图像和所述右帧图像按预设顺序输出至所述显示模组模块；
所述显示模组模块，用于对所述FPGA平台模块输出的所述左帧图像和所述右帧图像进行分时交替显示。
9.一种3D显示设备，其特征在于，所述3D显示设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的3D显示程序，所述3D显示程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的3D显示方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有3D显示程序，所述3D显示程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的3D显示方法的步骤。
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