CN117041516A - 3d显示方法、3d显示器和显示设备 - Google Patents

3d显示方法、3d显示器和显示设备 Download PDF

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CN117041516A
CN117041516A CN202310868845.1A CN202310868845A CN117041516A CN 117041516 A CN117041516 A CN 117041516A CN 202310868845 A CN202310868845 A CN 202310868845A CN 117041516 A CN117041516 A CN 117041516A
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孙小卫
菲利普·安东尼·苏尔曼
郑昌雄
陈凝潼
李萌
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
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Abstract

本发明公开了一种3D显示方法、3D显示器和显示设备。属于裸眼显示技术领域。3D显示方法应用于3D显示器,3D显示器包括:显示面板、柱状透镜阵列膜和人眼追踪器;该方法包括:人眼追踪器获取至少两个观看者的眼睛位置信息;显示面板根据至少两个观看者的眼睛位置信息和预设子像素分布表确定至少两个候选子像素映射关系表,并将至少两个候选子像素映射关系表进行叠加得到目标子像素映射关系表,根据目标子像素映射关系表设置子像素的左右视点;柱状透镜阵列膜控制显示面板上子像素发出光线以形成左视图和右视图,以将3D显示器上的左、右视图分别投射至少两个观看者的左、右眼。本申请实施例能够为多个大范围内自由移动的观看者提供裸眼3D显示效果。

Description

3D显示方法、3D显示器和显示设备
技术领域
本发明涉及裸眼显示器技术领域,尤其是涉及一种3D显示方法、3D显示器和显示设备。
背景技术
目前,所有的3D显示器都是基于三种基本不同的原理。最简单的原理是左眼和右眼呈现显示图像的两个不同视角,以根据图像中的立体视觉差特性,在大脑产生一个可感知的三维图像。
相关技术中,裸眼3D显示器包括光栅裸眼3D显示器和透镜式裸眼3D显示器,两种裸眼3D显示器都是通过左右眼视图实现3D显示。为了适应于活动用户观看3D显示,设置眼睛追踪设备,以根据观看者的眼睛位置设置左右视图出射方向。但,相关技术中无法适用于多个观看者的情况进行3D显示,从而使得3D显示器存在人数限制。
发明内容
撰写框架:本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种3D显示方法,能够为多个在大范围内自由移动的观看者提供裸眼3D显示效果。
本发明还提出一种3D显示器。
本发明还提出一种显示设备。
根据本发明的第一方面实施例的3D显示方法,应用于3D显示器,所述3D显示器包括:
显示面板、柱状透镜阵列膜和人眼追踪器,所述柱状透镜阵列膜设置于所述显示面板前,所述人眼追踪器设置于所述柱状透镜阵列膜上;所述方法包括:
所述人眼追踪器获取至少两个观看者的眼睛位置信息;
所述显示面板根据至少两个所述观看者的所述眼睛位置信息和预设子像素分布表确定至少两个候选子像素映射关系表,并将至少两个所述候选子像素映射关系表进行叠加得到目标子像素映射关系表,根据所述目标子像素映射关系表设置子像素的左右视点;
所述柱状透镜阵列膜控制所述显示面板上所述子像素发出光线,以形成左视图和右视图,以将所述3D显示器上的左、右视图分别投射至少两个观看者的左、右眼。
根据本发明实施例的3D显示方法,至少具有如下有益效果:通过使用成熟的倾斜柱状透镜屏幕技术,然后应用3D技术,其中仅显示左视图和右视图。通过使用眼睛位置追踪器,观看者观察到左右视图的区域可以选择性地指向观看者的眼睛。因此,实现多个观看者的裸眼3D观看效果,能够为至少两个在大范围内自动移动的观看者提供裸眼3D显示效果。
根据本发明的一些实施例,所述显示面板根据至少两个所述观看者的所述眼睛位置信息和预设子像素分布表确定至少两个候选子像素映射关系表,并将至少两个所述候选子像素映射关系表进行叠加得到目标子像素映射关系表,根据所述目标子像素映射关系表设置子像素的左右视点,包括:
所述显示面板获取所述预设子像素分布表上每个子像素的坐标信息;
所述显示面板根据每一所述观看者的所述眼睛位置信息在所述预设子像素分布表上设置捕获线,并获取所述捕获线经过所述子像素的坐标信息作为参考坐标信息;
所述显示面板根据所述参考坐标信息在所述预设子像素分布表上设置左右视点得到至少两个候选子像素映射关系表;
所述显示面板将至少两个所述候选子像素映射关系表进行叠加得到所述目标子像素映射关系表;
所述显示面板根据所述目标子像素映射关系表设置所对应的每一子像素的左右视点。
根据本发明的一些实施例,所述显示面板根据所述目标子像素映射关系表设置所述子像素中每一子像素的左右视点,包括以下任意一种:
所述显示面板根据所述目标子像素映射关系表的左眼视图设置整个所述子像素为左视点,根据所述目标子像素映射关系表的右眼视图在所述左眼视图对应的所述子像素中插入右视点;
所述显示面板根据所述目标子像素映射关系表的右眼视图设置整个所述子像素为右视点,根据所述目标子像素映射关系表的左眼视图在所述右眼视图对应的所述子像素中插入左视点;
所述显示面板根据所述目标子像素映射关系表的左眼视图设置对应的所述子像素为左视点,根据所述目标子像素映射关系表的右眼视图设置对应的所述子像素为右视点,其余子像素不点亮,以分别射出左视图、右视图。
根据本发明的一些实施例,在所述显示面板根据所述目标子像素映射关系表设置所对应的每一子像素的左右视点之后,所述方法还包括:
所述显示面板根据所述人眼追踪器采集多个观看者的更新位置信息调整所述候选子像素映射关系表,具体包括:
所述显示面板根据每一观看者的所述更新位置信息调整所述候选子像素映射关系表中左右视点位置,以得到更新子像素映射关系表;
将至少两张所述更新子像素映射关系表叠加以更新所述目标子像素映射关系表,以使所述3D显示器上更新的左视图、右视图分别投射到多个观看者的左、右眼。
根据本发明的一些实施例,在所述人眼追踪器获取至少两个观看者的眼睛位置信息之后,所述方法还包括:
所述显示面板根据所述眼睛位置信息控制相应的子像素横向移动以控制X方向的出瞳位置;
所述显示面板根据所述眼睛位置信息控制相应的子像素的间距以控制Z方向的出瞳位置;其中,相邻的所述子像素的间距根据透镜间距和透镜焦距确定。
根据本发明的一些实施例,所述柱状透镜阵列膜控制所述显示面板上所述子像素输出射线的方向,以形成左视图和右视图,以将所述3D显示器上的左、右视图分别投射至少两个观看者的左、右眼,包括以下任意一种:
所述柱状透镜阵列膜控制所述显示面板上所述子像素输出射线的方向以使所述左视图投射整个视场,所述右视图被投射至少两个所述观看者的右眼的区域;
所述柱状透镜阵列膜控制所述显示面板上所述子像素输出射线的方向以使所述右视图投射整个视场,所述左视图被投射至少两个所述观看者的左眼的区域;
所述柱状透镜阵列膜控制所述显示面板上所述子像素输出射线的方向以使所述左视图被投射至少两个所述观看者的左眼的区域,所述右视图被投射至少两个所述观看者的右眼的区域,至少两个观看者视野的其余部分不亮。
根据本发明的一些实施例,所述方法还包括:
减弱所述左视图和所述右视图之间串扰,具体包括:
获取所述捕获线在所述目标子像素映射关系表的干扰视点位置信息;
根据所述干扰视点位置信息将所述子像素对应的视点切换为黑色像素或者相反视点,以减弱所述左视图和所述右视图之间的串扰。
根据本发明的第二方面实施例的3D显示器,所述3D显示器包括:
显示面板;
柱状透镜阵列膜,所述柱状透镜阵列膜设置于所述显示面板前;
人眼追踪器,所述人眼追踪器设置于所述柱状透镜阵列膜上,用于获取至少两个观看者的眼睛位置信息;
所述显示面板还用于根据至少两个观看者的眼睛位置信息和预设子像素分布表确定至少两个候选子像素映射关系表,并将至少两个所述候选子像素映射关系表进行叠加得到目标子像素映射关系表,根据所述目标子像素映射关系表设置所述显示面板上的子像素的左右视点;
所述柱状透镜阵列膜还用于根据所述目标子像素映射关系表控制所述显示面板上所述子像素输出射线的方向,以形成左视图和右视图,以将所述3D显示器上的左、右视图分别投射至少两个观看者的左、右眼。
根据本发明实施例的3D显示器,至少具有如下有益效果:通过使用成熟的倾斜柱状透镜屏幕技术,然后应用3D技术,其中仅显示左视图和右视图。通过使用眼睛位置追踪器,观看者观察到左右视图的区域可以选择性地指向观看者的眼睛。因此,实现多个观看者的裸眼3D观看效果,能够为至少两个在大范围内自动移动的观看者提供裸眼3D显示效果。
根据本发明的一些实施例,所述显示面板还用于获取预设子像素分布表上每个子像素的坐标信息,根据每一观看者的所述眼睛位置信息在所述预设子像素分布表上设置捕获线,获取所述捕获线经过子像素的坐标信息作为参考坐标信息,根据所述参考坐标信息在所述预设子像素分布表上设置左右视点得到至少两个候选子像素映射关系表,将至少两个所述候选子像素映射关系表内的左右视点进行叠加得到所述目标子像素映射关系表,并根据所述目标子像素映射关系表设置所述子像素中每一子像素的左右视点。
根据本发明的第三方面实施例的显示设备,至少一个处理器,以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的3D显示方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明实施例出射光瞳和3D显示器的分解图;
图2是本发明实施例3D显示器的屏幕和观看区域的透视图;
图3是本发明实施例中3D显示方法的一具体实施例流程示意图;
图4是图3中步骤S102的一具体实施例流程示意图;
图5是本发明实施例中预设子像素分布表的示意图;
图6是本发明实施例由视场中的亮度分布形成的串扰示意图;
图7是本发明实施例观看者1的子像素关系映射表的示意图;
图8是本发明实施例观看者2的子像素关系映射表的示意图;
图9是本发明实施例中目标子像素关系映射表的示意图;
图10是本发明实施例基本左视场中3个右像出瞳的子像素映射特写的示意图;
图11是本发明实施例示具有深度的视图形成的平面图;
图12是本发明实施例两个观看者出瞳形成的平面图;
图13是本发明实施例2个观看者的共轭出射光瞳平面图;
图14是本发明实施例中3D显示方法的另一具体实施例流程示意图;
图15是图14中步骤S302的一具体实施例流程示意图;
图16是本发明实施例显示Z-追踪模式间距变化的映射特写的示意图;
图17是本发明实施例4个出射光瞳对形成的平面图;
图18是本发明实施例4个观看者的眼睛追踪位置的示意图;
图19是本发明实施例中3D显示方法的另一具体实施例流程示意图;
图20是本发明实施例中存在串扰的目标子像素映射表的示意图;
图21是本发明实施例中采用方法一后的目标子像素映射表的示意图;
图22是本发明实施例中采用方法二后的目标子像素映射表的示意图;
图23是本发明实施例出现串扰的示意图;
图24是本实施例视场中的串扰-亮度分布图;
图25是2个观看者的共轭出射光瞳平面图;
图26是本发明实施例跟踪一个观看者的不间断可用区域的示意图;
图27(a)和图27(b)为本发明实施例平面图显示了为2个观看者观看3D显示器的效果示意图;
图28是本发明实施例中显示设备的一具体实施例模块框图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,如果涉及到方位描述,例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征,它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上,也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。
在本发明实施例的描述中,如果涉及到“若干”,其含义是一个以上,如果涉及到“多个”,其含义是两个以上,如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”,均应理解为不包括本数,如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”,均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”,应当理解为用于区分技术特征,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
几乎所有的3D显示器都是基于三种基本不同的原理。在其最简单的原理中,它们向左眼和右眼呈现显示视图的两个不同视角,以便根据视图中的立体视差特性,在大脑中产生一个可感知的三维视图。这种现象被称为立体视觉,是立体显示类型。视差指的是,每只眼睛接收到的现实世界的视角略有不同,因此,现实世界中某一点在眼睛视网膜上的横向位置的不同,可以让大脑确定与该点的距离。迄今为止,从19世纪的立体镜到最近的3D电影和电视,大多数3D显示都采用了只提供两个视角的原则。
提供三维显示的另一个基本方法是在空间中再现具有深度的视图;这些方法包括:体积法、全息法、光场法、整体成像法和多视图或超级多视图(SMV)。视图由体素组成,体素是二维显示器上像素的三维等效物。体素是由来自显示屏幕的光线相交产生的,由于这些光线在显示设备周围形成了一个光场,在本申请中,所有这些显示设备都被认为是属于这里所说的光场显示的通用组。最后一类显示器的功能是通过从物理表面(如移动屏幕或LED矩阵)发出的光线。这些被称为体积显示器,往往有复杂的硬件和有限的实际用途。
裸眼(自由立体)显示器,该显示器是在20世纪90年代首次开发的成熟技术,并且通常基于液晶显示(LCD)面板。相关技术中,由于除了常规2D显示器的常规空间分辨率之外,显示器还需要具有角度分辨率分量,这导致了不可避免的分辨率损失,因此这些技术从未得到广泛应用。这种角度分辨率是以牺牲空间分辨率为代价的。其原因是,在被感知为单个点的屏幕的任何区域后面,必须有多个子像素,以便在不同的方向上发出不同的光线。这种类型的显示被称为多视图。任何类型的自由立体显示器,无论是只显示左右视图对还是一系列透视图,都必须具有角分辨率。在双视图系统中,例如3D电视,分辨率损失最小;然而,倾斜的透镜状显示器在视场上产生一系列不同的透视视图,因此分辨率损失可能相当大。近年来,随着4k和8k显示面板的引入,分辨率损失问题得到了很大程度的缓解。
基于此,本发明申请提出了一种3D显示方法、3D显示器和显示设备,通过使用成熟的倾斜柱状透镜屏幕技术,然后应用3D技术,其中仅显示左视图和右视图。通过使用眼睛位置追踪器,观看者观察到左右视图的区域可以选择性地指向观看者的眼睛。出射光瞳区域形成在眼睛区域。向几个观看者呈现左视图和右视图的另一种方法是首先向整个观看区域呈现基本的左视图,然后仅在检测到右眼的地方插入右视图出射光瞳。在没有检测到观看者、观看者在范围之外或者观看者处于可能干扰另一个用户的观看质量的位置的情况下,不产生出射光瞳,因此观看者将在双眼中看到左视图。如果产生基本的右视图场,并且左视图出射光瞳指向左眼位置,则该技术也同样起作用。进一步来说,假设观看者的头部的轴在接近垂直的方向上,对于不在移动设备上的显示器来说,这意味着所呈现的视图只需要水平视差,并且出射光瞳的位置只需要在X和Z方向上进行控制,这大大降低了3D显示器控制的复杂性。
参照图1,示出了本发明实施例中3D显示器和出射光瞳的结构分解示意图。本申请实施例公开了一种3D显示方法,且3D显示方法应用于3D显示器,3D显示器包括:显示面板8、柱状透镜阵列膜9和人眼追踪器10,柱状透镜阵列膜9设置于显示面板8前,人眼追踪器10设置于柱状透镜阵列膜9上。其中,柱状透镜阵列膜9在本实施例为双柱状透镜阵列膜,人眼追踪器10为多用户眼睛位置追踪器。柱状透镜阵列膜9和显示面板8接触,柱状透镜阵列膜9和显示面板8之间存在小的空气间隙。人眼追踪器10可以安装在柱状透镜阵列膜的边缘附近或者上方。在本实施例中人眼追踪器10安装于柱状透镜阵列膜9的中心上方。在本实施例中,为了便于清楚3D显示器的结构,省略了显示面板前的LCD基板和其他层。在其他实施例中,柱状透镜阵列膜9的平坦背面和LCD基板直接接触,或者通过一层粘合剂附着。
需要说明的是,人眼追踪器10用于采集至少两个观看者的眼睛位置信息,并输出眼睛位置信息作为映射在显示面板8上视图的参考数据,以在至少两个观看者附近的视场形成出射光瞳。其中,出射光瞳会根据3D显示器前观看者的数量确定,且每一观看者需要发出两个出射光瞳,所以出射光瞳设置至少两个。
具体地,如图6所示,柱状透镜阵列膜9包括一些列线性柱面透镜15,且每一线性柱面透镜15的轴以一个角度倾斜,且倾斜的角度一般在20°范围内或者小于垂直范围。在其他是实例中倾斜的角度可以为20°范围以外,本实施例对于倾斜的角度不做具体限制。为了提供足够高密度的不同光纤,线性柱面透镜15的水平宽度大于像素宽度,所以需要根据像素宽度确定线性柱面透镜的水平宽度。
具体地,显示面板8上设有子像素,子像素中每个像素16包括红色、绿色和蓝色子像素,一个子像素被突出显示。显示面板8为液晶显示面板,这类型的3D显示器能够与具有不同子像素配置和不同子像素寻址方案的其他类型显示器一起工作。在本实施例采用显示面板8为LCD显示器。
进一步地,通过图2还可以知道3D显示器是直接观看的;也就是说,直接观看该3D显示器,没有任何干预部件,如虚拟或增强现实头戴式显示器中可能采用的透镜或波导。
请参照图2,图2是3D显示器的屏幕和观看区域的透视图,图2中的1为可用视场容积,2为3D显示器,3为对象线尺寸,4、5分别为视野最相关的尺寸是最近和最远的距离,6为视野的高度,7为观察角度。因此,通过图2可知,观看者要位于可用视场容积能才能够看到3D显示器发射出的视图,才能够实现3D显示效果。
参照图3,在一些实施例中,3D显示方法包括但不限于包括步骤S101至步骤S103:
步骤S101,人眼追踪器获取至少两个观看者的眼睛位置信息;
步骤S102,显示面板根据至少两个观看者的眼睛位置信息和预设子像素分布表确定至少两个候选子像素映射关系表,并将至少两个候选子像素映射关系表进行叠加得到目标子像素映射关系表,根据目标子像素映射关系表设置子像素的左右视点;
步骤S103,柱状透镜阵列膜控制显示面板上子像素发出光线,以形成左视图和右视图,以将3D显示器上的左、右视图分别投射至少两个观看者的左、右眼。
在本申请实施例所示意的步骤S101至步骤S103,通过人眼追踪器采集至少两个观看者的眼睛位置信息,显示面板根据每一眼睛位置信息和预设子像素分布表确定候选子像素映射关系表,以得到每一观看者对应子像素映射关系表,然后将至少两个候选子像素映射关系表进行叠加得到目标子像素映射关系表,也即确定显示面板的子像素对应的子像素映射关系,以根据目标子像素映射关系表设置子像素中每一子像素的左视点、右视点,然后通过柱状透镜阵列膜控制显示面板上子像素输出射线的方向,以形成左视图和右视图,且左视图、右视图分别投射至少两个观看者的左、右眼。因此,实现多个观看者的裸眼3D观看效果,能够为至少两个在大范围内自动移动的观看者提供裸眼3D显示效果。
在步骤S101中,人眼追踪器追踪每一观看者的眼睛位置,为了实时追踪观看者的眼睛位置,以便于输出射线投射观看者的左右眼查看左右视图,人眼追踪器的采集频率大于每秒25帧。例如,根据每秒25帧是的速度追踪观看者的眼睛位置。
人眼追踪器输出每一观看者的眼睛位置信息后,在步骤S102中,为了计算每一观看者的子像素映射关系,需要先建立预设子像素分布表,且预设子像素分布表根据显示面板的子像素确定,且预设子像素分布表是一个关于子像素的平面直角坐标系。其中,预设子像素分布表中每一长方形代表一个子像素,每一子像素的中心点的坐标代表整个子像素的坐标。因此,通过先构建与显示面板的子像素相对应的预设子像素分布表,再根据眼睛位置信息设置预设子像素分布表的左右视点以得到候选子像素映射关系表,将至少两个观看者的候选子像素映射关系表进行叠加得到目标子像素映射关系,使得显示面板的目标子像素映射关系设置简易。最后根据目标子像素映射关系表设置显示面板上子像素的左右视点,以照亮子像素发出光线。
请参照图4,在一些实施例中,步骤S102可以包括但不限于包括步骤S201至步骤S205:
步骤201,显示面板获取预设子像素分布表上每个子像素的坐标信息;
步骤202,显示面板根据每一观看者的眼睛位置信息在预设子像素分布表上设置捕获线,并获取捕获线经过子像素的坐标信息作为参考坐标信息;
步骤203,显示面板根据参考坐标信息在预设子像素分布表上设置左右视点得到至少两个候选子像素映射关系表;
步骤204,显示面板将至少两个候选子像素映射关系表进行叠加得到目标子像素映射关系表;
步骤205,显示面板根据目标子像素映射关系表设置所对应的每一子像素的左右视点。
在步骤S201中,预设子像素分布表为一个关于子像素的平面直角坐标系,每一小长方形代表一个子像素,子像素的宽高比为1:3,每一小长方形的中心为子像素的中心点,所以获取每个子像素的坐标位置,也即获取中心点的坐标。如图5所示,小长方形中的点作为子像素的坐标点。
在步骤S202中,根据眼睛位置信息在预设子像素分布表上设置捕获线。如图6所示,线18也称为捕获线,柱状透镜阵列膜通过从线18形成准直光束来工作,对于位于准直光束轴线上的观看者来说,从位于该轴线上的显示面板部分发出的任何光都将穿过柱状透镜阵列膜的宽度。这样,对于柱状透镜阵列膜的任何给定区域,不同的光纤可以在不同的方向上发射。确定了捕获线之后,如图5所示,捕获线为图5中的虚线,且捕获线的方向和柱状透镜阵列膜上的线性柱面透镜的倾斜方向平行,每一条捕获线对应一个视点,所以获取捕获线经过子像素的视点坐标信息作为参考坐标信息。根据不同观看者的眼睛位置信息在预设的子像素映射关系表上的捕获线位置不同,因此,根据不同观看者的眼睛位置信息所确定的子像素映射关系表不同。
需要说明的是,当观看者的眼睛向左移动时,捕捉线向右移动,反之亦然。因此,在3D显示器的多视图版本中,为了使得能够根据不同位置的观看者能够看到的视图的不同视角,所以在本实施例中,选择输出左视图、右视图,以形成出射光瞳。
在步骤S203中,根据参考坐标信息在预设子像素分布表上设置左右视点,以将每张预设子像素分布表设置成左右两个视点。其中,需要将属于某个视点的子像素设置成左视点,其余的视点所对应的子像素设置成右视点。又或者将某个视点的子像素设置成右视点,其余的视点所对应的子像素设置成左视点以得到候选子像素映射关系。
例如,如图7和图8所示,图7为观看者1的候选子像素关系映射表的示意图,图8为观看者2的候选子像素关系映射表的示意图,图中浅灰色所对应的子像素对应为右视点,深灰色所对应的子像素对应为左视点,这样获得两张单用户-双视点的候选子像素映射关系。
确定每一观看者的候选子像素映射关系表之后,在步骤S204中,将至少两个候选子像素映射关系表进行相加,也即判断每个子像素是左视点还是右视点,如果一个子像素对两个用户来说,都是属于右视点,那么该子像素设置成右视点,如果一个子像素对于两个用户来说都属于左视点,那么该子像素设置成左视点。如果一个子像素对于两个观看者来说分别属于不同的视点,那么这部分子像素设置成左视点,以形成目标子像素映射关系表。例如,如图9,通过将图7和图8的两个候选子像素映射关系表进行相加,相同视点的子像素不变,不同视点的子像素设置成左视点得到如图9所示的目标子像素映射关系表,所以目标子像素映射关系表可以同时用于观看者1和观看者2的观看。
完成目标子像素映射关系表构建之后,在步骤S205中,根据目标像素映射关系表的左视点设置子像素中对应的子像素为左视点,根据目标像素映射关系表的右视点设置像素列中对应的子像素为右视点。
在一些实施例中,步骤S205可以包括但不限于包括以下步骤任意一个:
步骤S1,显示面板根据目标子像素映射关系表的左眼视图设置整个子像素为左视点,根据目标子像素映射关系表的右眼视图在左眼视图对应的子像素中插入右视点;
步骤S2,显示面板根据目标子像素映射关系表的右眼视图设置整个子像素为右视点,根据目标子像素映射关系表的左眼视图在右眼视图对应的子像素中插入左视点;
步骤S3,显示面板根据目标子像素映射关系表的左眼视图设置对应的子像素为左视点,根据目标子像素映射关系表的右眼视图设置对应的子像素为右视点,其余子像素不点亮,以分别射出左视图、右视图。
在步骤S1中,为了观看者能够观看3D显示屏发出的视图实现3D裸眼效果,若目标子像素映射关系是以左视点为底,然后插入左视点内对应的子像素,那么需要先将子像素的全部子像素设置成左视点,然后根据目标子像素映射关系表的左视点设置子像素中对应的子像素为右视点,也即将右视图插入到子像素中。
例如,如图10所示,浅灰色区域54显示的是左视图,这些视图存在于整个显示面板区域;为了清晰起见,只标出了其中三个区域。这个例子显示了检测到三个右眼的情况,这导致三个右视图子像素55、56、57被插入到左视图的"背景"中。
进一步的,为了给其它子像素留下更多的可用空间,这些子像素基本上是一个子像素宽,其他实施例可以为两个像素宽,并且根据需要插入未发光的子像素58,以便减少串扰。图10中未被照亮的子像素58以黑色显示,为了清楚起见,只标出了其中的几个。
在步骤S2中,在整个右视点的子像素插入左视点的原理与步骤S1相同,此处不再赘述。
除了步骤S1和步骤S2之外,若目标子像素映射关系表只根据眼睛位置信息设置左视点、右视点,其余部分不点亮,那么在显示面板的子像素也仅在对应视点点亮,其余部分不亮,只是整体显示效果较差,但是仍可实现3D裸眼显示效果。
在一些实施例中,步骤S103可以包括以下任意一个步骤:
步骤S4,柱状透镜阵列膜控制显示面板上子像素输出射线的方向以使左视图投射整个视场,右视图被投射至少两个观看者的右眼的区域;
步骤S5,柱状透镜阵列膜控制显示面板上子像素输出射线的方向以使右视图投射整个视场,左视图被投射至少两个观看者的左眼的区域;
步骤S6,柱状透镜阵列膜控制显示面板上子像素输出射线的方向以使左视图被投射至少两个观看者的左眼的区域,右视图被投射至少两个观看者的右眼的区域,至少两个观看者视野的其余部分不亮。
在步骤S4,通过柱状透镜阵列膜控制子像素输出射线方向,以使3D显示器输出的左视图被投射到整个视场,右视图被投射到检测到观看者的右眼区域。如图10所示,通过设置左视图存在整个显示面板,以使左视图被投射整个视场。
在步骤S5,通过柱状透镜阵列膜控制子像素输出射线的方向,以使3D显示器输出的右视图被投射到整个视场,左视图被投射到观看者的左眼区域,以实现3D裸眼显示效果。
在步骤S6,为了实现3D裸眼显示效果,分别控制左视图被投射至观看者的左眼区域,右视图被投射至观看者的右眼区域。
需要说明的是,如图11所示,显示视图表面上的点由“体素”示出,且“体素”在图11中以20、21标注,是柱状透镜阵列膜前的一个点,相当于光学系统的真实视图。图11中的27表示观看者的左眼,28表示观看者的右眼,当包围体素的射线延伸到观看者的眼睛,就形成了区域,且区域在图11中以22示出。
需要说明的是,角分辨率使得光束从柱状透镜阵列膜上的起始点开始扩展。这导致“体素”的大小随着离柱状透镜阵列膜距离的增加而增加;从而产生模糊限制了柱状透镜阵列膜的DOF。同样的考虑也适用于柱状透镜阵列膜后面的“体素”。这种情况下的区别在于“体素”是光学意义上的虚拟视图。理想情况下。每个光束将是光线,或者至少是具有小发散度的光束,相当于具有低视图间串扰的窄多视图区域。
进一步的,显示视图上的矩形点状图案区域表示当向观看者呈现立体视图,通过两个显示视图之间的差异获得深度感知且舒适观看区域的范围。
在一些实施例中,如图12所示,图12是本发明实施例两个观看者出瞳形成的平面图。具体的,在图的左侧,显示了3D显示器屏幕的一小部分。由于透镜是线性的,这意味着轮廓在3D显示器的高度上保持不变,只有透镜横向移动。该操作可以通过考虑一个平面中的射线来解释。
需要说明的是,图12的23为观看者,图12所示的显示屏幕8和光栅透镜阵列屏幕9的描绘比例要比观看者及其出口瞳孔41、42、43、44大得多;来自区域36、37、38、39的准直光束分别从光栅透镜阵列屏幕9的透镜处出现。这些镜片将足够窄,以便使用者看不见,对此普遍接受的标准是镜片宽度对着眼睛的角度小于一分弧。
进一步地,当由一系列透视图组成的输入,沿线45形成一系列观察区,该线基本上是直的,但在实践中可能显示轻微的曲率。
需要说明的是,在使用这种光学配置的多视角版本的显示器中,像素上的信息被映射为沿这条线显示透视图。在多视角显示器中,这并不限制观看者的眼睛位于这条线上,同样地,在本实施例中的双视角模式中,观看者可以远离沿线45。
在视场边界内的区域上,本实施例中可以向尽可能多的观看者提供3D视图,明显的限制是一个观看者相对于屏幕位置不应该在另一个观看者后面,以便不遮挡他们的视野。
具体地,图12中的菱形区域表示显示场景的各个视角的位置。这些组可以提供单个左眼视图,相邻组提供右眼视图。菱形区域的宽度表示光束可以指向的角度精度,这个角度精度称为角分辨率。角分辨率是任何特定显示器的固定参数,并且是柱状透镜阵列膜的焦距和显示面板上的子像素宽度的函数。在追踪器的控制下,可以使光束组在离屏幕一定距离的范围内相交。
在一些实施例中,如图13所示,图13为两个观看者出瞳形成的示意图,图13中左右视图的光束通过屏幕镜片共同焦平面的显示面板上的各点形成准直光束,被投射到观看者相应的眼睛。出口瞳孔41、42、43、44被显示为在上下两端突然截断,但实际上会"褪色",直到串扰使其无法使用。
在一些实施例中,在步骤S103之后,3D显示方法还包括:
显示面板根据人眼追踪器采集多个观看者的更新位置信息调整候选子像素映射关系表。
为了实时追踪观看者的眼睛位置,实时调整候选子像素映射关系表,使得活动的观看者保持3D裸眼观看效果,需要根据人眼追踪器输出的更新位置调整每一候选子像素映射关系表,保证观看者的左右眼分别接收左右视图。
请参照图14,显示面板根据人眼追踪器采集多个观看者的更新位置信息调整候选子像素映射关系表,具体包括:
步骤S301,显示面板根据每一观看者的更新位置信息调整候选子像素映射关系表中左右视点位置,以得到更新子像素映射关系表;
步骤S302,将至少两张更新子像素映射关系表叠加以更新目标子像素关系表,以使3D显示器上更新的左视图、右视图分别投射到多个观看者的左、右眼。
通过步骤在步骤S301至步骤S302,当观看者发生位置变化,获取每一观看者的更新位置信息,并根据更新位置信息调整每一观看者对应的候选子像素映射关系表得到更新子像素映射关系表,再将更新子像素映射关系表组合更新目标子像素映射关系表,以实现目标子像素映射关系表的更新,进而更新了左、右视图,保持让显示面板的左右视频投射到观看者的左右眼,使得观看者实时保持3D裸眼观看效果。
在步骤101之后,3D显示方法还包括:
步骤401,显示面板根据眼睛位置信息控制相应的子像素横向移动以控制X方向的出瞳位置;
步骤402,显示面板根据眼睛位置信息控制相应的子像素的间距以控制Z方向的出瞳位置;其中,相邻的子像素的间距根据透镜间距和透镜焦距确定。
在步骤S401中,根据眼睛位置信息控制相应的子像素横向移动来调整X方向的出瞳位置。所以呈现视图只需要水平视差,仅需要在X方向上进行控制即可使得观看者保持着3D观看效果,降低了3D显示器调控的复杂性。
在步骤S402中,通过人眼追踪器输出的眼睛位置信息控制子像素之间的距离以改变Z方向的出瞳位置。
步骤S401至步骤S402的优点,因为观看者观察到的左右视图可以选择性地指向观看者的眼睛,出射光瞳区域形成在眼睛区域,这意味着所呈现的视图只需要水平视差,并且出射光瞳的位置只需要在X和Z方向控制,大大降低了3D显示器调控的复杂性。
需要说明的是,相邻的子像素的间距根据透镜间距和透镜焦距确定,由于子像素之间的距离根据观看者距离的反线性函数确定,且这反线性函数包括透镜间距p和透镜焦距f的恒定值,所以先根据透镜间距p和透镜焦距f确定像素间距,再根据像素间距调整子像素之间的间距,使得相邻的像素之间的间距设置简易。
如图13和图16所示,图16示出了Z追踪模式间距变化的映射特写的示意图。图16分别用于A和B的子像素36、37和38、39与柱状透镜阵列膜9之间的关系。出射光瞳距柱状透镜阵列膜9的距离由子像素的间距决定,对于A和B分别为46和47。
如图14和图17所示,图17为4个出射光瞳对形成的平面图。四个右视图(如图12中的41)和四个左视图(如图12中的42)从柱状透镜阵列膜2被投射四个观看者23的眼睛,所以不会出现为某一特定观看者准备的光线通过相邻的柱状透镜阵列膜2照射到非预期的观看者身上的冲突,因为该观看者在正常的操作范围之外,不会期望收到视图。该图显示,在一个相当大的区域内可以舒适地容纳四个观看者。
如图18所示,图18是4个观看者的眼睛追踪位置的示意图。通过图18可知,4个观看者的眼睛可以被准确地追踪。这可以很容易地以超过每秒25帧的速度进行,所以实时操作是可能的。
需要说明的是,尽管原则上能够为多达4个或更多的观看者提供服务的3D显示器是可能的,但在实践中,以目前的显示技术,这可能很难实现。困难的原因在于,当3D显示器的参数被优化为大的FOV时,产生的串扰会增加,为四个或更多的观看者服务可能会导致严重的性能下降。通过减少FOV,使观看区域产生重复的、相同的场场景,可以缓解因创建大FOV而引起的角度分辨率的降低。
在一些实施例中,3D显示方法还包括:
减弱左视图和右视图之间串扰。
需要说明的是,由于左右视图之间会产生串扰,以降低提高观看者的3D裸眼观看效果,需要减弱左右视图的串扰。
在一些实施例中,请参照图19,减弱左视图和右视图之间串扰,具体包括:
步骤S501,获取捕获线在目标子像素映射关系表的干扰视点位置信息;
步骤S502,根据干扰视点位置信息将子像素对应的视点切换为黑色像素或者相反视点,以减弱左视图和右视图之间的串扰。
在本申请实施例的步骤S501至步骤S502中,通过捕获线先在目标子像素映射关系表中找到干扰视点位置信息,并将干扰视点位置信息对应子像素中的子像素更改为黑色像素或者相反视点,以降低左视图和右视图之间的串扰。
例如,请一并参照图20、图21和图22所示,图20中浅色长方形为左视点的子像素,深色长方形为右视点的子像素。如图20所示有部分的左视点子像素在顶点处相邻且分布在左视点的捕获线两侧,如图20中黑色圈所标注的位置为干扰视点位置信息。因为右视点的子像素比左视点的子像素的数量多很多,这样分布的两个子像素会在这个位置,对左视点的视图产生较大的串扰。因此,为了削弱这种串扰,可以采用替换掉这两个右视点子像素(如图20中黑色圈所圈出的部分)中的其中一个就可以了。替换的方式有两种,方法一是将上述所说的其中一个子像素替换成黑色,如图21所示,这样右视点对左视点的串扰就可以得到一定程度的削弱。但是这种方法会降低屏幕整体的亮度,甚至有可能造成黑线。因此可以采用另一种方法,就是将图20中黑色的子像素设置成左视点,如图22所示,这样就可以降低右视点对左视点的串扰,同时,由于右视点的子像素比左视点的子像素多很多,因此这种操作对右视点的整体显示效果不会产生太大的影响。
在一些实施例中,通过减小视野来减少串扰。这是通过增加光栅屏透镜的焦距来实现的。缩小视野会产生共轭出瞳,因为来自柱状透镜阵列膜上某一点的光线可以穿过几个相邻的柱状透镜屏幕。将形成的该共轭出射光瞳的影响可以通过抑制一些观看者的出射光瞳来减轻;然而,这些用户仍然会感知到2D视图。
在一些实施例中,如图23所示,图23是实施例串扰的示意图。图23上部—出现在屏幕前面的点的视觉串扰,下部—出现在屏幕后的点的视觉串扰。图23是用于一个观看者的眼睛的光线传递到他们的另一只眼睛。
如图24所示,图24是本实施例视场中的串扰-亮度分布。左眼和右眼的位置分别由27和28表示。通过在左通道上显示给定亮度,在右通道上显示零亮度,获得左出射光瞳轮廓。然后,通过在右通道上显示相同的亮度,在左通道上显示零亮度,获得右出射光瞳轮廓。通过将左眼27位置处的右轮廓31的第一亮度值33除以第二亮度值32来确定左眼串扰。第二亮度值32是左眼27位置处左轮廓30的亮度。右眼串扰通过将右眼28位置处的左轮廓30的第三亮度值35除以第四亮度值34来确定。第四亮度值34是右眼28位置处的右轮廓31的亮度。
在一些实施例中,如图25所示,图25是2个观看者的共轭出射光瞳平面图。通过图25可知,考虑到观看者B,其眼睛位置由人眼追踪器检测到。人眼追踪器输出更新位置信息用于将右视图映射到显示面板上对应的子像素上;其中两个显示为图25中的36。这些子像素在一个组中,延伸到显示面板的整个高度,每个镜头都有一个组。当从一列发射的光穿过几个相邻的柱状透镜阵列膜时,在位置50处形成一系列出射光瞳,在预期的眼睛位置48处只有一个出射光瞳。位置50和48所在的平面基本上是平的,并与柱状透镜阵列膜平行。对于观看者B,人眼追踪器输出的更新位置信息用于将右视图的子像素视图映射到显示面板上对应的子像素上;其中两个显示为38。同样,这些覆盖了显示面板的整个高度,并且每个柱状透镜阵列膜有一个。当从一列发射的光穿过几个相邻的柱状透镜阵列膜时,在位置51形成一系列出射光瞳,在预期的眼睛位置49只有一个出射光瞳。
需要说明的是,为了解释清楚,图25中只显示了右眼。图25关于右眼的出射光瞳控制也适用于左眼。另外,透镜并不是按照观看者的头部比例绘制的,以显示形成多个出瞳的方式。镜片的透镜焦距f和透镜间距p被用于计算出瞳位置。
在一些实施例中。图13适合32英寸显示屏和2名观看者的近似平面图。通过图13显示了完整的近似人体平面轮廓,以指示每个观看者所需的空间。在这种情况下,屏幕对角线约为32英寸,观看距离约为1.2米,观看区组的宽度(由FOV确定)约为0.385米。
需要说明的是,图13是考虑到可能存在于适合一到三个观看者的较小显示器中的近似参数而绘制的。该示例显示了一种极限情况,其中指向观看者B的右眼的视图的共轭之一靠近观看者A的左眼。
进一步的,双柱状透镜阵列膜透镜15的透镜焦距f和透镜间距p的参数可以用于从观看者距离ZA和AB中找到区域组宽度XA和XB。假设ZA>>F和ZB>>F,那么通过应用类似的三角形:
XA=PZA/F
XB=PZB/F
需要说明的是,透镜焦距f和透镜间距p是由3D显示器固定的,因此根据预期的使用场景预先确定这些参数的最佳值。
在一些实施例中,如图26所示,图26是本实施例跟踪一个观看者的不间断可用区域的示意图。在屏幕2前面有一个单一的被跟踪观看者23,这些区域由阴影区域53表示。这些区域由在预期出射光瞳48及其共轭50处相交的右视图光束52界定。用户头部23后面的小“阴影”区域未被示出。该图26示出了可以容纳具有相当大的运动自由度的第二观看者。然而,这可能会大大减少可用的不间断区域,因此容纳三个人可能是不方便的,而更多的人可能会很困难。
需要说明的是,尽管图26中的阴影区域53表示检测到第一个观看者的最佳位置,但这并不表示存在一个最佳观看距离。因为这些区域53会根据第一个检测到的观看者而移动。当有一个以上的观看者时,最好是将他们限制在离屏幕有限的距离范围内,那么就可以容纳更多的观看者。然而,这个范围的平均距离比范围本身的值有更大的自由移动程度。这意味着,如果有几个观看者,几个观看者最好都位于与屏幕差不多的距离。
具体地,鉴于当前可用技术的参数,具有容纳四个或更多个观看者的大观看区域的大型3D屏幕很可能是困难的,因此必须寻找解决用多用户眼睛位置追踪器控制重复观看区域的必要性的方法。
如图27所示,图27(a)和(b)是实施例平面图显示了为2个观看者开发准3D效果示意图。图27(a)示出了在观看者的左眼中部分看到右视图的效果。在这种情况下,第一观看者58被认为是“主要观看者”,而第二观看者59被认为是“次要观看者”。每个观众的状态,即他们是“主要”还是“次要”,将由基于使用不同数量的观众和他们的相对位置的用户试验的算法来确定。当第一观看者58的右眼已经被定位时,来自整个屏幕宽度的光束会聚在出射光瞳61处,使得第一观看者的右眼在整个屏幕宽度上观察到右视图。共轭出射光瞳也形成在位置62和63处。在这个例子中,没有观看者位于区域64中;第二观看者59位于共轭区域68中。如图27(b)所示,第二观看者59的左眼看到的不是横跨整个屏幕宽度的左视图,而是主要看到左视图,而右视图在整个宽度上的一个区域中打断左视图。
需要说明的是,仅显示了一个主要观看者和一个次要观看者;事实上,每个观看者都具有既是主要观看者又是次要观看者的状态,因为一个观看者影响另一个观看者,并且每个观看者的位置都被跟踪。这种系统不能保证每个观看者都能看到完美的无畸变视图,但在实践中并不是一个很大的缺点。设想通过考虑系统参数和尺寸来优化对被跟踪用户的选择,并考虑到每个观看者相对于屏幕和其他观看者的位置,应该为四个观众提供令人满意的观看环境,例如,如果采用计划好的座位安排,可能会有更多的观众。
请参阅图1,本申请实施例还提供一种3D显示器,可以实现上述3D显示方法,该3D显示器包括:
显示面板8;
柱状透镜阵列膜9,柱状透镜阵列膜9设置于显示面板前;
人眼追踪器10,人眼追踪器10设置于柱状透镜阵列膜9上,用于获取至少两个观看者的眼睛位置信息;
显示面板8还用于根据至少两个观看者的眼睛位置信息和预设子像素分布表确定至少两个候选子像素映射关系表,并将至少两个候选子像素映射关系表进行叠加得到目标子像素映射关系表,根据目标子像素映射关系表设置显示面板8上的子像素的左右视点;
柱状透镜阵列膜9还用于根据目标子像素映射关系表控制显示面板8上子像素输出射线的方向,以形成左视图和右视图,以将3D显示器上的左、右视图分别投射至少两个观看者的左、右眼。
需要说明的是,该3D显示器所设想的应用范围不包括范围较小的移动电话,也不包括范围较大的电影院式环境。这种应用将包括使用17英寸以上至100英寸左右对角线的显示面板8的显示器;17英寸以下的显示器不太可能被一个以上的用户观看。此外,这种尺寸的显示面板8的分辨率可能低于4K(约四千像素)。这一点很重要。因为在这种应用中,为了提供所需的左右视觉通道之间的分离,可用的最高分辨率是最好的。
在一些实施例中,显示面板8还用于获取预设子像素分布表上每个子像素的坐标信息,根据每一观看者的眼睛位置信息在预设子像素分布表上设置捕获线,获取捕获线经过子像素的坐标信息作为参考坐标信息,根据参考坐标信息在预设子像素分布表上设置左右视点得到至少两个候选子像素映射关系表,将至少两个候选子像素映射关系表内的左右视点进行叠加得到目标子像素映射关系表,并根据目标子像素映射关系表设置子像素中每一子像素的左右视点。
该3D显示器的具体实施方式与上述3D显示方法的具体实施例基本相同,在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种显示设备,显示设备包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述文本纠错方法。该显示设备可以为包括平板电脑、车载电脑等任意智能终端。
请参阅图28,图28示意了另一实施例的显示设备的硬件结构,显示设备包括:
处理器901,可以采用通用的CpU(CentralprocessingUnit,中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现,用于执行相关程序,以实现本申请实施例所提供的技术方案;
存储器902,可以采用只读存储器(ReadOnlyMemory,ROM)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)等形式实现。存储器902可以存储操作系统和其他应用程序,在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时,相关的程序代码保存在存储器902中,并由处理器901来调用执行本申请实施例的文本纠错方法;
输入/输出接口903,用于实现信息输入及输出;
通信接口904,用于实现本设备与其他设备的通信交互,可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信,也可以通过无线方式(例如移动网络、WI FI、蓝牙等)实现通信;
总线905,在设备的各个组件(例如处理器901、存储器902、输入/输出接口903和通信接口904)之间传输信息;
其中处理器901、存储器902、输入/输出接口903和通信接口904通过总线905实现彼此之间在设备内部的通信连接。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEpROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种3D显示方法,其特征在于,应用于3D显示器,所述3D显示器包括:
显示面板、柱状透镜阵列膜和人眼追踪器,所述柱状透镜阵列膜设置于所述显示面板前,所述人眼追踪器设置于所述柱状透镜阵列膜上;所述方法包括:
所述人眼追踪器获取至少两个观看者的眼睛位置信息;
所述显示面板根据至少两个所述观看者的所述眼睛位置信息和预设子像素分布表确定至少两个候选子像素映射关系表,并将至少两个所述候选子像素映射关系表进行叠加得到目标子像素映射关系表,根据所述目标子像素映射关系表设置子像素的左右视点;
所述柱状透镜阵列膜控制所述显示面板上所述子像素发出光线,以形成左视图和右视图,以将所述3D显示器上的左、右视图分别投射至少两个观看者的左、右眼。
2.根据权利要求1所述的3D显示方法,其特征在于,所述显示面板根据至少两个所述观看者的所述眼睛位置信息和预设子像素分布表确定至少两个候选子像素映射关系表,并将至少两个所述候选子像素映射关系表进行叠加得到目标子像素映射关系表,根据所述目标子像素映射关系表设置子像素的左右视点,包括:
所述显示面板获取所述预设子像素分布表上每个子像素的坐标信息;
所述显示面板根据每一所述观看者的所述眼睛位置信息在所述预设子像素分布表上设置捕获线,并获取所述捕获线经过所述子像素的坐标信息作为参考坐标信息;
所述显示面板根据所述参考坐标信息在所述预设子像素分布表上设置左右视点得到至少两个候选子像素映射关系表;
所述显示面板将至少两个所述候选子像素映射关系表进行叠加得到所述目标子像素映射关系表;
所述显示面板根据所述目标子像素映射关系表设置所对应的每一子像素的左右视点。
3.根据权利要求1所述的3D显示方法,其特征在于,所述显示面板根据所述目标子像素映射关系表设置所对应的每一子像素的左右视点,包括以下任意一种:
所述显示面板根据所述目标子像素映射关系表的左眼视图设置整个所述子像素为左视点,根据所述目标子像素映射关系表的右眼视图在所述左眼视图对应的所述子像素中插入右视点;
所述显示面板根据所述目标子像素映射关系表的右眼视图设置整个所述子像素为右视点,根据所述目标子像素映射关系表的左眼视图在所述右眼视图对应的所述子像素中插入左视点;
所述显示面板根据所述目标子像素映射关系表的左眼视图设置对应的所述子像素为左视点,根据所述目标子像素映射关系表的右眼视图设置对应的所述子像素为右视点,其余子像素不点亮,以分别射出左视图、右视图。
4.根据权利要求1至3任一项所述的3D显示方法,其特征在于,在所述显示面板根据所述目标子像素映射关系表设置所对应的每一子像素的左右视点之后,所述方法还包括:
所述显示面板根据所述人眼追踪器采集多个观看者的更新位置信息调整所述候选子像素映射关系表,具体包括:
所述显示面板根据每一观看者的所述更新位置信息调整所述候选子像素映射关系表中左右视点位置,以得到更新子像素映射关系表;
将至少两张所述更新子像素映射关系表叠加以更新所述目标子像素映射关系表,以使所述3D显示器上更新的左视图、右视图分别投射到多个观看者的左、右眼。
5.根据权利要求4所述的3D显示方法,其特征在于,在所述人眼追踪器获取至少两个观看者的眼睛位置信息之后,所述方法还包括:
所述显示面板根据所述眼睛位置信息控制相应的子像素横向移动以控制X方向的出瞳位置;
所述显示面板根据所述眼睛位置信息控制相应的子像素的间距以控制Z方向的出瞳位置;其中,相邻的所述子像素的间距根据透镜间距和透镜焦距确定。
6.根据权利要求1至3任一项所述的3D显示方法,其特征在于,所述柱状透镜阵列膜控制所述显示面板上所述子像素输出射线的方向,以形成左视图和右视图,以将所述3D显示器上的左、右视图分别投射至少两个观看者的左、右眼,包括以下任意一种:
所述柱状透镜阵列膜控制所述显示面板上所述子像素输出射线的方向以使所述左视图投射整个视场,所述右视图被投射至少两个所述观看者的右眼的区域;
所述柱状透镜阵列膜控制所述显示面板上所述子像素输出射线的方向以使所述右视图投射整个视场,所述左视图被投射至少两个所述观看者的左眼的区域;
所述柱状透镜阵列膜控制所述显示面板上所述子像素输出射线的方向以使所述左视图被投射至少两个所述观看者的左眼的区域,所述右视图被投射至少两个所述观看者的右眼的区域,至少两个观看者视野的其余部分不亮。
7.根据权利要求2所述的3D显示方法,其特征在于,所述方法还包括:
减弱所述左视图和所述右视图之间串扰,具体包括:
获取所述捕获线在所述目标子像素映射关系表的干扰视点位置信息;
根据所述干扰视点位置信息将所述子像素对应的视点切换为黑色像素或者相反视点,以减弱所述左视图和所述右视图之间的串扰。
8.一种3D显示器,其特征在于,所述3D显示器包括:
显示面板;
柱状透镜阵列膜,所述柱状透镜阵列膜设置于所述显示面板前;
人眼追踪器,所述人眼追踪器设置于所述柱状透镜阵列膜上,用于获取至少两个观看者的眼睛位置信息;
所述显示面板还用于根据至少两个观看者的眼睛位置信息和预设子像素分布表确定至少两个候选子像素映射关系表,并将至少两个所述候选子像素映射关系表进行叠加得到目标子像素映射关系表,根据所述目标子像素映射关系表设置所述显示面板上的子像素的左右视点;
所述柱状透镜阵列膜还用于根据所述目标子像素映射关系表控制所述显示面板上所述子像素输出射线的方向,以形成左视图和右视图,以将所述3D显示器上的左、右视图分别投射至少两个观看者的左、右眼。
9.根据权利要求8所述的3D显示器,其特征在于,所述显示面板还用于获取预设子像素分布表上每个子像素的坐标信息,根据每一观看者的所述眼睛位置信息在所述预设子像素分布表上设置捕获线,获取所述捕获线经过子像素的坐标信息作为参考坐标信息,根据所述参考坐标信息在所述预设子像素分布表上设置左右视点得到至少两个候选子像素映射关系表,将至少两个所述候选子像素映射关系表内的左右视点进行叠加得到所述目标子像素映射关系表,并根据所述目标子像素映射关系表设置所述子像素中每一子像素的左右视点。
10.一种显示设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器,以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至7任一项所述的3D显示方法。
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