CN1973304A

CN1973304A - 用于缩放三维模型的方法和缩放单元

Info

Publication number: CN1973304A
Application number: CNA2004800197315A
Authority: CN
Inventors: P·-A·雷德特
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2024-07-05
Also published as: US20060197783A1; WO2005006181A2; US7388583B2; DE602004016347D1; EP1658558A2; CN1973304B; ATE407412T1; JP2007528049A; ES2313035T3; JP4625805B2; KR20060029287A; EP1658558B1; WO2005006181A3; KR101035103B1

Abstract

公开了一种将三维输入模型(200－208)缩放成缩放的三维输出模型(210－224)的方法。所述方法包括为三维输入模型的各部分确定缩放的三维输出模型的各对应部分在缩放的三维输出模型的二维视图中是可视的各自概率，以及根据各自概率将三维输入模型的各部分几何变换成缩放的三维输出模型的各对应部分。可视性的概率的确定是根据三维输入模型在观察方向上的投影进行的。由于考虑到一些部分是不可视的，因而不浪费深度范围。

Description

用于缩放三维模型的方法和缩放单元

技术领域

本发明涉及一种将三维输入模型缩放成缩放的三维输出模型的方法。

本发明还涉及用于将三维输入模型缩放成缩放的三维输出模型的缩放单元。

本发明还涉及一种图像显示设备，包括：

-接收装置，用于接收表示三维输入模型的信号；

-缩放单元，用于将三维输入模型缩放成缩放的三维输出模型；和

-显示装置，用于显象缩放的三维输出模型的视图。

背景技术

三维场景的尺寸与图像显示设备的显示能力不匹配的概率很高。因此，需要进行缩放操作。为什么可能需要缩放的其它原因就是：使表示三维场景的三维模型的几何尺寸适应于传输通道或使该三维模型适应于观察者的偏好。

对表示三维场景的三维模型进行线性缩放操作为大家所熟知。在开头段落中所描述的这类图像显示设备的实施例可从美国专利6,313,866中获知。这个图像显示设备包括用于从第一图像信号中获取深度信息最大值的电路。所述图像显示设备还包括：视差控制电路，用于根据第一和第二图像信号中所含的深度信息来控制第二图像信号的视差量，以便能够在与第一图像信号相对应的图像前面三维显示出与第二图像信号相对应的图像。三维图像合成器根据每个图像信号的视差量来合成已由视差控制电路控制的第一和第二图像信号，以便图像与该三维显示空间中的第一和第二图像信号相对应。深度信息的缩放原则上通过除超出显示能力限制的深度信息外的深度信息的线性自适应来执行。对后面的这些值进行修剪。

深度自适应或缩放的缺点就在于：它可能会导致深度印象(depthimpression)的降低。特别是，线性深度缩放对于缩放的三维模型的深度印象而言可能是不利的。

发明内容

本发明的一个目的是，提供在开头段落中所描述的这种方法，该方法产生感觉上相似于三维输入模型并且具有舒适的三维印象的缩放的三维输出模型。

本发明的这个目的是用如下方法来实现的，所述方法包括：

-为三维输入模型的各部分确定缩放的三维输出模型的各对应部分在缩放的三维输出模型的二维视图中是可视的各自概率，所述确定是根据三维输入模型在观察方向上的投影进行的；以及

-根据各自概率将三维输入模型的各部分几何变换成缩放的三维输出模型的各对应部分。

如上所述，需要缩放以使三维输入模型与例如显示装置的显示能力相匹配。在将三维输入模型缩放成缩放的三维输出模型之后，将根据缩放的三维输出模型创建多个视图。该思想是：例如，在为缩放的三维输出模型的最终不可视的各部分进行缩放的过程中不应该浪费显示装置的深度范围。这意味着：那些与缩放的三维输出模型在一个视图中不可视的各部分相对应的三维输入模型的各部分应该不进行缩放处理。通过借助于在观察方向上投影三维输入模型来使三维输入模型的特定视图可由显示装置应用，就可以确定三维输入模型各部分在那个特定视图中的可视性。基于此，就可以确定缩放的三维输出模型各部分的可视性的概率。一般而言，与三维输入模型在该特定视图中可视的各部分相对应的缩放的三维输出模型的各部分在基于缩放的三维输出模型的视图中也是可视的。与三维输入模型在该特定视图中的其它不可视的各部分相对应的缩放的三维输出模型的其它各部分就在基于缩放的三维输出模型的视图中是可视的而言将具有相对低的概率。通过对三维输入模型进行多次投影，每一次都是在与观察方向一致的方向上进行的，能够修改可视性的概率。然而，即使没有真实地进行这些投影，也能够根据其它参数来确定可视性的概率，所述其它参数例如是与已知的显示装置能力相关的参数。作为选择，根据传输通道的参数来确定所述概率。

在根据本发明的方法的实施例中，确定第一个部分是可视的概率是根据如下操作来进行的，即将第一个部分的第一坐标的第一数值与第二个部分的第一坐标的第二数值相比较。确定三维输入模型的各部分在视图方向上是否彼此遮蔽，能够容易地通过比较三维输入的各部分的坐标值来进行。优选地，第一坐标对应于观察方向。

在根据本发明的方法的实施例中，确定第一个部分是可视的概率是根据显示装置的能力进行的，缩放的三维输出模型将被显示在所述显示装置上。显示装置的能力可以相当于最大观察角和显示装置的深度范围。显示装置的这些属性确定了能够创建哪些视图，即不同视图之间的最大差值。在将显示装置的这些属性与适当视图(即，三维输入的投影)相结合的基础上，能够容易地确定各部分在任何潜在视图中的可视性的概率。

在根据本发明的方法的实施例中，将三维输入模型的各部分几何变换成缩放的三维输出模型的各对应部分，包括平移、旋转或变形之一。这些部分的拓扑结构由于这些几何变换而未被改变。

本发明的另一个目的是，提供在开头段落中所描述的这种缩放单元，该缩放单元提供感觉上相似于三维输入模型并且具有舒适的三维印象的缩放的三维输出模型。

本发明的这个目的是用下述缩放单元来实现的，所述缩放单元包括：

-概率确定装置，用于为三维输入模型的各部分确定缩放的三维输出模型的各对应部分在缩放的三维输出模型的二维视图中是可视的各自概率，所述确定是根据三维输入模型在观察方向上的投影进行的；和

-变换装置，用于根据各自概率将三维输入模型的各部分几何变换成缩放的三维输出模型的各对应部分。

本发明的另一个目的是，提供在开头段落中所描述的这种图像显示设备，该显示设备提供了感觉上相似于三维输入模型并且具有舒适的三维印象的缩放的三维输出模型。

本发明的这个目的是用缩放单元来实现的，所述缩放单元包括：

缩放单元和图像显示设备的修改及其变形可以对应于所述方法的修改和变形。

附图说明

通过阅读下文所描述的实现方式和实施例并且结合这些实现方式和实施例且参照附图来进行阐述，根据本发明的方法、缩放单元和图像显示设备的这些及其它特征将变得明显，其中：

图1示意性示出根据现有技术的自动立体显示装置；

图2A示意性示出三维输入模型的顶视图；

图2B示意性示出图2A的三维输入模型的正视图；

图2C示意性示出基于图2A的三维输入模型的缩放的三维输出模型的顶视图；

图3A示意性示出在根据三维输入模型计算视图之后的Z缓冲器堆栈的内容；

图3B示意性示出在分段之后的图3A的Z缓冲器堆栈的内容；

图3C示意性示出在更新可视性的概率之后的图3B的Z缓冲器堆栈的内容；

图4示意性示出根据本发明的缩放单元；

图5示意性示出根据本发明的缩放单元的几何变换单元；

图6示意性示出三维输入模型缩放成缩放的三维输出模型的过程；和

图7示意性示出根据本发明的图像显示设备。

贯穿所述附图，相同的参考标记标示相似的部件。

具体实施方式

存在几种类型的用于存储三维信息的模型：

-线框(Wireframe)，例如，为VRML所规定的。这些模型包括线和面的结构。

-体积的数据结构或体素映射(体素意指体积元素)。这些体积的数据结构包括三维元素阵列。每个元素都具有三维并且表示属性值。例如，CT(计算机断层摄影技术)数据被存为体积的数据结构，在该数据结构中每个元素都对应于各自的洪斯菲尔得(Hounsfield)值。

-带有深度图的二维图像，例如，带有RGBZ值的二维图像。这意味着每个像素都包括三色组分值和深度值。三色组分值也表示亮度值。

-基于图像的模型，例如，立体图像对或多视图图像。这类图像也称作亮区(lightfield)。由一类三维模型表示的数据到另一类三维模型表示的数据的转换是可能的。例如，可以通过译成以体积的数据结构或基于图像的模型表示的数据，来转换以线框表示的数据或带有深度图的二维图像。

利用三维图像显示装置可以实现的深度量取决于其类型。利用显示装置，用显示装置的维度来完全地确定深度量。带有例如玻璃的体积显示对深度量具有软限制，所述深度量取决于观测者。如果深度量过分地起因于透镜调节和共同的视觉收敛之间的″冲突″，则观测者可能会变得疲劳。自动立体显示装置(例如，基于用于多视图的带有透镜状屏幕的LCD)具有理论上的最大深度范围d，它是用视图量确定的。图1示意性示出自动立体显示装置100。在物理显示装置100之外但在虚拟箱102之内，它能够向在确定的观察角度α之内的观察者显示确定的深度范围内的对象。这两个一起定义了像素常数k，它是显示装置100上水平方向的像素数目N的百分率。这个k等于显示装置能够显示的最大视差。可能会超出最大深度范围，这会导致锐度的损失。

图2A示意性示出三维输入模型的顶视图。所述三维输入模型包括：在大小与形状上不同的许多对象200-208。图2B示意性示出图2A的三维输入模型的正视图。能够很明显看出的是，一些对象完全地或部分地遮蔽其它的对象。那意味着三维输入模型的一些部分在正视图中是不可视的。例如，其中一个对象，即对象200，在正视图中是完全不可视的。

图2C示意性示出基于图2A的三维输入模型的缩放的三维输出模型的顶视图。对应于三维输入模型的对象的第一对象200的缩放的三维输入模型的第一对象被修剪到深度范围的边界上。对应于三维输入模型的对象的第二对象208的缩放的三维输入模型的对象的第二对象224位于深度范围的另一边界附近。对应于三维输入模型的对象的第三对象202的缩放的三维输入模型的第三对象包括三个部分210-214，其中两个部分是可视的，而第三个部分212在任何潜在视图中都是不可视的。对应于三维输入模型的对象的第四对象204的缩放的三维输入模型的第四对象包括两个部分216、218，其中第一部分216是可视的，而第二部分218在任何潜在视图中都是不可视的。对应于三维输入模型的对象的第五对象206的缩放的三维输入模型的第五对象包括两个部分220、222，其中第一部分210是可视的，而第二部分222在任何潜在视图中都是不可视的。

结合图3A-3C，将描述怎样为包括许多对象1-8的三维输入模型的各部分确定可视性的概率。这是基于根据本发明的方法进行的，所述方法包括下列步骤：

-通过Z缓冲器堆栈来计算三维输入模型的投影；

-通过比较具有相等的x值和相等的y值的一对Z缓冲器堆栈元件的z值来表明哪些Z缓冲器堆栈元件在投影中是可视的；以及

-通过Z缓冲器堆栈元件的分段来确定哪些组Z缓冲器堆栈元件形成三维输入模型的各对应部分；

-根据显示装置的能力来表明属于一组Z缓冲器堆栈元件的每个Z缓冲器堆栈元件的可视性的概率，所述一组Z缓冲器堆栈元件包括可视的另一Z缓冲器堆栈元件。在这种情况下，Z缓冲器堆栈元件相当于三维输入模型的一部分。

图3A示意性示出在根据三维输入模型计算视图302之后的Z缓冲器堆栈300的内容。所述Z缓冲器堆栈300包括用于存储表示三维输入模型各部分的数据的许多数据单元304-322。这个Z缓冲器堆栈300包括三个级别，i＝1、i＝2和i＝3。Z缓冲器堆栈300的数据单元304-322中所标明的数字1-8对应于三维输入模型的不同对象1-8。例如，在第一数据单元312中，存储了与一部分第二对象2相关的数据。在Z缓冲器堆栈300中，存储了三维输入模型各部分的z值，即深度值。此外，存储了相应的颜色值和亮度值。在图3A-3C中，仅仅针对Y坐标单个值描绘许多数据单元304-322。

根据Z缓冲器堆栈300来创建投影是现有技术中众所周知的。由于Z缓冲器堆栈的特性，因而非常容易确定哪些Z缓冲器堆栈元件在视图302中是可视的：在这种情况下，是那些具有最高级别的堆栈，即i＝3。因此，在视图302中，只有那些其数据被存储在最高级别(例如i＝3)的数据单元304-310中的部分是存在。在图3A中，与在这个特定视图中可视的部分相对应的数据单元涂有阴影。可见，在这种情况下，只有一部分第二对象2是可视的，而只有一部分第八对象8是可视的。大部分的第四对象4是可视的，除了第五对象5所遮蔽的部分之外。

图3B示意性示出在分段之后、图3A的Z缓冲器堆栈的内容。应用所述分段以判断哪些组Z缓冲器堆栈元件形成三维输入模型的各对象1-8。为此，分析Z缓冲器堆栈300的数据单元304-322的内容以确定哪些组数据单元存储了属于三维输入模型的不同对象的数据。这种分段或对象提取是基于所存储的值(例如，颜色值、亮度值和深度值)结合Z缓冲器堆栈300的不同数据单元304-322之间的距离而进行的。在图3B中，利用末端带圆点的曲线来表示不同组的数据单元。

除了亮度、颜色和深度之外，还有可视性的概率也被存储在存储器中。每一个数据单元存储那个量的值。典型地，能够区分下列类型：

-I：一定将在一个投影中是可视的；

-II：很可能将在一个投影中是可视的；

-III：很可能将在一个投影中是不可视的；和

-IV：一定将在一个投影中是不可视的。

在第一投影之后，给许多Z缓冲器堆栈元件(例如，304和306)指派类型I。可以以类型IV或III来初始化其它Z缓冲器堆栈元件。

在分段之后，根据显示装置的能力来更新许多Z缓冲器堆栈元件的可视性的概率。典型情况下，修改属于一组Z缓冲器堆栈元件的每个Z缓冲器堆栈元件的可视性的概率，所述一组Z缓冲器堆栈元件包括另一可视的(类型I)Z缓冲器堆栈元件。例如，在第一数据单元312中，存储了与一部分第二对象2相关的数据。在分段之后，变得很清楚的是：第一数据单元312属于一组数据单元，第二数据单元304也属于该组数据单元，已知的是它存储属于可视的一部分对象2的数据。据此以及根据已知的观察角和深度范围，决定将第二数据单元312的可视性的概率更新成类型II。在图3C中，利用箭头324表示这个Z缓冲器堆栈元件在另一个视图中可能是可视的。同样，以类似的方式更新其它数据单元314-322的可视性的概率。图3C示意性示出在更新可视性的概率之后、图3B的Z缓冲器堆栈的内容。指派有类型I或II的可视性的概率的Z缓冲器堆栈元件涂有阴影。

在结合图3A-3C描述的例子中，所有对象都是不透明的，即不是透明的。应当注意的是：根据本发明的方法也能够适用透明对象。在那种情况下，表示每个Z缓冲器堆栈元件(即三维输入模型的各部分)的透明度的数值也应该被存储在各自数据单元304-322中。

图4示意性示出根据本发明的缩放单元400，其用于将三维输入模型缩放成缩放的三维输出模型。所述缩放单元400包括：

-概率确定单元402，用于为三维输入模型的各部分确定缩放的三维输出模型的各对应部分在缩放的三维输出模型的二维视图中是可视的各自概率；和

-几何变换单元408，用于根据各自概率将三维输入模型的各部分几何变换成缩放的三维输出模型的各对应部分。

在缩放单元400的输入连接器410上提供表示三维输入模型的数据，并且所述缩放单元400在输出连接器412上提供表示缩放的三维输出模型的数据。通过控制接口414，来提供与显示装置相关的控制数据，例如深度范围和最大观察角。

结合图3A-3C来描述概率确定单元402的工作。所述几何变换单元408包括最小值和最大值检测单元404和增益控制单元406。最小值和最大值检测单元404被设置成能为每个具有相等x值和相等y值的Z缓冲器堆栈元件阵列确定相应的最小z值和最大z值。所述增益控制单元406被设置成能根据相应的最小z值和最大z值以及显示装置的深度范围来为Z缓冲器堆栈元件计算缩放的z值。下面将结合图4更详细地描述根据本发明的几何变换单元408的工作。

可以利用一个处理器来实现概率确定单元402、最小值和最大值检测单元404以及增益控制单元406。通常，这些功能是在软件程序产品的控制之下执行的。在执行期间，通常将软件程序产品加载到像RAM这样的存储器中，并从那里执行。可以从像ROM、硬盘或磁性和/或光存储器这样的后台存储器加载所述程序，或者可以经由像因特网这样的网络来加载。作为选择，用专用集成电路提供所公开的功能。

图5示意性示出根据本发明的缩放单元400的几何变换单元408。这个几何变换单元408被设计成能按照结合图3C中所述的那样来处理Z缓冲器堆栈300中的数据。

存储在Z缓冲器堆栈300中的数据是为每个x，y对而提供的。在结合图3C所描述的例子中，每个阵列有三个级别，i＝1、i＝2或i＝3。对于每个级别，提供z值和可视性的概率。如果特定的Z缓冲器元件属于类型IV，即一定在一个投影中是不可视的，那么就把相应的数据提供给修剪单元518。否则，就把该数据提供给最大值监测器502和最小值检测器504。最大值检测器502被设置成能提取每个x，y坐标的最大z值，而最小值检测器504被设置成能提取每个x，y坐标的最小z值。将每个x，y坐标的最大z值提供给第一过滤单元506。将每个x，y坐标的最小z值提供给第二过滤单元508。优选地，第一过滤单元506和第二过滤单元508都是形态学(morphologic)滤波器。形态学滤波器是常见的非线性图像处理单元。例如，参见″SignalProcessing(信号处理)″中P.W.Verbeek、H.A.Vrooman和L.J.van Vliet所著的文章″Low-level image processing by max-min filters″(第15卷，第3期，第249-258页，1988年)。其它类型的滤波器，例如低通滤波器也可以适用第一过滤单元506和第二过滤单元508。第一过滤单元506的输出是一种最大z值的释放，而第二过滤单元508的输出是一种最小z值的释放。

由第一组合装置510将第一过滤单元506和第二过滤单元508的输出组合起来，其将这两个信号相加并将总和除以系数2。第一组合装置510的输出是一种平均值，即均值释放。利用减法单元514从输入数据中减去这个输出。这个减法能够被解释为一种偏差较正。

第二组合装置512还将第一过滤单元506和第二过滤单元508的输出组合起来，其减去这两个信号并将总和除以系数2。第二组合装置512的输出是一种范围值，使用该范围值来使减法单元514的输出数据规范化。这种规范化是通过规范化单元516来执行的。将规范化单元516的输出提供给乘法单元520，该乘法单元将数据映射到有效深度范围，或者作为选择，映射到优选的深度范围。在这种情况下，k是有效显示深度范围和观察角的函数。

图6示意性示出三维输入模型到缩放的三维输出模型的缩放。所述缩放是通过结合图5中所述的拉伸手段来执行的。所述三维输入模型包括在对应于适用于显示装置的投影的视图中是可视的三个对象602-606。所述显示装置具有深度范围d。这样进行拉伸，以致让有效深度范围的使用率是最理想的。那意味着：如果对于确定的x，y对只有两个对象的话，则其中一个对象或它的一部分被移动到深度范围d的前边界，而另一对象或它的一部分被移动到深度范围d的后边界。例如，第一输入对象602部分地与第二输入对象604相重叠，即第一输入对象602部分地被第二输入对象604遮蔽。结果是：与第一输入对象602相对应的第一部分612被映射到深度范围d的后边界，而与第二输入对象604相对应的第一部分614被映射到深度范围d的前边界。

如果对于确定的x，y对只有一个对象，则这个对象或它的一部分就将被移动到深度范围d的中心。例如，与第三输入对象606相对应的第一部分620被映射到深度范围d的中心。与第二输入对象604相对应的第二部分618也被映射到深度范围d的前边界，而与第一输入对象602相对应的第二部分608被映射到深度范围d的中心。

为了让来自于一个完全一样的输入对象的各部分的映射平滑，存在过渡部分(transition portion)。这种平滑由第一过滤单元506和第二过滤单元508所引起。例如，与第一输入对象602相对应的第三部分610形成从中心到深度范围d的后边界的过渡，以便连接与第一输入对象602相对应的第一部分612和第二部分。与第二输入对象604相对应的第三部分616也形成从中心到深度范围d的前边界的过渡，以便连接与第二输入对象604相对应的第一部分614和第二部分618。

图7示意性示出根据本发明的图像显示设备700，包括：

-接收器702，用于接收表示三维输入模型的信号；

-缩放单元400，用于按照结合图4中所述的那样将三维输入模型缩放成缩放的三维输出模型；和

-显示装置100，用于显象缩放的三维输出模型的视图。

所述信号可以是经由天线或电缆接收的广播信号，不过也可以是来自于像VCR(盒式录像机)或数字化视频光盘(DVD)之类的存储装置的信号。所述信号是在输入连接器710上提供的。所述图像显示设备700例如可以是电视。作为选择，所述图像显示设备700包括存储装置，诸如像硬盘，或用于在例如光盘这样的可拆卸介质上进行存储的装置。所述图像显示设备700也可以是由电影工作室或广播电台应用的系统。

应当注意的是，上述实施例举例说明而非限制本发明，而且本领域的技术人员将能在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计出替换实施例。在权利要求中，括号内的任何参考标记都不应该视作为限制权利要求。单词″包括″不排除除列在权利要求中之外的元件或步骤的存在。元件前的单词″一″或″一个″不排除多个这类元件的存在。本发明能够通过包括几个分立元件的硬件和通过适当编程的计算机来实现。在枚举几个装置的装置权利要求中，这些装置的几个可以利用完全一样硬件项加以具体化。

Claims

1.一种将三维输入模型(200-208)缩放成缩放的三维输出模型(210-224)的方法，所述方法包括：

-为三维输入模型(200-208)的各部分确定缩放的三维输出模型(210-224)的各对应部分在缩放的三维输出模型的二维视图中是可视的各自概率，所述确定是根据三维输入模型(200-208)在观察方向上的投影进行的；以及

2.如权利要求1中所述的缩放三维输入模型(200-208)的方法，由此确定第一个部分是可视的概率是根据如下操作来进行的，即将第一个部分的第一坐标的第一数值与第二个部分的第一坐标的第二数值相比较。

3.如权利要求2中所述的缩放三维输入模型(200-208)的方法，确定第一个部分是可视的概率是根据显示装置(100)的能力进行的，缩放的三维输出模型(210-224)将被显示在所述显示装置上。

4.如权利要求3中所述的缩放三维输入模型(200-208)的方法，由此显示装置(100)的能力相当于显示装置(100)的最大观察角和深度范围。

5.如权利要求1中所述的缩放三维输入模型(200-208)的方法，由此根据各自概率将三维输入模型的各部分几何变换成缩放的三维输出模型的各对应部分，包括平移、旋转或变形之一。

6.如权利要求1中所述的缩放三维输入模型(1-8)的方法，包括：

-通过Z缓冲器堆栈(300)来计算三维输入模型(1-8)的投影(302)；

-通过比较具有相等x值和相等y值的Z缓冲器堆栈元件对的z值来表明哪些Z缓冲器堆栈元件在投影中是可视的；

-通过Z缓冲器堆栈元件的分段来确定哪些组Z缓冲器堆栈元件形成三维输入模型(1-8)的各对应部分；和

-表明属于一组Z缓冲器堆栈元件的每个Z缓冲器堆栈元件的可视性的概率，该一组Z缓冲器堆栈元件包括可视的另一Z缓冲器堆栈元件。

7.如权利要求6中所述的缩放三维输入模型(200-208)的方法，进一步包括：

-为每个具有相等x值和相等y值的Z缓冲器堆栈元件阵列确定相应的最小z值和最大z值；以及

-根据相应的最小z值和最大z值以及显示装置(100)的深度范围来为Z缓冲器堆栈元件计算缩放后的z值。

8.如权利要求7中所述的缩放三维输入模型(200-208)的方法其中确定最小z值是根据形态学运算进行的。

9.一种用于将三维输入模型(200-208)缩放成缩放的三维输出模型(210-224)的缩放单元(400)，所述缩放单元(400)包括：

-概率确定装置(402)，用于为三维输入模型(200-208)的各部分确定缩放的三维输出模型(210-224)的各对应部分在缩放的三维输出模型的二维视图中是可视的各自概率，所述确定是根据三维输入模型(200-208)在观察方向上的投影进行的；和

-变换装置(408)，用于根据各自概率将三维输入模型的各部分几何变换成缩放的三维输出模型的各对应部分。

10.一种图像显示设备(700)，包括：

-接收装置(702)，用于接收表示三维输入模型(200-208)的信号；

-缩放单元(400)，用于如权利要求9中所述的那样将三维输入模型(200-208)缩放成缩放的三维输出模型(210-224)；和

-显示装置(100)，用于显象缩放的三维输出模型(210-224)的视图。