DE102005036744B4

DE102005036744B4 - Verfahren und Vorrichtung zur autostereoskopischen Wiedergabe von 3D-Darstellungen

Info

Publication number: DE102005036744B4
Application number: DE102005036744A
Authority: DE
Inventors: Siegbert Dr. Hentschke; Thorsten Elle; Eduard Fuchs
Original assignee: Universitaet Kassel
Current assignee: Universitaet Kassel
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2009-07-23
Anticipated expiration: 2025-08-03
Also published as: DE102005036744A1; WO2007014557A1

Abstract

Verfahren zur autostereoskopischen Wiedergabe von 3D-Darstellungen mit einem Bildschirm (1), der eine Vielzahl von in Zeilen und Spalten angeordneten Bildpixeln enthält, die je eine vorgegebene Anzahl von Subpixeln (Gr, Bl, Rt) unterschiedlicher Farben aufweisen, wobei die Subpixel (Gr, Bl, Rt) derart verkämmt angesteuert werden, dass in jeder Zeile des Bildschirms (1) abwechselnd aufeinander folgende Subpixelstreifen (25, 26) entstehen, die wenigstens zwei Bildstreifen (28, 29) für unterschiedliche Betrachtungsrichtungen erzeugen, und mit einer vor dem Bildschirm (1) angeordneten Rasterscheibe (20) zum Zusammenfassen der Bildstreifen (28, 29) zu rechten und linken Bildern, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Erzeugung der 3D-Darstellungen erforderlichen Daten in 3D-Vektorform anhand von Eckpunkten gespeichert werden, die durch Polygonlinien (35, 46, 56) verbindbar sind, dass in Bereichen der Subpixelstreifen (25, 26), die von einer Polygonlinie (35, 46, 50) durchlaufen werden, zumindest ausgewählten der durchlaufenen Subpixel (36 bis 39, 47 bis 50) je eine Umgebungszone zugeordnet wird, die das durchlaufene Subpixel...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung und eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung.
Verfahren und Vorrichtungen dieser Art sind bekannt (z. B. PAM in EP 0 836 332 A1 ). Bei ihrer Anwendung werden die Bildpixel eines Bildschirms, die aus je einem roten, grünen und blauen, nachfolgend mit den Bezeichnungen Gr, Bl und Rt versehenen Subpixeln gebildet sind, zeilenweise so angesteuert, dass abwechselnd vertikale, rechte und linke Subpixelstreifen entstehen, die zur Erzeugung zugeordneter, rechter und linker Bildstreifen dienen. Diese Bildstreifen werden mit Hilfe einer vor dem Bildschirm angeordneten Rasterscheibe zu den für 3D-Darstellungen benötigten, rechten und linken Bildern zusammengefasst.
Bei einer bekannten Weiterentwicklung dieser Verfahren und Vorrichtungen zur Wiedergabe von 3D-Darstellungen (PARSC in PCT WO 2004/081863 A2 ) wird ein Flachbildschirm mit nebeneinander liegenden Farbsubpixeln verwendet. Die Subpixel werden dabei verkämmt angesteuert, so dass in jeder Bildschirmzeile abwechselnd aufeinander folgende Subpixelstreifen entstehen, die Bildstreifen für mindestens zwei unterschiedliche Betrachtungsrichtungen erzeugen. Vor dem Bildschirm ist dabei eine Rasterscheibe angeordnet, die die Bildstreifen zu rechten und linken Bildern zusammenfasst. Außerdem ist vorgesehen, die originalen rechten und linken Bilder zunächst in Zeilenrichtung auf z. B. ein Drittel ihrer Breite zu stauchen und dann mit Hilfe der vor dem Bildschirm angeordneten Rasterscheibe wieder auf das ursprüngliche Maß zu strecken. Zur Vermeidung von Farbstörungen und zur Verbesserung der Auflösung werden die Helligkeits- und Farbwerte der verschiedenen Bildpixel mit Hilfe von Helligkeits- und Farbfiltern in unterschiedlicher Weise und so auf die Subpixel des Bildschirms verteilt, dass die Helligkeitsinformation nahezu unverändert bleibt, während die Farbinformation um ca. zwei Drittel reduziert wird. Trotz der Stauchung der Ursprungsbilder auf ein Drittel geht daher praktisch keine Helligkeitsinformation verloren, und die gewählte Farbverteilung führt trotz des Informationsverlustes dazu, dass die Farbqualität für einen Betrachter allenfalls geringfügig verschlechtert wird. Diese als HR-Filterung (High Resolution Filterung) bezeichnete Maßnahme macht von der bekannten Eigenschaft Gebrauch, dass das menschliche Auge aufgrund seiner physiologischen Gegebenheiten Helligkeitsschwankungen stärker als Farbschwankungen wahrnimmt.
Ein bei der HR-Filterung noch nicht befriedigend gelöstes Problem besteht darin, dass wegen der hohen erforderlichen Rechenleistungen, die z. B. durch Bildschirmgrößen mit 1024·768 Bildpixeln, 50 Bilder pro Sekunde und zwei Filter mit z. B. je sieben oder mehr Filterkoeffizienten bedingt sind, die Echtzeitfähigkeit verloren gehen kann.
Alternativ wäre es möglich, die erforderliche Stauchung der Originalbilder dadurch herbeizuführen, dass man jedes zweite und dritte Bildpixel wegfallen lässt. Dadurch würde der Rechenaufwand erheblich reduziert. Nachteilig wäre jedoch, dass bei der nachträglichen Verbreiterung der Bildpunkte auf das Dreifache vergleichsweise grobe Raster und dadurch insbesondere bei schrägen Kanten stark treppenstufenförmige und unschön wirkende Begrenzungslinien erhalten würden. Außerdem würden sich Aliasfehler ergeben. Diese könnten zwar dadurch vermieden werden, dass bei der Stauchung jeweils eine Mittelwertbildung über je drei Bildpixel vorgenommen wird. Das würde jedoch eine Reduzierung der Auflösung auf ca. ein Drittel zur Folge haben.
Aus den genannten Gründen kann heute zwischen einer autostereoskopischen Darstellung mit hohem Auflösungsvermögen und nicht immer ausreichender Echtzeitfähigkeit und einer 3D-Darstellung in Echtzeit, jedoch mit mäßiger Auflösung gewählt werden.
Bekannt ist ferner ein auch für 3D-Darstellungen geeignetes Anti-Aliasing-Verfahren ( WO 02/077919 A2 ), bei dem die zur Erzeugung der Darstellungen erforderlichen Daten als Polygone vorliegen. Zur Wiedergabe der Darstellungen wird ein Bildschirm verwendet, der über in Zeilen und Spalten angeordnete Bildpixel verfügt. Für von einer Polygonlinie durchlaufene Pixel wird bestimmt, welcher Anteil des Pixels auf welcher Seite der Polygonlinie liegt und welchen Anteilen dementsprechend dem Pixel die Farbe benachbarter Pixel beigemischt werden muss. Zur Ermittlung des auf der jeweiligen Seite der Polygonlinie liegenden Pixelanteils und zur Bestimmung der beizumischenden Farbanteile benachbarter Pixel wird das jeweilige Pixel in eine vorgegebene Zahl von Subpixeln unterteilt und eine Subpixel-Maske generiert.
Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht das technische Problem der vorliegenden Erfindung darin, die eingangs bezeichneten Verfahren und Vorrichtungen dahingegen zu verbessern, dass sowohl Echtzeitfähigkeit erreicht als auch eine hohe Auflösung erzielt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung, die zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichtet ist.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass jeweils in schmalen Umgebungszonen von Polygonlinien eines auf Vektorbasis vorliegenden Bildes eine spezielle, anhand von Subpixelmustern erfolgende Ansteuerung der Bildschirm-Subpixel vorgenommen wird. Dadurch ist es möglich, einmal geschaffene Subpixelmuster so oft wie nötig zu wiederholen, was zumindest im Bereich der Polygonlinien den Rechenaufwand erheblich reduziert. Wird außerdem berücksichtigt, dass die beschriebene HR-Filterung in den von den Polygonlinien umgrenzten Bereichen, in denen keine oder nur geringfügige Farb- und Helligkeitsänderungen stattfinden, keine wesentlichen qualitativen Vorteile mit sich bringt, dann kann die HR-Filterung in diesen Bereichen erfindungsgemäß auch ganz unterbleiben. Dadurch werden wesentliche Teile der bisher benötigten Rechenzeiten eingespart und erfindungsgemäß 3D-Darstellungen in Echtzeit und mit hoher Auflösung ermöglicht.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 schematisch ein bekanntes 3D-Wiedergabesystem;
2 optische Strahlengänge für das rechte und linke Auge bei Anwendung einer mit Zylinderlinsen versehenen Rasterscheibe für einen Teil einer horizontalen Subpixelzeile eines Bildschirms des Wiedergabesystems nach 1;
3 schematisch das Generieren und Verkämmen von Perspektiven für autostereoskope 3D-Darstellungen;
4 schematisch die Darstellung von grauen Streifen auf einem farbigen Untergrund jeweils bei einer Aufösung im Bildpixelbereich (A1, A2) und bei einer erfindungsgemäßen Auflösung im Subpixelbereich (B1, B2);
5 und 6 die erfindungsgemäße Behandlung von Übergängen zwischen zwei Farbflächen;
7 schematisch die erfindungsgemäße Generierung von 3D-Darstellungen;
8 ein Ablaufdiagramm der Vorfilterung zur HR-3D-Subpixelfilterung; und
9 je einen Luminanz-Filter h_L und einen Chrominanz-Filter h_C zur HR-3D- Subpixelfilterung.
1 und 2 zeigen schematisch ein erfindungsgemäßes Wiedergabesystem für 3D-Darstellungen, die Bilder oder Szenen beinhalten können. Das Wiedergabesystem enthält einen Bildschirm 1, insbesondere einen Flachbildschirm (TFT- oder Plasma-Bildschirm), vor dem eine hier als Linsenrasterscheibe ausgebildete Rasterscheibe 2 angeordnet ist. Der Bildschirm 1 enthält gemäß 2 in einer Vielzahl von z. B. 768 bis 1200 (horizontalen) Zeilen eine Vielzahl von nebeneinander liegenden, z. B. je 1024 bis 1920 Bildpixeln, die aus je drei nebeneinander liegenden, farbigen Subpixeln in den Farben rot (= Rt), grün (= Gr) und blau (= Bl) zusammengesetzt sind. Innerhalb jedes Bildpixels ist die Reihenfolge der Subpixel stets dieselbe, z. B. Rt, Gr, Bl.
Zur Erzeugung von 3D-Darstellungen dient eine Prozessoreinheit 3, die z. B. eine mit einem Speicher versehene Grafikkarte enthält, auf die in Echtzeit die von einer Kamera od. dgl. gelieferten, elektrischen Signale von Bildern, Szenen od. dgl. überspielt werden. Alternativ können diese Signale auch aus einem Massenspeicher kommen und ständig neu geliefert werden. Die Bilder können auch sonstwie z. B. in Punktform, auf der Karte abgelegt sein.
Von der Prozessoreinheit 3 werden rechte und linke Bildsignale für in 1 schematisch durch Rechtecke angedeutete, rechte bzw. linke Bilder 4 und 5 in Originalgröße und in Pixelform erzeugt und z. B. in je einem rechten und linken Speicher abgelegt. Diese Bildsignale werden dann einem Block 6 zugeführt und in diesem, bezogen auf die Bildschirmbreite, z. B. auf je ein Drittel ihrer ursprünglichen Breite und insbesondere in demselben Verhältnis gestaucht, wie sie später durch die Rasterscheibe 2 wieder vergrößert werden. Dadurch werden Bildsignale für schmale, durch weitere Rechtecke angedeutete, rechte und linke Bilder 7 und 8 erhalten. Außerdem können die Bildsignale im Block 6 bei Bedarf ganz und/oder in ausgewählten Bereichen einer weiter unten erläuterten, eingangs kurz als HR-Filterung bezeichneten Behandlung unterworfen werden.
Die Signale der gestauchten Bilder 7 und 8 werden einem weiteren Block 9 zugeführt, in dem sie in Signale für rechte und linke Bildstreifen 10 und 11 zerlegt werden. Die Berechnung der Bildstreifensignale erfolgt vorzugsweise adaptiv, d. h. in Abhängigkeit von der Position eines Betrachters vor dem Bildschirm, wozu insbesondere die jeweilige Anfangsposition der Bildstreifen 10 und 11 auf dem Bildschirm nach jeder Bewegung neu und genau ermittelt werden muss. Die Bildstreifensignale werden im Block 9 außerdem verkämmt bzw. gemultiplext, so dass sich die zugehörigen Bildstreifen 10, 11 entsprechend 1 in Zeilenrichtung miteinander abwechseln, während sie in Spaltenrichtung (vertikal) z. B. durchgehend sind. Die die rechten und linken Bildstreifen 10, 11 repräsentierenden Signale werden schließlich über eine übliche Schnittstelle 12 dem mit dem Bildschirm 1 versehenen Monitor od. dgl. zugeführt.
Damit die Berechnung der Bildstreifensignale adaptiv erfolgen kann, ist dem Betrachter beispielsweise ein Eye-Tracker 14 zugeordnet, dessen Signale der Prozessoreinheit 3 und der die Blöcke 6 und 9 enthaltenden, nachfolgend insgesamt als Codiereinheit bezeichneten Einrichtung zugeführt werden. Außerdem kann das Wiedergabesystem der 1 in üblicher Weise mit einer 3D-Maus 15, einer Eingabesteuerung 16, einer 3D-Bibliothek 17 und ggf. einer Einstellvorrichtung 18 für personenspezifische Einstellungen versehen sein.
2 zeigt in der obersten Reihe schematisch einige mit den Bezugszeichen Rt (= rot), Gr (= grün) und Bl (= blau) bezeichnete Subpixel des Flachbildschirms 1 der 1, wobei je drei solcher Subpixel Rt, Gr, Bl und von links nach rechts in jedem Bildpixel stets dieselbe Reihenfolge, z. B. Rt, Gr, Bl–Rt, Gr, Bl usw. haben. Weiter zeigt 2, dass vor den den Bildschirm 1 repäsentierenden Subpixeln eine in Querschnitt dargestellte Linsenrasterscheibe 20 angeordnet ist, die eine Glasscheibe 21 und eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten, vertikal erstreckten Zylinderlinsen (z. B. einige 100) aufweist, die z. B. auf der dem Betrachter zugewandten Breitseite der Glasscheibe 21 angebracht sind, von denen jedoch 2 nur zwei Zylinderlinsen 22a und 22b zeigt. Schließlich zeigt 2 schematisch den optischen Strahlengang, ausgehend von je einem rechten bzw. linken Auge 23, 24 eines Betrachters.
Erfindungsgemäß ist die Linsenrasterscheibe 20 so dimensioniert und angeordnet, dass zumindest die in einem ausgewählten Bereich des Bildschirms 1 von den Subpixeln Rt, Gr und Bl erzeugten, rechten und linken Bildstreifen für den Betrachter überlappungsfrei bzw. disjunkt erscheinen und sich die Reihenfolge der Farben beim Übergang von einem rechten (linken) Subpixelstreifen zum jeweils vorhergehenden oder nachfolgenden rechten (linken) Subpixelstreifen stets stetig fortsetzt. Dies ist z. B. aus 2 ersichtlich. Hier sind abwechselnd rechte bzw. linke, aus je sechs Subpixeln Rt, Gr und Bl gebildete Subpixelstreifen 25a, 25b bzw. 26a, 26b dargestellt, wobei der rechte Subpixelstreifen 25a links mit einem grünen Subpixel beginnt und rechts mit einem roten Subpixel endet, während der nächste rechte Subpixelstreifen 25b links ebenfalls mit einem grünen Subpixel beginnt und rechts mit einem roten Subpixel endet, so dass – über beide Subpixelstreifen betrachtet – von links nach rechts durchgehend stetig die Farbreihenfolge Gr, Bl, Rt usw. erhalten wird. Entsprechend ergibt sich für die linken Subpixelstreifen 26a, 26b durchgehend die Farbreihenfolge Gr, Bl, Rt, Gr, Bl, Rt usw., wiederum von links nach rechts betrachtet.
Wenn die Zahl der nebeneinander liegenden Subpixel sowohl in den rechten als auch in den linken Subpixelstreifen 25, 26 in 2 einem ganzzahligen Vielfachen der Farbenzahl bzw. einem ganzzahligen Vielfachen einer Bildpixelbreite entspricht und die Subpixelstreifen 25, 26 ohne Zwischenräume aneinander grenzen, dann sind die rechten (linken) Subpixelstreifen 25, 26 automatisch so voneinander beabstandet, dass die Zwischenräume bzw. Sichtsprünge zwischen einem seitlichen Ende (z. B. 26c in 2) eines rechten (linken) Subpixelstreifen und einem zugewandten seitlichen Ende (z. B. 26d) in 2 von einem in Zeilenrichtung vorhergehenden und/oder nachfolgenden rechten (linken) Subpixelstreifen genau einem ganzzahligen Vielfachen eines Bildpixels (bzw. der vorhandenen Anzahl der Pixelfarben) entsprechen. Als nachteilig könnte dabei allerdings empfunden werden, dass die rechten und linken Subpixelstreifen jeweils unmittelbar aneinander grenzen, was bei ungenauer Positionierung der Rasterscheibe 20 und bei geringen Bewegungen des Betrachters zu Bildstörungen führen könnte. Daher wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, zwischen den Subpixelstreifen 25, 26 weitere Subpixel Rt, Gr bzw. Bl vorzusehen.
Dies ist in 2 dadurch sichtbar gemacht, dass zwischen den Subpixelstreifen 25a und 26a bzw. 26a und 25b bzw. 25b und 26b jeweils drei weitere Subpixel 27a, 27b bzw. 27c angeordnet sind. Diese weiteren Subpixel 27 dienen einerseits der besseren räumlichen Trennung der Subpixelstreifen 25, 26 und ermöglichen andererseits begrenzte Kopfbewegungen eines Betrachters, wie weiter unten näher erläutert ist, ohne dadurch Bildstörungen zu verursachen. Letzteres gilt insbesondere dann, wenn die Zahl der weiteren Subpixel 27 vorzugsweise einem ganzzahligen Vielfachen der Bildpixelbreite bzw. der vorhandenen Pixelfarben (hier drei) entspricht.
Weiter zeigt 2, dass die Codiereinheit 6, 9 so steuerbar und die Rasterscheibe 20 so dimensioniert und angeordnet ist, dass zumindest diejenigen rechten und linken Bildstreifen, z. B. 28 und 29, die in einem ausgewählten Bereich des Bildschirms 1 (z. B. in dessen linker Hälfte) erzeugt werden, vom Betrachter überlappungsfrei gesehen werden. Dabei ist klar, dass in 2 die rechten Bildstreifen 28 durch die rechten Subpixelstreifen 25 und die linken Bildstreifen 29 durch die linken Subpixelstreifen 26 erzeugt werden und alle rechten bzw. linken Bildstreifen 28 und 29, von denen in 2 nur zwei gezeigt sind, durch die Rasterscheibe 20 zu einem das räumliche Sehen ermöglichenden rechten bzw. linken Bild für das rechte bzw. linke Auge 23, 24 zusammengefasst werden, wobei durch die Rasterscheibe 20 eine der vorhergehenden Stauchung in dem Block 6 (1) entsprechende Streckung der Bilder erfolgt.
Zwischen der Rasterscheibe 20 und dem Bildschirm 1 kann eine Schutzfolge 30 (2) angeordnet sein.
Zur Verbesserung der Auflösung, die durch die Stauchung der Bilder auf etwa ein Drittel ihrer Breite (in Zeilenrichtung) stark reduziert ist, können die Bildpunkte z. B. im Block 6 (1) der mehrfach genannten HR-Filterung unterzogen werden. Dabei wird in einem ersten Schritt ein Helligkeitsfilter mit einer Mehrzahl von Koeffizienten derart angewendet, dass ein gleichbleibender Grauwert im Originalbild einen entsprechenden mittleren Grauwert im Zielbild liefert. Mit anderen Worten werden die Helligkeitswerte Y = (G + B + R)/3 von drei nebeneinander liegenden Bildpixeln des Originals in einer von den Filterkoeffizienten abhängigen Weise auf die drei Subpixel eines zugeordneten Bildpixels auf dem Bildschirm verteilt. Dabei bedeuten die Größen G, B und R die Intensitäten bzw. Helligkeiten der einzelnen Subpixel Gr, Bl und Rt, während Y die Helligkeit eines Pixels angibt.
In einem zweiten Schritt wird die Farbinformation mit einer reduzierten örtlichen Auflösung hinzugefügt. Dies erfolgt dadurch, dass die Farbdifferenzwerte DG = G – Y, DB = B – Y und DR = R – Y mit einem ebenfalls eine Mehrzahl von Koeffizienten aufweisenden Farbfilter behandelt und dann in den gestauchten Bildern den Helligkeitswerten Y = (G + B + R)/3 hinzuaddiert werden. Für die rechten und linken Bilder werden zweckmäßig dieselben Operationen durchgeführt.
Verfahren und Vorrichtungen der beschriebenen Art sind bekannt. Insoweit wird insbesondere auf das Dokument PCT WO 2004/081863 A2 verwiesen, das hiermit zur Vermeidung von Wiederholungen zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht wird.
3 zeigt schematisch die Erzeugung einer 3D-Darstellung auf dem Bildschirm, von dem hier nur die Linsenrasterscheibe 20 dargestellt ist. In der obersten Reihe der 3 sind zwei Perspektiven P1, P2 eines einfachen, quaderförmigen Gegenstandes dargestellt, wobei klar ist, dass bei Multi-View-Darstellungen auch mehr als zwei Perspektiven P1, P2, .... Pi vorhanden sein können. Die einzelnen Quader sind jeweils durch Flächen 31, 32, 33 usw. begrenzt.
In der zweiten Reihe der 3 sind die aus den Perspektiven P1 und P2 erhaltenen, gestauchten Perspektiven PS1 und PS2 und weitere gestauchte, z. B. aus Perspektiven P3 und P4 erhaltene Perspektiven PS3 und PS4 dargestellt.
In der dritten Reihe der 3 sind schließlich schematisch die auf den Bildschirm kopierten Subpixelstreifen angedeutet.
In 3 ist vorausgesetzt, dass die einzelnen Flächen überall gleiche Farb- und Helligkeitswerte aufweisen, d. h. z. B. die Fläche 31 durchgehend den Wert Y1 = (G1, B1, R1), die Fläche 32 durchgehend den Wert Y2 = (G2, B2, R2) und die Fläche 33 durchgehend den Wert Y3 = (G3, B3, R3) besitzt. Für die anderen Perspektiven P2...Pi gilt im Beispiel sinngemäß dasselbe. Hier bedeuten die Größen G1, B1, R1 bzw. G2, B2, R2 usw. die Intensitäten der Subpixel in den Flächen 31, 32 und 33, während die Größen Y1 bis Y3 die daraus resultierenden Helligkeitswerte für die Pixel in diesen Flächen sind.
Ein Ausschnitt der Fläche 32 ist auch in 4 dargestellt. Dabei ist für einen besonders einfachen Fall zusätzlich angenommen, dass die Fläche 32 mit einem schräg verlaufenden, grauen oder weißen, durch parallele und gerade Seitenkanten begrenzten Streifen 34 von der Breite eines Bildpixels versehen ist. Bei der herkömmlichen Bildverarbeitung, die auf der Basis von Bildpixeln arbeitet, hat das zur Folge, dass auf dem Bildschirm alle längs des Streifens 34 angeordneten, in 4 übereinander liegenden neun Bildpixel grau dargestellt werden. Die sich dadurch ergebende Darstellung ist im Bild A1 der 4 in der gestauchten, durch die Ansteuerung der Bildschirmpixel erhaltenen Anordnung und im Bild A2 der 4 durch diejenige Anordnung gezeigt, die sich bei der Betrachtung des Bildes A1 durch die Linsenrasterscheibe hindurch ergibt, durch die eine in Zeilenrichtung gedehnte Darstellung erhalten wird. Daraus ist ersichtlich, dass die neun in 4 dargestellten Bildpixel im sichtbaren Bild A2 zu einem stark ausgeprägten, treppenstufenförmigen Verlauf des Streifens 34 zwischen zwei beispielhaft eingezeichneten, übertrieben dick dargestellten Begrenzungslinien 34a und 34b führen. Dadurch sind die ursprünglich geraden Seitenkanten des Streifens 34 stark verzerrt. Eine feinere Auflösung ist hier nicht möglich.
Demgegenüber wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Bilder, insbesondere die gestauchten Bilder vektoriell abzuspeichern. Bei dieser Art der Speicherung werden nur die Eckpunkte von Polygonflächen abgespeichert, wobei die Polygonflächen durch gedachte, die Eckpunkte verbindende Polygonlinien begrenzt sind. Innerhalb einer Polygonfläche ist dabei stets dieselbe Farbe (Gr, Bl, Rt) vorhanden. Dadurch ergeben sich für die Fläche 32 zwei nicht dargestellte Eckpunkte, zwischen denen eine den Streifen 34 markierende Polygonlinie 35 verläuft, die auch als Kante aufgefasst werden kann, längs der sich die Werte G, B, R entsprechend dem darzustellenden Streifen 34 ändern. Die Berechnung der Polygonlinien 35 erfolgt über die Software, und zwar vorzugsweise nicht anhand der Perspektiven, sondern anhand der Flächen, die sich nach der Projektion der Perspektiven auf die Bildschirmebene ergeben, unter Anwendung einer geeigneten Grafikkarte.
Erfindungsgemäß wird weiter vorgesehen, dem Streifen 34 nicht wie in A1, A2 die von der Polygonlinie 35 getroffenen bzw. durchlaufenen Bildpixel, sondern nur die von der Polygonlinie 35 durchlaufenen Subpixel zuzuordnen. Dabei ist zur Vereinfachung der Beschreibung in 4, Bild B1 angenommen, dass die Polygonlinie 35 jeweils ein Subpixel 36, 37, 38...39 durchläuft, wobei das Subpixel 36 grün, das Subpixel 37 rot, das Subpixel 38 blau und das Subpixel 39 ebenfalls blau ist, was an der unterschiedlichen Schattierung der einzelnen Subpixel erkennbar ist. Es werden daher zunächst die Subpixel 36...39 berechnet, die auf der Polygonlinie 35 liegen. Dabei zeigt das Bild B1 wie das Bild A1 die Verhältnisse am Bildschirm und das Bild B2 wie das Bild A2 die Verhältnisse bei Betrachtung durch die Zylinderlinse.
Da der Streifen 34 grau oder auch weiß mit G = B = R dargestellt werden soll, wird erfindungsgemäß jedem von der Polygonlinie 35 durchlaufenen Subpixel 36...39 je eine Umgebungszone zugeordnet, die das durchlaufene Subpixel und in einer engen Umgebung unmittelbar benachbarte Subpixel enthält. Im Bild B1 von 4 wird die Umgebungszone des Subpixels 36 insgesamt durch ein links von der Polygonlinie 35 liegendes, rotes Subpixel 40, das Subpixel 36 und ein rechts von der Polygonlinie 35 liegendes, blaues Subpixel 41 gebildet. Entsprechend wird in den anderen Zeilen vorgegangen, so dass das blaue Subpixel 39, ein links daneben liegendes grünes Subpixel 42 und ein rechts daneben liegendes rotes Subpixel 43 eine dem Subpixel 39 zugeordnete Umgebungszone bilden.
Schließlich wird softwaremäßig festgelegt, dass die erläuterten Umgebungszonen nach einem vorgegebenen, von den Helligkeits- und/oder Farbwerten beidseitig der Polygonlinie 35 abhängigen Subpixelmuster angesteuert werden. Im Ausführungsbeispiel soll der Streifen 34 z. B. grau sein. Daher wird den Subpixeln 40 und 41 derselbe Farbwert bzw. dieselbe Intensität wie dem Subpixel 36 und den Subpixeln 42, 43 derselbe Farbwert bzw. dieselbe Intensität wie dem Subpixel 39 gegeben. Längs des gesamten Streifens 34 haben daher jeweils die von der Polygonlinie 35 durchlaufenen und die beiden Nachbar-Subpixel dieselben Farbwerte G = B = R.
Bei der beschriebenen Vorgehensweise ist es lediglich erforderlich, für jeweils ein grünes, rotes und blaues Subpixel 36, 37, 38 die Umgebungszonen und die diesen zugeordneten Subpixelmuster auszurechnen. Dieselben Subpixelmuster werden dann längs des gesamten Streifens 34 wiederholt. Die einmal ermittelten Subpixelmuster können außerdem gespeichert und an anderen Stellen im Bild wieder verwendet werden, wo es erforderlich oder erwünscht ist. Soll im Streifen 34 überall G = B = R gelten, dann genügt im Prinzip auch die Ermittlung einer einzigen Umgebungszone und eines zugehörigen Subpixelmusters. In jedem Fall wird die Rechenzeit für den Bereich des Streifens 34 erheblich reduziert.
Das Ergebnis der beschriebenen Verfahrensweise zeigt das Bild B2 in 4, wobei allerdings die unterste Zeile abweichend vom Bild B1 ein Rt, Gr, B1-Bildpixel ist und das Bildpixel 39, 42, 43 aus B1 die zweite Zeile von unten in B2 bildet. Nach der Verbreiterung des gestauchten Bildes B1 durch die Linsenrasterscheibe (Bild B2) werden längs des Streifens 34 neun, in Spaltenrichtung aufeinander folgende, aus je drei Subpixeln bestehende Bildpixel erhalten. In diesen gilt jeweils G = B = R, wobei die Reihenfolge der Farben in jedem Bildpixel abweichend von den Bildern A1, A2 jeweils von links nach rechts und von Zeile zu Zeile wechselt (z. B. unterste Zeile Rt, Gr und B1, in der nächsten Zeile dagegen Gr, Bl und Rt usw. in B2). Insbesondere zeigt Bild B2 im Vergleich zu Bild A2, dass der treppenstufenförmige Verlauf längs Begrenzungslinien 44a und 44b im Bild B2 wesentlich weniger stark ausgeprägt und die Auflösung daher verbessert ist.
Alternativ wäre es möglich, den Streifen 34 farbig auszubilden, in welchem Fall mittels des Subpixelmusters vorgegeben wird, dass die Subpixel entsprechend unterschiedliche G-, B- und R-Werte haben.
Soll ein scharfkantiger Übergang zwischen zwei farbigen Flächen vorgesehen werden, wie in 5 für zwei Flächen mit den Farben F1 = (G1, B1, R1) und F2 = (G2, B2, R2) dargestellt ist, wird erfindungsgemäß analog zu 4 vorgegangen. Es wird zunächst aus den Vektordaten eine den Farbübergang anzeigende Polygonlinie 46 ermittelt. Danach werden von der Polygonlinie 46 durchlaufene bzw. auf ihr liegende Subpixel berechnet, die hier durch die Bezugszeichen 47, 48, 49...50 angegeben sind. Je nach Fall handelt es sich dabei um ein grünes, blaues oder rotes Subpixel.
Es wird nun jedem durchlaufenen Subpixel 47 bis 50 eine Umgebungszone aus mehreren, hier in einer Zeile unmittelbar benachbarten Subpixeln zugeordnet. Im Beispiel werden dem Subpixel 50 zwei unmittelbar links folgende Subpixel 51, 52 sowie drei unmittelbar rechts folgende Subpixel 53, 54 und 55 zugeordnet, und diese Subpixel 50 bis 55 bilden die Umgebungszone. Schließlich werden die in dieser Umgebungszone liegenden Subpixel 50 bis 55 entsprechend einem vorgegebenen, in Abhängigkeit von den Helligkeits- und/oder Farbwerten beidseitig der Polygonlinie 46 festgelegten Subpixelmuster angesteuert. Das bedeutet in 5, dass z. B. die links von Polygonlinie 46 liegenden Subpixel 51, 52 und das getroffene Subpixel 50 in der Farbe der Fläche F1 dargestellt werden, d. h. die Subpixel 50 bis 52 erhalten die Werte G1, B1 und R1. Dagegen werden die Subpixel 53 bis 55 mit den Werten der rechten Fläche F2, d. h. mit G2, B2 und R2 angesteuert. Alternativ wäre es aber auch möglich, die Subpixel 50, 53 und 54 entsprechend der Farbe/Helligkeit der Fläche F2 und die Subpixel 51, 52 und ein weiteres Subpixel entsprechend der Farbe/Helligkeit der Fläche F1 anzusteuern. Auch hier ergibt sich, dass der Übergangsbereich zwischen den Flächen F1 und F2 viel feiner abgestuft ist, als wenn die Trennung auf der Basis von Bildpixeln vorgenommen würde.
Eine weitere Möglichkeit für den Fall der 5 wäre, mittels des Subpixelmusters für die Subpixel 50 bis 52 die Werte G3 = B3 = R3 so festzulegen, dass sich insgesamt dieselbe Helligkeit Y = (G3 + B3 + R3)/3 wie in der Fläche F1 ergibt, und entsprechend für die Subpixel 53 bis 55 vorzugehen. In diesem Fall würde zwischen den Flächen F1, F2 ein kaum sichtbarer, grauer Streifen erzeugt.
Im übrigen zeigt 5, dass längs der Polygonlinie 46 grüne, blaue und rote Subpixel aufeinander folgen und daher für jede Farbe je ein Subpixelmuster erforderlich ist.
Die im Einzelfall anzuwendenden Subpixelmuster sind weitgehend frei wählbar und in Abhängigkeit von den jeweiligen Farben/Helligkeiten festzulegen. Außerdem ist es möglich, die Umgebungszonen nicht aus drei (4) oder sechs (5) Subpixeln, sondern aus einer anderen Anzahl von Subpixeln zu bilden, was auch Umgebungszonen einschließt, die sich über mehr als eine Bildschirmzeile erstrecken. Zweckmäßig sollten jedoch alle Umgebungszonen insgesamt jeweils gleich viele grüne, blaue und rote Subpixel enthalten.
In komplexeren Fällen kann es erwünscht sein, die als brauchbar erwiesene HR-Filterung anzuwenden, insbesondere wenn dies in Echtzeit möglich ist. In diesem Fall könnte entsprechend 6 vorgesehen sein, einer Mehrzahl von in Spaltenrichtung aufeinander folgenden Subpixeln, die sämtlich von einer Polygonlinie 56 durchlaufen werden, eine vergleichsweise große Umgebungszone 57 zuzuordnen, auf alle in dieser Umgebungszone 57 liegenden Subpixel eine HR-Filterung anzuwenden und diese HR-Filterung in entsprechenden, längs der Polygonlinie 56 aufeinander folgenden Umgebungszonen 57a, 57b, 57c usw. zu wiederholen. Auch in diesem Fall könnte das in der Umgebungszone 57 vorgesehene, hier als HR-Filterung ausgeführte Subpixelmuster abgespeichert und damit auf einfache Weise auf die Umgebungszonen 57a bis 57c übertragen werden, wodurch erhebliche Rechenzeiten eingespart und das Erreichen der Echtzeitfähigkeit zumindest erleichert würden.
Aus allen beschriebenen Fällen ergibt sich, dass die Grundidee der vorliegenden Erfindung darin besteht, nur schmale Umgebungszonen der Polygonlinien 35, 46, 56 auf Subpixelebene zu generieren und dadurch die Auflösung in diesen Umgebungszonen zu vergrößern.
Mit der HR-Filterung durchgeführte Berechnungen und Versuche haben gezeigt, dass die anhand der 4 und 5 beschriebenen Subpixelmuster in den angegebenen Bereichen eine gute bzw. sehr gute Approximation der HR-Filterung darstellen. Außerdem hat sich ergeben, dass eine HR-Filterung in den von Polygonlinien umgrenzten Flächen (z. B. F1 und F2) keine Vorteile mit sich bringt. Daher ist es erfindungsgemäß möglich, in entsprechender Anwendung des sog. Renderns die in 3 dargestellten Perspektiven dadurch zu generieren, dass entsprechend 7 von Polygonlinien 61, 62, 63, 64 umgrenzte Flächenbereiche der Perspektiven (z. B. 65 von PS1 in 7) unverändert gelassen werden, während im Bereich der Übergänge bzw. Kanten, an denen die Polygonlinien 61 bis 64 liegen, die oben beschriebene, subpixelgenaue Anpassung erfolgt, wie in 7 durch die Ansichten PU1 bis PU4 mit Übergangsbereichen 66 bis 69 usw. angedeutet ist. Die Gesamtbilder bzw. Gesamtperspektiven PSU1 bis PSU4 (7) ergeben sich dann durch Zusammenführen der Polygonflächen (z. B. 65) und der Übergangsbereiche (z. B. 66 bis 69).
Auf die beschriebene Weise können unter erheblicher Einsparung an Rechenzeit und damit in Echtzeit autostereoskopische 3D-Darstellungen realisiert werden, die trotz der beschriebenen Vereinfachungen eine hohe Qualität hinsichtlich Auflösung und Farbe haben.
Eine Hardwareanordnung, die dazu in der Lage ist, die Helligkeitssignale Y und die Farbdifferenzsignale DG, DB und DR in Echtzeit zu erzeugen, ist schematisch in 8 anhand eines Ablaufdiagramms zur HR-3D-Subpixelfilterung gezeigt. Dagegen zeigt 9 schematisch und beispielhaft, wie zur HD-3D-Subpixelfilterung (HR-Filterung) mittels je eines dazu verwendeten Luminanzfilters h_L und eines Chrominanzfilters h_c Farb- und Helligkeitswerte auf die umgebenden Subpixel verteilt werden können.
Bei einem Echtzeitfilter wird aus den roten, grünen und blauen Umgebungspixeln des Urbildes R(n-i, m-k), G(n-i, m-k), B(n-i, m-k) das Ziel-Subpixel S(n, m) gebildet – über die Filter-Koeffizienten HL(i, k) und HC(i, k), für die Luminanz bzw. Chrominanzdifferenz.
Im folgenden wird ein konkretes Beispiel eine HR-Filterung ausgeführt, die sich für eine Stereo Bild-Erzeugung mit einem DELL-Laptop M60 mit senkrechter Linsenrasterscheibe und 1920·1200 TFT-Pixeln eignet.
Parameter:

Senkrechte Linsen, Lenspitch = 12 SP, SPSeen = 3 SP, 2 × 1/4 is seen (right and left), SPJump = 9; gestauchte Bilder (rechts und links) von 1920 auf 1920/4·3 = 1440·1200; Format Y = int{R + G + B)/3}, DR = Y – R, DB = Y – B.

Die Angaben bedeuten insbesondere, dass sich hier eine Linse der Linsenrasterscheibe über zwölf Subpixel des Bildschirms erstreckt, pro Linse jeweils drei Subpixel des rechten und linken Bildes gleichzeitig gesehen werden und der Sprung vom Ende eines rechten Bildstreifens zum Anfang des nächsten rechten Bildstreifens neun Subpixel beträgt. Von diesen bilden drei Subpixel einen dazwischen liegenden (verkämmten) Bildstreifen für das linke Bild, wohingegen die übrigen sechs Subpixel als Reserve dienen und geringfügige Kopfbewegungen nach rechts bzw. links ermöglichen (vgl. PCT WO 2004/081863 A2 ). Dabei werden von den sechs Subpixeln pro Bildstreifen immer nur drei durch eine Linse gesehen. Folglich muss unter der nächsten Linse eine Wiederholung der letzten drei Subpixel der vorhergehenden Linse vorgenommen werden, während die nächsen drei Subpixel der jeweiligen Quelle neu entnommen werden. Außerdem wird eine Stauchung von 1920 Bildpixeln auf ein Viertel, d. h. 480 Bildpixel vorgenommen, die je drei Subpixel, d. h. insgesamt 1440 Subpixel enthalten.

Als Helligkeitsfilter wird der in der nachfolgenden Tabelle beispielhaft angegebene Filter verwendet, der sich über drei Zeilen und sieben (horizontal benachbarte) Subpixel erstreckt. Dabei gehören die Koeffizienten in den Spalten H_i,-3, H_i,-0 und H_i,3 jeweils zur Farbe 1, die Koeffizienten H_i,-2 und H_i,1 zur Farbe 2 und die Koeffizienten H_i,-2 und H_i,2 zur Farbe 3. Tabelle 1

#	H_i,-3	H_i,-2	H_i,-1	H_i,-0	H_i,1	H_i,2	H_i,3
I = –1	–0.7/12	0.4/12	0.6/12	–1/12	0.6/12	0.4/12	–0.7/12
I = 0	–1.6/12	0.8/12	1.2/12	12/12	1.2/12	0.8/12	–1.6/12
I = 1	–0.7/12	0.4/12	0.6/12	–1/12	0.6/12	0.4/12	–0.7/12

Die Summe der Koeffizienten, die zu den Subpixeln gleicher Farbe gehören, beträgt 1/3 (z. B. gilt für die Farbe 1 hier 2 × (–0,7/12 – 1,6/12 – 0,7/12) – 1/12 + 12/12 – 1/12 = 1/3. Die Gesamtsumme aller Koeffizienten ist gleich 1.
Der Filter wird in der Weise angewendet, dass die Koeffizienten in einem ersten Schritt mit den G-, B- bzw. R-Werten von sieben benachbarten Subpixeln des rechten oder linken Originalbildes multipliziert und einem ersten Subpixel eines zugeordneten Bildpixels des Bildschirms hinzuaddiert werden, und zwar für drei übereinander liegenden Zeilen des Originals. In einem zweiten Schritt wird der Filter in der Weise verschoben, dass die Koeffizienten jetzt auf sieben Subpixeln des Originals angewendet werden, die zu den im ersten Schritt verwendeten Subpixeln in Zeilenrichtung um genau drei versetzt sind. Die erhaltene Summe wird dem zweiten Subpixel des bereits im ersten Schritt verwendeten Bildpixels des Bildschirms hinzugefügt. Im dritten Schritt erfolgt wiederum ein Versatz um drei Subpixel im Original und ein Versatz um ein Subpixel des Zielbildes. Da die Koeffizienten für die drei Farben jeweils in der Summe ein Drittel betragen, wird auf diese Weise die Helligkeitsinformation von drei Bildpixeln bzw. neun Subpixeln des Originals als Grauwert auf das betreffende eine Bildpixel des Zielpixels übertragen, bei dem für diese Werte G = B = R gilt. Diese Art der Filterung wird über das gesamte Original fortgesetzt.
Der verwendete, in der nachfolgenden Tabelle 2 beispielhaft angegebene Farbfilter erstreckt sich ebenfalls über drei Zeilen und sieben horizontal benachbarte Subpixel. Die Gesamtsumme aller Koeffizienten ist gleich 1. Im Gegensatz zur Helligkeitsfilterung werden die Koeffizienten C_i,-3 bis C_i,3 in einem ersten Schritt auf die Farbe 1 (z. B. Gr) von sieben benachbarten Bildpixeln des Original angewendet, wobei die erhaltene Summe einem zugeordneten Subpixel derselben Farbe 1 auf dem Bildschirm zugeordnet wird. In weiteren Schritten werden die übrigen Farbinformationen des Originals auf zugeordnete Zielpixel verteilt. Tabelle 2

# C_i,-3 C_i,-2 C_i,-1 C_i,-0 C_i,1 C_i,2 C_i,3 Su

I = –1 0,6 0,9 2 2 2 0,9 0,6 9

I = 0 1,2 1,8 4 4 4 1,8 1,2 18

I = 1 0,6 0,9 2 2 2 0,9 0,6 9

36
Die angegebenen Koeffizienten sind jeweils mit 1/36 zu multiplizieren, so dass sich die Gesamtsumme zu 36/36 = 1 errechnet.
Die Filteroperation kann durch folgende Formel ausgedrückt werden.
Sei DC(n, m, 0) = DR(n, m), DC(n, m, 1) = DG(n, m) und DC(n, m, 2) = DB(n, m).
Die Anzahl der Subpixel ist für jedes gefilterte Bild (rechts, links) für den DELL-Laptop M60, wie oben angegeben, N_SP = 1920/4·3 = 1440. Das gefilterte Bild besteht dann aus N_SP/3 = N_P = 480 Pixel.
Zeilen und Spalten können beim Filter modulo operieren, d. h. (i)mod(1200), (k)mod(1440). Mit (n)mod(M) = n –M·int(n/M).
Für n = 0 bis 1200–1, m = 0 bis 1440–1 gilt dann
Ist man bereit, im Ergebnisbild Subpixel-Sprünge in Kauf zu nehmen, so kann die Stauchoperation beim Filtern ohne Zusatzaufwand mit durchgeführt werden durch folgende Umnummerierung:
mit f(n-i) = int[(n-i)·4/3]und f(m-k) = int[(m-k)·4/3].
Weitere Einzelheiten lassen sich PCT WO 2004/081863 A2 entnehmen.
Dieselben Filterkoeffizienten können bei schräger Anordnung der Zylinderlinsen vor dem Bildschirm angewendet werden (vgl. hierzu PCT WO 2004/081863 A2 , 9). Dabei können die Linsen z. B. mit einem Versatz von einem Bildpixel auf sechs (oder zwölf) Zeilen angeordnet sein, woraus sich ein Versatz LSL = 1/6 bzw. = 1/12 ergibt. Für LSL = 1/6 gilt außerdem
SPPitch = 12·sqr(1 + 1/6²) = 12,6553; SPSprung = 12; SP(gesehen) = SPPitch – SPSprung,
während für LSL = 1/12 gelten würde SPPitch = 12,0416.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die auf vielfache Weise abgewandelt werden können. Dies gilt zunächst für die beispielhaft beschriebene Art der Verkämmung, die Zahl der Subpixel pro Bildstreifen sowie die Art und die Geometrie der Rasterscheibe und des Bildschirms. Weiter ist klar, dass es auch Fälle geben kann, in denen die Bildpunkte nicht aus drei, sondern aus z. B. zwei oder mehr als drei unterschiedlich farbigen Subpixeln gebildet werden und/oder die Subpixel innerhalb der Bildpixel nicht zeilenweise nebeneinander, sondern zumindest teilweise auch übereinander angeordnet sind. Die Zuordnungen und Subpixelmuster müssen dann entsprechend angepasst werden. Außerdem läßt sich die Erfindung natürlich auch bei anderen Bildschirmen, insbesondere bei Plasma-Bildschirmen anwenden, die eine digitale und subpixelgenaue Ansteuerung ermöglichen. Auch die im Rahmen der HR-Filterung beschriebene Zuordnung der für die Helligkeits- und Farbsteuerung verwendeten Subpixel bzw. deren Verteilung auf benachbarte Subpixel oder innerhalb der Umgebungszonen kann geändert und den speziellen Bedürfnissen angepasst werden. Weiterhin ist die Zahl der vorgesehenen Perspektiven bzw. Standorte, von denen aus die 3D-Darstellungen betrachtet werden können, in weiten Grenzen variabel. Ferner können die Subpixelmuster, die in den beschriebenen Umgebungszonen angewendet werden, in vielfacher Weise variiert und an die im Einzelfall vorliegenden Verhältnisse angepasst werden. Dabei ist es im Prinzip gleichgültig, während welcher Verfahrensstufe der Bildübertragung die Subpixelmuster gebildet und den Umgebungszonen zugeordnet werden. Insbesondere wäre es möglich, zur Auffüllung der Umgebungszonen aus bereits gespeicherten Subpixelmustern diejenigen auszuwählen, die dem gewünschten Muster ähnlich sind oder möglichst nahekommen. Hierdurch ließe sich die Zahl der Subpixelmuster, die zur Erfassung aller denkbaren Fälle gespeichert werden müssen, wesentlich reduzieren. Schließlich versteht sich, dass die verschiedenen Merkmale auch in anderen als den beschriebenen und dargestellten Kombinationen angewendet werden können.

Claims

Verfahren zur autostereoskopischen Wiedergabe von 3D-Darstellungen mit einem Bildschirm (1), der eine Vielzahl von in Zeilen und Spalten angeordneten Bildpixeln enthält, die je eine vorgegebene Anzahl von Subpixeln (Gr, Bl, Rt) unterschiedlicher Farben aufweisen, wobei die Subpixel (Gr, Bl, Rt) derart verkämmt angesteuert werden, dass in jeder Zeile des Bildschirms (1) abwechselnd aufeinander folgende Subpixelstreifen (25, 26) entstehen, die wenigstens zwei Bildstreifen (28, 29) für unterschiedliche Betrachtungsrichtungen erzeugen, und mit einer vor dem Bildschirm (1) angeordneten Rasterscheibe (20) zum Zusammenfassen der Bildstreifen (28, 29) zu rechten und linken Bildern, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Erzeugung der 3D-Darstellungen erforderlichen Daten in 3D-Vektorform anhand von Eckpunkten gespeichert werden, die durch Polygonlinien (35, 46, 56) verbindbar sind, dass in Bereichen der Subpixelstreifen (25, 26), die von einer Polygonlinie (35, 46, 50) durchlaufen werden, zumindest ausgewählten der durchlaufenen Subpixel (36 bis 39, 47 bis 50) je eine Umgebungszone zugeordnet wird, die das durchlaufene Subpixel (z. B. 36) und unmittelbar benachbarte Subpixel (z. B. 40, 41) enthält, und dass die in dieser Umgebungszone befindlichen Subpixel (z. B. 36, 40, 41) dann entsprechend einem von den Helligkeits- und/oder Farbwerten beidseitig der Polygonlinie (35, 46, 56) abhängigen Subpixelmuster angesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, dass die Polygonlinie (35) längs eines Subpixelstreifens (34) in einer einfarbigen Fläche (32) des Bildes verläuft, das Subpixelmuster durch die Vorschrift gegeben ist, dass das jeweils von der Polygonlinie (35) durchlaufene Subpixel (36 bis 39) des Streifens (34) und die beiden in derselben Zeile des Bildschirms unmittelbar rechts bzw. links daneben liegenden Subpixel (40, 41 bzw. 42, 43) jeweils mit demselben Farbwert derart angesteuert werden, dass längs der gesamten Polygonlinie (35) in jeder Zeile des Streifens (34) G = B = R gilt, worin die Werte G, B und R die Intensitäten der Subpixel (Gr, Bl, Rt) angegeben.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, dass die Polygonlinie (46) längs einer Kante verläuft, die den Übergang von zwei unterschiedlichen Farbflächen (F1, F2) bildet, das Subpixelmuster durch die Vorschrift gegeben ist, dass die jeweils von der Polygonlinie (46) durchlaufenen Subpixel (47 bis 50) und in einer der beiden Farbflächen (F1, F2) unmittelbar daneben liegende Subpixel (51, 52) mit der Farbe und Helligkeit dieser Farbfläche (F1) dargestellt werden, während Subpixel (53 bis 55), die in der anderen Farbfläche (F2) und in derselben Zeile ebenfalls unmittelbar neben den von der Polygonlinie (46) durchlaufenen Subpixeln (50) liegen, mit der Farbe und Helligkeit der anderen Farbfläche (F2) dargestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der mit der Farbe und Helligkeit der einen oder anderen Farbfläche (F1, F2) dargestellten Subpixel (50 bis 55) wenigstens drei beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Subpixelmuster durch wenigstens einen Filter gegeben ist, der eine vorgewählte Anzahl von je einem Subpixel in der Umgebungszone (57, 57a bis 57c) zugeordneten Koeffizienten aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Subpixelmuster bei allen oder wenigstens ausgewählten, entsprechend gebildeten und längs der gesamten Polygonlinie (35, 46, 56) aufeinander folgenden Umgebungszonen (z. B. 57, 57a bis 57c) angewendet wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Subpixelmuster durch je einen Helligkeits- und einen Farbdifferenzfilter gegeben ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die G-, B- und R-Werte außerhalb der Umgebungszonen (z. B. 57, 57a bis 57c) unverändert gelassen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Subpixelmuster in Abhängigkeit davon unterscheiden, welche Farbe ein von der Polygonlinie durchlaufenes Subpixel aufweist.
Vorrichtung zur autostereoskopischen Wiedergabe von 3D-Darstellungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 eingerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterscheibe eine Linsenrasterscheibe (22) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildschirm (1) ein TFT-Bildschirm ist.