TW201617785A - 互動式立體影像展示系統 - Google Patents

Abstract

一種互動式立體影像展示系統，包含：複數立體影像展示裝置及一外部電腦，前述立體影像展示裝置皆包含：一單板電腦、一立體顯影裝置及一控制器，其中，該單板電腦儲存一立體物件之平面影像，該立體顯影裝置設置在該單板電腦上，用以依據該立體物件之平面影像形成該立體物件之一三維實體影像，該控制器用以取得一控制訊號，使該單板電腦依據該控制訊號修正該三維實體影像，使觀看者可與展示物件互動，提昇展示的趣味性。

Description

互動式立體影像展示系統

本發明係有關於一種互動式立體影像展示系統，尤指藉由單板電腦提供三維實體影像，並可由控制器操控該三維實體影像之影像展示系統。

大多數的三維影像顯示技術，通常需要搭配立體眼鏡，方能提供立體顯示的感受。但配合立體眼鏡將造成眼睛的負擔，且影像僅能在顯示器正面才能觀看，真實感較為不足。因此，遂有業者研發可供裸視觀看三維實體影像的技術，相關前案例如有M483620之「立體影像顯示裝置」、M288379「立體全方位全像顯示裝置」及cheoptics-hologram技術等。

但上述先前技術僅單純提供立體影像的展示，觀看者並無法與立體影像互動，展示效果仍有待加強。

關於立體影像提供互動功能的相關先前技術，例如有中華民國專利公開號201104494之「立體影像互動系統」，主要包括有一立體影像擷取模組、一立體影像處理單元及一立體影像顯示模組，其中，該立體影像擷取模組為設有一個或一個以上之立體影像擷取單元，其用以取得一預設物件之多個物件影像，以及用以取得一操作體之動作影像。該立體影像處理單元，用以將該等物件影像整合為一立體影像，以及由該動作影像中取得一動作特徵。該立體影像顯示模組，用以顯示該立體影像之即時動作，並依據該操作體之動作特徵調整該物件之立體影像。

但此前案仍有不足處有待改進，主要原因在於：

1.在展示時，須視客群的不同、不同主題、環境條件等，適時調整、更換展示物件，但由於習知技術的立體影像互動系統是設置在展示會場內，若在現場即時更換便會妨礙觀看者，而影響展示品質。

2.此案並不具多組立體影像互動的功能，無法提供多人互動的操作使用，展示效果較為不足。

爰此，為改善習知立體影像展示便利性及展示效果較為不足的問題，本發明人致力於研究，提出一種互動式立體影像展示系統，包含： 複數立體影像展示裝置，皆包含一單板電腦(Single-board computer)、一立體顯影裝置及一控制器，該單板電腦儲存有複數平面影像，前述平面影像為一立體物件的各面影像，該立體顯影裝置設置在該單板電腦上，該立體顯影裝置皆有一影像輸出單元及一光罩，該影像輸出單元連接該單板電腦，用以投射前述平面影像至該光罩，該光罩呈錐狀而界定有一成像空間，以反射前述平面影像至該成像空間形成該立體物件之一三維實體影像；該控制器連接該單板電腦，用以取得一控制訊號，使該單板電腦依據該控制訊號修正前述平面影像，而改變該成像空間中的三維實體影像；及 一外部電腦，儲存多個立體物件的各面影像，該外部電腦係以紅外線、藍芽、ZigBee、Wi-Fi之任一手段無線訊號連接每一立體影像展示裝置的單板電腦，該外部電腦用以更換該單板電腦上的立體物件的各面影像。

進一步，該立體影像展示裝置的控制器為一收音單元、一體感控制器、一陀螺儀感測器之任一或組合，而前述控制訊號為一聲音訊號、一動作訊號、一位移訊號之任一或組合。

進一步，該外部電腦傳送同一立體物件或不同立體物件的各面影像至各立體影像展示裝置。

進一步，前述控制器為一體感控制器，更包括一多人互動分析模組，連接前述單板電腦，該多人互動分析模組係在其中一立體顯影裝置的三維實體影像改變時，使另一立體顯影裝置的三維實體影像產生相對應的改變。

進一步，在其中一體感控制器取得一動作資訊，以及另一體感控制器取得另一動作資訊時，該多人互動分析模組使其中一立體顯影裝置的三維實體影像與另一立體顯影裝置的三維實體影像產生相對應的改變。

進一步，前述單板電腦(Single-board computer)係為一樹莓派(Raspberry Pi)，前述體感控制器係為一大躍進運動控制器(Leap Motion Controller)。

本發明的功效在於：

1.本發明的使用者欲調整、更換展示物件時，可直接藉由外部電腦操作，復經由外部電腦將所欲調整、更換展示物件傳輸至該單板電腦，即可即時調整、更換在成像空間的三維實體影像。藉此讓展場工作人員，可須視客群的不同、不同主題、環境條件等，適時調整、更換展示物件，且不至妨礙觀看者的觀看品質。

2.本發明的應用領域可以用於各式物件展示，例如食物、電子產品、服飾、社區特色、電玩角色等，展示物件可以隨時更換，實用性佳。並可藉由搭配不同的控制器來控制三維實體影像的展示方式，使觀看者可與展示物件互動，提昇展示的趣味性。

3.本發明可以使立體影像展示裝置與外部電腦為一對一或前述立體影像展示裝置的數量為複數個，該外部電腦傳送同一立體物件的各面影像或不同立體物件至各立體影像展示裝置。

4.本發明可提供多組立體影像互動的功能，讓多個觀看者可彼此互動，方便應用於互動遊戲，以進一步增進產品展示的趣味性。

綜合上述技術特徵，本發明互動式立體影像展示系統的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。

先請參閱第一圖及第二圖，係揭示本發明實施例互動式立體影像展示系統（１００），包含：至少一立體影像展示裝置（１０１）及一外部電腦（１０２），前述立體影像展示裝置（１０１）包含：

一單板電腦(Single-board computer)（１），儲存有複數平面影像（１１），並有一無線傳輸單元（１２），前述平面影像（１１）為一立體物件的各面影像。較詳細的說，前述單板電腦(Single-board computer)例如但不限為一樹莓派(Raspberry Pi)，樹莓派(Raspberry Pi)配備一枚700MHz博通出產的ARM架構BCM2835處理器，256MB內存（B型已升級到512MB記憶體），使用SD卡當作儲存媒體，且擁有一個Ethernet、兩個USB介面、以及HDMI（支援聲音輸出）和RCA端子輸出支援。

一立體顯影裝置（２），設置在該單板電腦（１）上，該立體顯影裝置（２）皆有一影像輸出單元（２１）及一光罩（２２），該影像輸出單元（２１）連接該單板電腦（１），用以投射前述平面影像至該光罩（２２），該光罩（２２）呈錐狀而界定有一成像空間（２２１），以反射前述平面影像至該成像空間（２２１）形成該立體物件之一三維實體影像（Ａ）。

在本實施例中，該光罩（２２）並有一開口（２２２）連通該成像空間（２２１），且該開口（２２２）面對該影像輸出單元（２１）。但並不以此為限，以可將該開口（２２２）背對該影像輸出單元（２１），而另以一遮光件遮住該開口（２２２），也是可行的方式。甚至是不遮住該開口（２２２）也可以，只要能在該成像空間（２２１）形成該三維實體影像（Ａ）即可。

要特別說明的是，在本實施例中，單一立體影像展示裝置（１０１）係對應單一外部電腦（１０２）。但並不以此為限，亦可由多個立體影像展示裝置（１０１）配合單一外部電腦（１０２），以傳送多個相同或彼此不同的三維實體影像（請配合參閱第三圖）。

一體感控制器（３），連接該單板電腦（１），用以取得一動作資訊，使該單板電腦（１）依據該動作資訊修正該三維實體影像（Ａ），使該三維實體影像（Ａ）隨該動作資訊調整。該體感控制器（３）例如為大躍進運動控制器(Leap Motion Controller)。

要補充說明的是，本實施例是藉由體感控制器（３）作為控制器，以接收的動作資訊修正該三維實體影像（Ａ），但並不以此為限。該控制器亦可為收音單元，由收音單元所接收到的聲音訊號來修正該三維實體影像（Ａ），以應用於KTV等娛樂環境，例如依據接收音頻的高低或音量的大小調整三維實體影像（Ａ），或者是藉由聲音訊號的接收與否判斷讓三維實體影像（Ａ）靜止或作動。甚至是可藉由手機控制，由手機的陀螺儀感測器感測手機搖晃角度、速度來控制三維實體影像（Ａ）的作動，也是可行的方式。

該外部電腦（１０２），儲存多個立體物件的各面影像，該外部電腦（１０２）係以紅外線、藍芽、ZigBee、Wi-Fi之任一手段無線訊號連接該單板電腦（１），該外部電腦（１０２）用以更換該單板電腦（１）上的立體物件的各面影像。

使用情況，續請參閱第四圖並搭配第一圖所示觀之，使用者先在外部電腦（１０２）選擇所欲展示的物件，在選擇後，外部電腦（１０２）便將該物件的各面影像無線傳輸至單板電腦（１）儲存。接著單板電腦（１）便藉由前述立體顯影裝置（２）的影像輸出單元（２１）將各面影像投射至光罩（２２），而在該光罩（２２）成像空間（２２１）形成該物件的三維實體影像（Ａ），以藉由三維實體影像（Ａ）展示物件。

當觀看者欲以不同方式觀察該三維實體影像（Ａ）時，即可提供一動作資訊予該體感控制器（３），例如手指、肢體動作或其他身體各部位動作的資訊。待該體感控制器（３）接收該動作資訊後，將分析產生一操作指令。使該單板電腦（１）便依據該操作指令修正該三維實體影像（Ａ）。例如以旋轉該三維實體影像（Ａ）的視角、縮小影像、放大影像、呈現特定方向的連續轉動等。

而當使用者欲調整、更換展示物件時，即可直接藉由外部電腦（１０２）操作，復經由外部電腦（１０２）將所欲調整、更換展示物件傳輸至該單板電腦（１），即可即時調整、更換在成像空間（２２１）的三維實體影像（Ａ）。藉此讓展場工作人員，可須視客群的不同、不同主題、環境條件等，適時調整、更換展示物件，且不至妨礙觀看者的觀看品質。

另如第五圖及第六圖所示，係本發明之再一實施例圖，此實施例的差異主要在於：提供複數單板電腦（１Ａ）（１Ｂ）、複數立體顯影裝置（２Ａ）（２Ｂ）及複數體感控制器（３Ａ）（３Ｂ），每一單板電腦（１Ａ）（１Ｂ）皆連接一多人互動分析模組（１３Ａ）（１３Ｂ）。

執行時請配合參閱第七圖，其中一多人互動分析模組（１３Ａ）在其中一立體顯影裝置（２Ａ）的三維實體影像（Ａ１）改變時，將修正資訊傳送至另一多人互動分析模組（１３Ｂ），使另一單板電腦（１Ｂ）依據該修正資訊使另一立體顯影裝置（２Ｂ）的三維實體影像（Ａ２）產生相對應的改變。例如在其中一立體顯影裝置（２Ａ）的三維實體影像（Ａ１）為投手，而另一立體顯影裝置（２Ｂ）的三維實體影像（Ａ２）為捕手，在使用者輸入一動作指令而使該捕手投球，並使另一立體顯影裝置（２Ｂ）中三維實體影像（Ａ２）的捕手調整為接球姿勢並接球。惟實施型態並不限於上述投手及捕手，亦可為足球員及守門員、格鬥對打等多人互動的實施型態。

較佳的方式是：在其中一體感控制器（３Ａ）取得一動作資訊後，並在另一體感控制器（３Ｂ）於一預定時間內（例如1秒、2秒、10秒等）取得另一動作資訊時，前述多人互動分析模組（１３Ａ）（１３Ｂ）使其中一立體顯影裝置（２Ａ）的三維實體影像（Ａ１）與另一立體顯影裝置（２Ｂ）的三維實體影像（Ａ２）產生相對應的改變。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

（１００）‧‧‧互動式立體影像展示系統

（１０１）‧‧‧立體影像展示裝置

（１０２）‧‧‧外部電腦

（１）（１Ａ）（１Ｂ）‧‧‧單板電腦

（１１）‧‧‧平面影像

（１２）‧‧‧無線傳輸單元

（１３Ａ）（１３Ｂ）‧‧‧多人互動分析模組

（２）（２Ａ）（２Ｂ）‧‧‧立體顯影裝置

（２１）‧‧‧影像輸出單元

（２２）‧‧‧光罩

（２２１）‧‧‧成像空間

（２２２）‧‧‧開口

（３）（３Ａ）（３Ｂ）‧‧‧體感控制器

（Ａ）（Ａ１）（Ａ２）‧‧‧三維實體影像

[第一圖]係為本發明實施例之系統架構示意圖。

[第二圖]係為本發明實施例之系統架構方塊示意圖。

[第三圖]係為本發明之另一實施例圖。

[第四圖]係為本發明實施例使用之步驟流程示意圖。

[第五圖]係為本發明再一實施例之系統架構方塊示意圖。

[第六圖]係為本發明再一實施例之系統架構示意圖。

[第七圖]係為本發明再一實施例使用之步驟流程示意圖。

(102)‧‧‧外部電腦

(1)‧‧‧單板電腦

(2)‧‧‧立體顯影裝置

(21)‧‧‧影像輸出單元

(22)‧‧‧光罩

(221)‧‧‧成像空間

(222)‧‧‧開口

(3)‧‧‧體感控制器

(A)‧‧‧三維實體影像

Claims (6)

1. 一種互動式立體影像展示系統，包含： 複數立體影像展示裝置，皆包含一單板電腦(Single-board computer)、一立體顯影裝置及一控制器，該單板電腦儲存有複數平面影像，前述平面影像為一立體物件的各面影像，該立體顯影裝置設置在該單板電腦上，該立體顯影裝置皆有一影像輸出單元及一光罩，該影像輸出單元連接該單板電腦，用以投射前述平面影像至該光罩，該光罩呈錐狀而界定有一成像空間，以反射前述平面影像至該成像空間形成該立體物件之一三維實體影像；該控制器連接該單板電腦，用以取得一控制訊號，使該單板電腦依據該控制訊號修正前述平面影像，而改變該成像空間中的三維實體影像；及 一外部電腦，儲存多個立體物件的各面影像，該外部電腦係以紅外線、藍芽、ZigBee、Wi-Fi之任一手段無線訊號連接每一立體影像展示裝置的單板電腦，該外部電腦用以更換前述單板電腦上的立體物件的各面影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之互動式立體影像展示系統，其中，該立體影像展示裝置的控制器為一收音單元、一體感控制器、一陀螺儀感測器之任一或組合，而前述控制訊號為一聲音訊號、一動作訊號、一位移訊號之任一或組合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之互動式立體影像展示系統，其中，該外部電腦傳送同一立體物件或不同立體物件的各面影像至各立體影像展示裝置。
4. 如申請專利範圍第2項所述之互動式立體影像展示系統，其中，前述控制器為一體感控制器，更包括一多人互動分析模組，連接前述單板電腦，該多人互動分析模組係在其中一立體顯影裝置的三維實體影像改變時，使另一立體顯影裝置的三維實體影像產生相對應的改變。
5. 如申請專利範圍第4項所述之互動式立體影像展示系統，其中，在其中一體感控制器取得一動作資訊，以及另一體感控制器取得另一動作資訊時，該多人互動分析模組使其中一立體顯影裝置的三維實體影像與另一立體顯影裝置的三維實體影像產生相對應的改變。
6. 如申請專利範圍第2項所述之互動式立體影像展示系統，其中，前述單板電腦(Single-board computer)係為一樹莓派(Raspberry Pi)，前述體感控制器係為一大躍進運動控制器(Leap Motion Controller)。