TWI501646B - 建立３維視訊顯示器中的圖形平面之ｚ軸位置 - Google Patents

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Description

建立3維視訊顯示器中的圖形平面之Z軸位置
本發明係大致有關建立三維(Three Dimension；簡稱3D)視訊顯示器中之圖形顯示之圖形平面的Z軸位置。
諸如3D電視等的3D視訊是一快速成長的技術領域。目前，顯示相同視訊內容的兩個同時畫面，且使這兩個畫面相互之間對水平(x)軸有邊際偏移(marginally offset)，而建立3D視訊。可將該偏移視為一水平視差(horizontal disparity)。顯示器愈大，可能的水平視差也愈大，而較大的視差將產生較明顯的3D效果。自接近的距離觀賞3D顯示器時，也使3D效果比自較遠的距離觀賞該顯示器更明顯。
因為視訊觀賞者期望諸如使用者介面及功能表等的強化控制方式能從二維(2D)成為3D，所以3D視訊顯示裝置除了提供3D內容之外，也必須提供將圖形覆蓋到視訊內容之能力。然而，如前文所述，螢幕尺寸的差異以及觀賞位置的差異都將改變3D效果，因而並沒有圖形在"z"維度上的最佳定位，亦即，新的第三維度朝向或離開顯示器的表面。
因此，一視訊顯示裝置包含一處理器以及被該處理器控制之一視訊顯示器。該視訊顯示器界定了一顯示平面以及垂直於該顯示平面之一z軸。該裝置也包含與該處理器通訊之一使用者輸入裝置，用以將使用者選擇信號傳送到該處理器。該處理器執行包含下列步驟之邏輯：回應對一使用者介面(User Interface；簡稱UI)之一觀賞者選擇，而在該視訊顯示裝置之圖形平面中顯示一UI。該處理器回應來自該使用者輸入裝置的一第一命令，而使該UI呈現沿著該z軸而在一第一方向上移動，且該處理器回應來自該使用者輸入裝置的一第二命令，而使該UI呈現沿著該z軸而在一第二相反方向上移動。
在某些實施例中，該第一方向是趨近該顯示器的一觀賞者，且該第二方向是離開該顯示器的一觀賞者。該第一命令因而可以是一"向前移動"命令，且該第二命令可以是一"向後移動"命令。
在各實施例中，該處理器回應該第一命令，而增加沿著該顯示器界定之一x軸的兩個相同的影像間之視差。該處理器回應該第二命令，而減少該視差。界定該視差之該等影像可以是在該裝置的一視訊平面中顯示的視訊內容影像、或在該裝置的一圖形平面中顯示的UI影像。無論如何，該第一及第二命令可促使該處理器使該UI呈現以遞增之方式移動，因而該UI回應一單一命令，而沿著該z軸移動該UI可移動的一總距離之一部分。
在另一觀點中，用來顯示3D視訊內容之一電視具有一視訊顯示器，該視訊顯示器被一處理器控制，而在一視訊平面中顯示視訊內容，且在一圖形平面中顯示一使用者介面(UI)。該處理器接收用來指示一觀賞者希望沿著與該視訊平面垂直的一z軸而實質上向前或向後移動該UI之輸入，且回應該輸入而改變該UI在該z軸上的位置。
在另一觀點中，一設備具有：一視訊顯示器；被配置成接收使用者輸入信號之一處理器；以及該處理器可存取之一非短暫性電腦可讀取的儲存媒體，該電腦可讀取的儲存媒體載有指令，該等指令使該處理器在該顯示器上顯示被重疊在3D視訊內容上之一使用者輸入(User Input；簡稱UI)平面。該UI平面顯示一"向前移動"指標及一"向後移動"指標。觀賞者可操縱一使用者輸入裝置選擇該等指標，因而產生該等使用者輸入信號。該處理器回應該等使用者輸入信號，而使該UI平面呈現改變與該顯示器界定的一z軸有關的位置。
先請參閱第1圖，諸如一電視、遊戲機、相機、個人數位助理、膝上型電腦、及個人電腦(Personal Computer；簡稱PC)等的一個三維(3D)視訊顯示裝置12包含一外殼14，該外殼14承載一數位處理器16。處理器16可控制一視覺顯示器18以及諸如一或多個喇叭等的一可聽呈現器。處理器16可存取一媒體播放模組，因而裝置12具有媒體解碼功能。
為了執行本發明之原理，處理器16可存取一或多個諸如(但不限於)基於隨機存取記憶體(RAM)的儲存裝置、實施動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory；簡稱DRAM)或快閃記憶體之晶片、或磁碟儲存裝置等的電腦可讀取的儲存媒體20。實施裝置12可執行的本發明的邏輯之軟體碼可被儲存在所示的記憶體中之一記憶體，以便執行本發明之原理。
處理器16可自其中包括一無線遙控器(Remote Control；簡稱RC)22、諸如滑鼠等的一指向及點按裝置、及一按鍵組之各種輸入裝置接收使用者輸入信號。在某些實施例中，尤其在以一電視實施該裝置時，可提供一電視調諧器24，用以自諸如一機上盒、衛星接收器、有線電視頭端、或地面電波電視信號天線等的一電視廣播信號來源26。可以與該電視分離且與該電視通訊的一機上盒實施電視調諧器24。在其他實施例中，可以不提供任何電視調諧器。來自調諧器24之信號被傳送到處理器16，以便在顯示器18及喇叭上呈現。
如第1圖所示，亦可提供諸如有線及/或無線數據機等的一網路介面28，以便使處理器16能夠經由網際網路而與內容伺服器30通訊(為了顧及清晰，第1圖中只示出一伺服器30)。伺服器30具有一處理器32以及諸如基於磁碟的及/或固態的儲存裝置等的一實體非短暫性電腦可讀取的儲存媒體34。
第1圖也示出由顯示器18界定的三個空間軸。如圖所示，該顯示器的左至右(寬度)維度界定了x軸，該顯示器的上至下(高度)維度界定了y軸，且z軸係垂直於顯示器18的平面。
現在請參閱第2及3圖。在第2圖所示之例子中，在顯示器18上顯示3D視訊內容，其方式為同時顯示該內容的兩個相同的影像36、38，且使這兩個影像相互之水平地(沿著x軸)偏移了一視差"δ"。可使用建立3D視訊的其他方法。
此外，如圖所示，在該顯示器上顯示重疊在該3D視訊上的一使用者輸入區40。在裝置12的圖形平面中顯示該UI區40。在所示之該例子中，UI區40是3D的，但是在某些實施例中，可以2D顯示UI區40。當UI區40是3D的時，根據前文所述之原理，以如圖所示之方式顯示兩個相同的影像40a、40b，且使這兩個影像之間有一x軸視差"δ1"，而顯示該UI區40。
無論如何，區40中所示之該例示UI是用來例示可讓觀賞者能夠在電視調諧器24與網路介面28之間選擇視訊輸入之一簡單UI，但是我們應可了解區40中之該UI的特定功能可以改變且不受限制。
亦如第2圖所示，使觀賞者能夠指示是否沿著z軸(實質上)移動UI區40之一方法是在UI區40中顯示一"向前移動"箭頭42及一"向後移動"箭頭44，可視需要而以如圖所示之方式標示這兩個箭頭。觀賞者可操縱遙控器22，以便將一游標移到所需的箭頭42、44之上，然後諸如點按遙控器22的一鍵，而選擇所需的移動。
在一實施例中，單一的鍵點按對應於移動的一遞增單位。因此，如果一"0"位置與沿著該z軸的最遠的(虛擬)位置相關，且一"1"位置與沿著該z軸的最近的(虛擬)位置相關，則沿著UI區40的z軸之一內定位置可能是在0.5，且一單一點按可使該圖形平面向前(或向後)移動0.05的遞增量。觀賞者可在遙控器22上進行所需次數的點按，而使該UI區40沿著該z軸移動較大遞增量的距離。
除了利用上述的該等箭頭沿著該z軸(實質上)移動UI區40之外，或替代上述方式之情形下，遙控器22可設有"向前移動"及"向後移動"鍵，該等鍵被觸動時，將命令傳送到處理器16，而分別使該處理器將UI區40沿著該z軸而向前或向後移動。
第3圖示出處理器16可回應前文所述之結構而執行的例示邏輯。在方塊46開始時，處理器16回應一觀賞者對諸如來自遙控器22的一信號指示的一使用者介面之選擇，而在顯示裝置12的圖形平面中顯示第2圖所示之UI區40。在方塊48中，該處理器接收前文所述之"向前移動"或"向後移動"命令，且於回應時，改變視訊內容影像36、38之視差"δ"，或者在以3D顯示UI區40的情形中，改變該圖形平面中顯示的該UI的兩個影像40a、40b間之視差"δ1"。因此，處理器16回應其中包含先前例子中之單一點按的一"向後移動"命令，而使該等影像中之一影像沿著該x軸移動到較接近另一影像達到總視差範圍的5%量之處，或者以次佳之方式使兩個影像相互朝向對方移動到達總視差範圍的2.5%量之處，因而將該等兩個影像間之視差減少5%。同樣地，處理器16回應其中包含先前例子中之單一點按的一"向前移動"命令，而使該等影像中之一影像沿著該x軸移動到離開另一影像達到總視差範圍的5%量之處，或者以次佳之方式使兩個影像相互離開對方移動到達總視差範圍的2.5%量之處，因而將該等兩個影像間之視差增加5%。額外的點按將使該處理器回應使用者輸入而減少(或增加)視差。
作為調整視差的一種替代方式，處理器16可回應前文所述之一使用者"向後移動"命令，而增加該等兩個內容影像36、38中之一影像的混合調整(alpha blending)。我們應可了解：此種方式減少了示出圖形時的3D效果，而在觀賞3D顯示器中之圖形時減輕眼睛疲勞。
於觀賞3D顯示器中之圖形時減輕眼睛疲勞的另一種方式是增加UI區40的寬度(亦即，在x維度中)。UI區40的較寬廣之區域可具有一不透明漸層(opacity gradient)，因而可使轉變儘量平滑。
雖然本說明書中已示出且詳細地說明了該特定的"建立3維視訊顯示器中的圖形平面之Z軸位置"，但是我們應可了解：本發明包含的標的只受限於申請專利範圍。
12．．．三維視訊顯示裝置
14．．．外殼
16,32．．．處理器
18．．．顯示器
20,34．．．電腦可讀取的儲存媒體
22．．．遙控器
24．．．電視調諧器
26．．．電視廣播信號來源
28．．．網路介面
30．．．內容伺服器
36,38,40a,40b．．．影像
40．．．使用者輸入區
42．．．"向前移動"箭頭
44．．．"向後移動"箭頭
若參閱各附圖，可對本發明結構及操作上之細節有最佳的了解，在該等附圖中，類似的代號參照到類似的部分，且其中：
第1圖是根據本發明原理的一例示系統之一方塊圖；
第2圖是重疊在3D視訊內容上的圖形平面中之一例示使用者介面(UI)之一螢幕截圖；以及
第3圖是沿著垂直於顯示器的平面之z軸而移動該UI的例示邏輯之一流程圖。
12．．．三維視訊顯示裝置
14．．．外殼
16．．．處理器
18．．．顯示器
20．．．電腦可讀取的儲存媒體
22．．．遙控器
24．．．電視調諧器
26．．．電視廣播信號來源
28．．．網路介面
30．．．內容伺服器
32．．．處理器
34．．．電腦可讀取的儲存媒體

Claims (13)

  1. 一種視訊顯示裝置，包含：處理器；被該處理器控制之視訊顯示器，該視訊顯示器界定了一顯示平面以及垂直於該顯示平面之一z軸；與該處理器通訊之使用者輸入裝置，用以將使用者選擇信號傳送到該處理器；該處理器執行之邏輯包含：回應對一使用者介面(UI)之一觀賞者選擇，而在該視訊顯示裝置之一圖形平面中顯示一UI，回應來自該使用者輸入裝置的一第一命令，而使該UI呈現沿著該z軸而在一第一方向上移動；回應來自該使用者輸入裝置的一第二命令，而使該UI呈現沿著該z軸而在一第二方向上移動，該第一方向係與該第二方向相反，其中該處理器回應該第一命令，而增加沿著該顯示器界定之一x軸的兩個相同的影像間之視差，其中該處理器回應該第二命令而減少該視差。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一方向是朝向該顯示器的一觀賞者，且該第二方向是離開該顯示器的一觀賞者。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一命令是一"向前移動"命令，且該第二命令是一"向後移動"命令。
  4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等影像是在 該裝置的一視訊平面中顯示的視訊內容影像。
  5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等影像是在該裝置的一圖形平面中顯示的使用者介面影像。
  6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一命令及該第二命令促使該處理器使該UI呈現以遞增之方式移動，因而該UI回應一單一命令，而沿著該z軸移動該UI可移動的一總距離之一部分。
  7. 一種顯示3D視訊內容之電視，包含：視訊顯示器，該視訊顯示器被一處理器控制，而在一視訊平面中顯示視訊內容，且在一圖形平面中顯示至少一使用者介面(UI)，該處理器執行之邏輯包含：接收用來指示一觀賞者希望沿著與該視訊平面垂直的一z軸而實質上向前或向後移動該UI之輸入；以及回應該輸入而改變該UI在該z軸上的位置，其中該使用者輸入是來自一使用者輸入裝置之一第一命令，該處理器回應該第一命令而使該UI呈現沿著該z軸而在一第一方向上移動，其中該使用者輸入是來自一使用者輸入裝置之一第二命令，該處理器回應該第二命令而使該UI呈現沿著該z軸而在一第二方向上移動，該第一方向係與該第二方向相反，其中該處理器回應該第一命令，而增加沿著該顯示器界定之一x軸的兩個相同的影像間之視差，其中該處理器回應該第二命令而減少該視差。
  8. 如申請專利範圍第7項之電視，其中該等影像是在該裝置的一視訊平面中顯示的視訊內容影像。
  9. 如申請專利範圍第7項之電視，其中該等影像是在該裝置的一圖形平面中顯示的使用者介面影像。
  10. 如申請專利範圍第7項之電視，其中該第一命令及該第二命令促使該處理器使該UI呈現以遞增之方式移動，因而該UI回應一單一命令，而沿著該z軸移動該UI可移動的一總距離之一部分。
  11. 一種視訊顯示設備，包含：視訊顯示器；被配置成接收使用者輸入信號之處理器；該處理器可存取之一非短暫性電腦可讀取的儲存媒體，該電腦可讀取的儲存媒體載有指令，該等指令使該處理器執行：在該顯示器上顯示被重疊在3D視訊內容上之一使用者輸入(UI)區，該UI區顯示一"向前移動"指標及一"向後移動"指標，觀賞者可操縱一使用者輸入裝置選擇該等指標，因而產生該等使用者輸入信號；以及回應該等使用者輸入信號，而使該UI區呈現改變與該顯示器界定的一z軸有關的位置，其中該處理器藉由改變用來產生一3D視覺化效果之一視差，而使該UI區呈現改變與該z軸有關的位置。
  12. 如申請專利範圍第11項之設備，其中在該設備的一圖形平面中顯示該UI區。
  13. 如申請專利範圍第11項之設備，其中一單一使用者輸入信號對應於該UI區的移動之一遞增單位。
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