專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于人臉跟蹤改變視點(diǎn)角度顯示三維圖形的方法
—種基于人臉跟蹤改變視點(diǎn)角度顯示三維圖形的方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種基于人臉跟蹤改變視點(diǎn)角度顯示三維圖形的方法。背景技術(shù)：
三維圖形屏幕投射的原理(見(jiàn)圖1)是從顯示屏I’前的一個(gè)視點(diǎn)2’出發(fā)，將三維圖形3’從顯示屏I’內(nèi)的虛擬繪圖空間11’，投射到一個(gè)平面(即顯視屏Γ)上所得到的三維圖形3’ ；在使用很多三維圖形3’的場(chǎng)合，由于用戶(hù)觀看三維圖形3’的視點(diǎn)2’移動(dòng)以及用戶(hù)移動(dòng)三維圖形3’時(shí)，需要通過(guò)透視變換將對(duì)象于顯示屏內(nèi)的虛擬繪圖空間中的三維坐標(biāo)變換為顯示于顯示屏上的二維坐標(biāo)。基于此位置信息以及對(duì)象表面的紋理特征，如顏色和圖像，通過(guò)渲染處理來(lái)逐個(gè)像素單元確定顏色信息，然后該圖像信息被寫(xiě)入幀緩沖存儲(chǔ)器， 以便在屏幕上顯示。當(dāng)前的三維用戶(hù)界面或者三維游戲的繪圖的視點(diǎn)位置都是固定的，并不會(huì)隨著用戶(hù)的位置變化而變化，這樣造成用戶(hù)很容易感覺(jué)到看見(jiàn)的不是一個(gè)真實(shí)的三維物體。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種基于人臉跟蹤改變視點(diǎn)角度顯示三維圖形的方法，使顯示屏內(nèi)的三維圖形能隨觀看者的觀看位置變化而變化，讓觀看者的觀看感覺(jué)更逼真。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于人臉跟蹤改變視點(diǎn)角度顯示三維圖形的方法；該方法包括一顯示三維圖形的顯示屏、一圖像采集裝置、一人臉識(shí)別單元、一視點(diǎn)角度偏移判斷單元、一三維圖形處理器、一存儲(chǔ)器及一顯示控制單元；所述顯示屏及圖像采集裝置設(shè)置于同一平面上；所述存儲(chǔ)器內(nèi)存有繪制三維圖形的繪圖材質(zhì)；
具體如下步驟
步驟10、所述三維圖形處理器依據(jù)顯示屏前的一基準(zhǔn)視點(diǎn)于該顯示屏內(nèi)的虛擬繪圖空間中繪制三維圖形，并將該三維圖形顯示于顯示屏上；所述顯示屏及圖像采集裝置二者分別與該基準(zhǔn)視點(diǎn)之間的距離保持一致；所述圖像采集裝置截取一該顯示屏前方的圖像，且所述基準(zhǔn)視點(diǎn)位于該圖像的中心點(diǎn)，并將該圖像傳送給所述人臉識(shí)別單元；
步驟20、所述人臉識(shí)別單元依據(jù)該圖像識(shí)別出觀看者的人臉中心位置，將該人臉中心位置傳送給所述視點(diǎn)角度偏移判斷單元；
步驟30、所述視點(diǎn)角度偏移判斷單元依據(jù)該人臉中心位置信息判斷視點(diǎn)偏移角度；將該視點(diǎn)偏移角度傳送給所述三維圖形處理器；
步驟40、所述三維圖形處理器將所述基準(zhǔn)視點(diǎn)依據(jù)該視點(diǎn)偏移角度進(jìn)行偏移得到一觀看視點(diǎn)，基于該觀看視點(diǎn)從所述存儲(chǔ)器讀取繪圖材質(zhì)后，繪制新的三維圖形，并將該新的三維圖形存入所述存儲(chǔ)器中；
步驟50、所述顯示控制單元從該存儲(chǔ)器調(diào)用該新的三維圖形，并將該新的三維圖形按照顯示屏需要的時(shí)序傳送顯示于顯示屏上。
進(jìn)一步地,所述步驟30具體為
步驟31、將所述步驟10的圖像虛擬于顯示屏前形成一與該顯示屏平行對(duì)應(yīng)的虛擬圖像；所述虛擬圖像為一長(zhǎng)度為L(zhǎng),寬度為W的像素矩陣,L與W的單位為像素；所述虛擬圖像的對(duì)角線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)d，Ld=W / sin [Arctan (ff / L)]，Ld的單位為像素；
步驟32、所述圖像采集裝置的視角角度為Θ c ;所述虛擬圖像上的基準(zhǔn)視點(diǎn)與該圖像采集裝置的距離為一用于計(jì)算視點(diǎn)偏移角度而假設(shè)的一個(gè)虛擬距離D，D=(Ld / 2)/ tan (0 C / 2·), D的單位為像素；
步驟33、基于所述虛擬圖像的中心點(diǎn)，于該虛擬圖像上建立一包含X軸及Y軸的二維坐標(biāo)系；所述二維坐標(biāo)系的單位為像素；將所述步驟20的人臉中心位置于該二維坐標(biāo)系上對(duì)應(yīng)成一人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv);依所述人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)于該二維坐標(biāo)系的位置，分別進(jìn)入相應(yīng)的步驟34或步驟35或步驟36或步驟37 ；
步驟34、當(dāng)該人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)位于該二維坐標(biāo)系的第一象限時(shí)，相應(yīng)所述人臉中心位置坐標(biāo)(xv，Yv)的X軸的投影長(zhǎng)度=xv，Y軸的投影長(zhǎng)度=Yv;所述視點(diǎn)偏移角度為以該顯示屏的中心點(diǎn)為中心，該基準(zhǔn)視點(diǎn)向X軸的正方向偏移91度，并向Y軸的正方向偏移 Θ 2 度；Θ i = [Arctan (Xv / D)], Θ 2 = [Arctan (Yv / D)];進(jìn)入步驟 40 ；
步驟35、當(dāng)該人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)位于該二維坐標(biāo)系的第二象限時(shí)，相應(yīng)所述人臉中心位置坐標(biāo)(xv，Yv)的X軸的投影長(zhǎng)度及=IxvI，Y軸的投影長(zhǎng)度=Yv ;所述視點(diǎn)偏移角度為以該顯示屏的中心點(diǎn)為中心，該基準(zhǔn)視點(diǎn)向X軸的負(fù)方向偏移03度，并向Y軸的正方向偏移 θ4 度；θ3= [Arctan (|XV| / D)], Θ 4= [Arctan (Yv / D)];進(jìn)入步驟 40;
步驟36、當(dāng)該人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)位于該二維坐標(biāo)系的第三象限時(shí)，相應(yīng)所述人臉中心位置坐標(biāo)(xv，Yv)的X軸的投影長(zhǎng)度及=|xv|，Y軸的投影長(zhǎng)度=IyvI ;所述視點(diǎn)偏移角度為以該顯示屏的中心點(diǎn)為中心，該基準(zhǔn)視點(diǎn)向X軸的負(fù)方向偏移05度，并向 Y 軸的負(fù)方向偏移 θ6 度；θ5= [Arctan (|XV| / D)], Θ 6= [Arctan (|YV| / D)];進(jìn)入步驟40 ；
步驟37、當(dāng)該人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)位于該二維坐標(biāo)系的第四象限時(shí)，相應(yīng)所述人臉中心位置坐標(biāo)(xv，Yv)的X軸的投影長(zhǎng)度及=xv，Y軸的投影長(zhǎng)度=IyvI ;所述視點(diǎn)偏移角度為以該顯示屏的中心點(diǎn)為中心，該基準(zhǔn)視點(diǎn)向X軸的負(fù)方向偏移07度，并向Y軸的負(fù)方向偏移 θ8 度；θ7= [Arctan (Xv / D)], Θ 8= [Arctan (|YV| / D)];進(jìn)入步驟 40。
進(jìn)一步地，所述步驟20中的人臉中心位置還可以是觀看者的雙眼間的中間點(diǎn)位置。
進(jìn)一步地，所述圖像采集裝置設(shè)置于該顯示屏的中心位置。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)預(yù)先定義的基準(zhǔn)視線及人臉識(shí)別單元定位觀看者的眼睛位置，通過(guò)視線角度偏移判斷單元判斷基準(zhǔn)視線的偏移角度，再通過(guò)三維圖形處理器及顯示控制單元將相應(yīng)偏移后的基準(zhǔn)視線的三維圖像顯示于顯示屏上，使觀看者能在不同角度位置上享受同樣立體且生動(dòng)的三維圖像。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1為三維圖形屏幕投射的原理的示意圖。
圖2為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法執(zhí)行流程圖。
圖3為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法中定義基準(zhǔn)視點(diǎn)的示意圖。
圖5為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法中將圖像虛擬于顯示屏前的示意圖。
圖6為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法中虛擬圖像的示意圖。
圖7為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法中將圖像虛擬于圖像采集裝置前的示意圖。
圖8為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法中人臉中心位置于虛擬圖像上第一象限時(shí)基準(zhǔn)視點(diǎn)向X軸方向偏移的示意圖。
圖9為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法中人臉中心位置于虛擬圖像上第一象限時(shí)基準(zhǔn)視點(diǎn)向Y軸方向偏移的示意圖。
圖10為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法中人臉中心位置于虛擬圖像上第二象限時(shí)基準(zhǔn)視點(diǎn)向X軸方向偏移的示意圖。
圖11為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法中人臉中心位置于虛擬圖像上第二象限時(shí)基準(zhǔn)視點(diǎn)向Y軸方向偏移的示意圖。
圖12為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法中人臉中心位置于虛擬圖像上第三象限時(shí)基準(zhǔn)視點(diǎn)向X軸方向偏移的示意圖。
圖13為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法中人臉中心位置于虛擬圖像上第三象限時(shí)基準(zhǔn)視點(diǎn)向Y軸方向偏移的示意圖。
圖14為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法中人臉中心位置于虛擬圖像上第四象限時(shí)基準(zhǔn)視點(diǎn)向X軸方向偏移的示意圖。
圖15為本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法中人臉中心位置于虛擬圖像上第四象限時(shí)基準(zhǔn)視點(diǎn)向Y軸方向偏移的示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖2至圖4所示，一種基于人臉跟蹤改變視點(diǎn)角度顯示三維圖形的方法；該方法包括一顯示三維圖形的顯示屏1、一圖像采集裝置(如攝像頭)2、一人臉識(shí)別單元3、一視點(diǎn)角度偏移判斷單元4、一三維圖形處理器(即GPU) 5、一存儲(chǔ)器6及一顯示控制單元7 ； 所述顯示屏I及圖像采集裝置2設(shè)置于同一平面上；所述存儲(chǔ)器6內(nèi)存有繪制三維圖形的繪圖材質(zhì)；
具體如下步驟
步驟10、所述三維圖形處理器2依據(jù)顯示屏I前的一基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb于該顯示屏I內(nèi)的虛擬繪圖空間11中繪制三維圖形12 (見(jiàn)圖4)，并將該三維圖形12顯示于顯示屏I上； 所述顯示屏I及圖像采集裝置2 二者分別與該基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb之間的距離保持一致；所述圖像采集裝置2截取一該顯示屏I前方的圖像，且所述基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb位于該圖像的中心點(diǎn)，并將該圖像傳送給所述人臉識(shí)別單元3 ；
步驟20、所述人臉識(shí)別單元3依據(jù)該圖像識(shí)別出觀看者8的人臉中心位置，將該人臉中心位置傳送給所述視點(diǎn)角度偏移判斷單元4 ；
步驟30、所述視點(diǎn)角度偏移判斷單元4依據(jù)該人臉中心位置信息判斷視點(diǎn)偏移角度；將該視點(diǎn)偏移角度傳送給所述三維圖形處理器5 ；
步驟40、所述三維圖形處理器5將所述基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb依據(jù)該視點(diǎn)偏移角度進(jìn)行偏移得到一觀看視點(diǎn)，基于該觀看視點(diǎn)從所述存儲(chǔ)器6讀取繪圖材質(zhì)后，繪制新的三維圖形，并將該新的三維圖形存入所述存儲(chǔ)器6中；
步驟50、所述顯示控制單元7從該存儲(chǔ)器6調(diào)用該新的三維圖形，并將該新的三維圖形按照顯示屏I需要的時(shí)序傳送顯示于顯示屏I上。
如圖5至圖15所示,所述步驟30具體為
步驟31、將所述步驟10的圖像虛擬于顯示屏I前形成一與該顯示屏平行對(duì)應(yīng)的虛擬圖像21 (見(jiàn)圖5);所述虛擬圖像21為一長(zhǎng)度為L(zhǎng)，寬度為W的像素矩陣，L與W的單位為像素(見(jiàn)圖6);所述虛擬圖像21的對(duì)角線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)d，Ld=W / sin [Arctan (ff / L)]， Ld的單位為像素；其中，該虛擬圖像21的長(zhǎng)度乘以寬度的像素值，即為該圖像采集裝置2的圖像采集清晰度參數(shù)。例如圖像采集裝置2的圖像采集清晰度為720p級(jí)別，該虛擬圖像 21即為1280x720的解析度，則L為1280，W為720 ;如果圖像采集清晰度為1080p，該虛擬圖像21即為 1920x1080的解析度，則L為1920，W為1080 ；
步驟32、所述圖像采集裝置2的視角角度為Θ c ;所述虛擬圖像21上的基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb 與該圖像采集裝置2的距離為一用于計(jì)算視點(diǎn)偏移角度而假設(shè)的一個(gè)虛擬距離D，D=(Ld / 2) / tan ( θε / 2)，D的單位為像素(見(jiàn)圖7，由于在實(shí)際上，所述基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb分別與所述顯示屏I及圖像采集裝置2 二者間的距離一致，通過(guò)所述步驟31以虛擬的方式將虛擬圖像 21映射于顯示屏I前，以便于計(jì)算出一個(gè)用于計(jì)算視點(diǎn)偏移角度的一個(gè)虛擬距離D);其中， 所述視角角度Θ。，即為圖像采集裝置2的拍攝視角角度參數(shù)。例如如果圖像采集裝置2 的拍攝視角角度為60度，則Θ c=60度；如果圖像采集裝置2為拍攝視角角度120度的廣角鏡頭時(shí)，則θε=120度；
步驟33、基于所述虛擬圖像21的中心點(diǎn)Oc (即基準(zhǔn)視點(diǎn)VB)，于該虛擬圖像21上建立一包含X軸及Y軸的二維坐標(biāo)系；所述二維坐標(biāo)系的單位為像素；將所述步驟20的人臉中心位置于該二維坐標(biāo)系上對(duì)應(yīng)成一人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv);依所述人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)于該二維坐標(biāo)系的位置，分別舉出不同的實(shí)施例(即步驟34至步驟37)；
實(shí)施例一、
當(dāng)該人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)位于該二維坐標(biāo)系的第一象限時(shí)(見(jiàn)圖8和圖9)， 相應(yīng)所述人臉中心位置坐標(biāo)(xv，Yv)的X軸的投影長(zhǎng)度=χν，Y軸的投影長(zhǎng)度=Yv;所述視點(diǎn)偏移角度為以該顯示屏I的中心點(diǎn)Op為中心，該基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb向X軸的正方向偏移θ I 度，并向 Y 軸的正方向偏移 Θ 2 度；Θ i = [Arctan (Xv / D)], Θ 2 = [Arctan (Yv / D)]； 進(jìn)入步驟40 ；
實(shí)施例二、
當(dāng)該人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)位于該二維坐標(biāo)系的第二象限時(shí)(見(jiàn)圖10和圖 11)，相應(yīng)所述人臉中心位置坐標(biāo)(Χν，γν)的X軸的投影長(zhǎng)度及=IxvI，γ軸的投影長(zhǎng)度=Yv; 所述視點(diǎn)偏移角度為以該顯示屏I的中心點(diǎn)Op為中心，該基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb向X軸的負(fù)方向偏移 Θ 3 度，并向 Y 軸的正方向偏移 θ4 度；θ3= [Arctan (|XV| / D)]，Θ 4= [Arctan (Yv / D)];進(jìn)入步驟40 ；
實(shí)施例三、
當(dāng)該人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)位于該二維坐標(biāo)系的第三象限時(shí)(見(jiàn)圖12和圖 13)，相應(yīng)所述人臉中心位置坐標(biāo)(xv，Yv)的X軸的投影長(zhǎng)度及=|xv|，Y軸的投影長(zhǎng)度= IyvI ;所述視點(diǎn)偏移角度為以該顯示屏I的中心點(diǎn)Op為中心，該基準(zhǔn)視點(diǎn)vB向X軸的負(fù)方向偏移Θ 5度，并向Y軸的負(fù)方向偏移θ6度；Θ 5= [Arctan (|XV| / D)], Θ 6= [Arctan (I Yv I / D)];進(jìn)入步驟 40 ；
實(shí)施例四、
當(dāng)該人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)位于該二維坐標(biāo)系的第四象限時(shí)(見(jiàn)圖14和圖 15)，相應(yīng)所述人臉中心位置坐標(biāo)(xv，yv)的X軸的投影長(zhǎng)度及=xv，y軸的投影長(zhǎng)度=IyvI ； 所述視點(diǎn)偏移角度為以該顯示屏I的中心點(diǎn)Op為中心，該基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb向X軸的負(fù)方向偏移 97度，并向 Y 軸的負(fù)方向偏移 08度；θ7= [Arctan (Xv / D)]，Θ 8= [Arctan (|YV| / D)];進(jìn)入步驟40。
如圖2和圖3所示，本發(fā)明一種基于人臉跟蹤三維圖形繪制方法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將顯示屏I和圖像采集裝置2設(shè)置在同一平面上，目的是要讓圖像采集裝置2在截取圖像時(shí)能和顯示于顯示屏I上的三維圖形12能夠平行對(duì)應(yīng)，以利于對(duì)基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb的定義；較佳的情況下，將圖像采集裝置2設(shè)置于顯示屏I的中心位置，更利于對(duì)基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb的定義；通過(guò)虛擬的方式，將顯示于顯示屏I及圖像采集裝置2所截取的圖像(即虛擬圖像21)二者相應(yīng)設(shè)置的中心點(diǎn)(即顯示屏I的中心點(diǎn)Op和基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb)對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，預(yù)先完成模擬觀看者8從虛擬圖像21上的基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb的實(shí)際位置看向顯示屏I上的三維圖像12時(shí)的基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb 的定義(見(jiàn)圖4及圖5);圖像采集裝置2截取顯示屏I前方的圖像，并將該圖像發(fā)給人臉識(shí)別單元3 ;當(dāng)圖像中包含觀看者8時(shí)，人臉識(shí)別單元3于圖像上定位出觀看者8的人臉中心位置，該人臉中心位置還可以是觀看者8的雙眼間的中間點(diǎn)位置，定位點(diǎn)更接近觀看者8的眼睛位置，效果更好；人臉識(shí)別單元3將該人臉中心位置的信息發(fā)給視線角度偏移判斷單元4 ;視線角度偏移判斷單元4依據(jù)人臉中心位置(即觀看視點(diǎn))在圖像上的位置，判斷從基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb偏移至觀看視點(diǎn)的視點(diǎn)偏移角度(即步驟31至步驟37所述，藉由虛擬圖像21上的人臉中心位置坐標(biāo)來(lái)判斷)，并將視點(diǎn)偏移角度的信息發(fā)給三維圖形處理器5 ;三維圖形處理器5依據(jù)視點(diǎn)偏移角度將基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb進(jìn)行偏移，即可得到所述步驟40中的觀看視點(diǎn)， 基于該觀看視點(diǎn)重新繪制新的三維圖像并存入存儲(chǔ)器6中；新的三維圖像通過(guò)顯示控制單元7按照顯示屏I所需的格式及時(shí)序發(fā)送至顯示屏I上顯示；即實(shí)現(xiàn)觀看者8在圖像采集裝置2的截取范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，在不同的視點(diǎn)角度下仍能基于基準(zhǔn)視點(diǎn)Vb的視點(diǎn)角度下觀看到顯示屏I上的三維圖形12，讓觀看者7通過(guò)顯示屏I所看到的三維圖形12更接近是真實(shí)立體物體的感覺(jué)；其中，三維圖形12能是用戶(hù)界面或游戲畫(huà)面，如此便大幅加強(qiáng)觀看者界面和顯示屏I內(nèi)的游戲或影像的生動(dòng)性和趣味性。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說(shuō)明性的，而不是用于對(duì)本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于人臉跟蹤改變視點(diǎn)角度顯示三維圖形的方法，其特征在于該方法包括一顯示三維圖形的顯示屏、一圖像采集裝置、一人臉識(shí)別單元、一視點(diǎn)角度偏移判斷單元、一三維圖形處理器、一存儲(chǔ)器及一顯示控制單元；所述顯示屏及圖像采集裝置設(shè)置于同一平面上；所述存儲(chǔ)器內(nèi)存有繪制三維圖形的繪圖材質(zhì)； 具體如下步驟 步驟10、所述三維圖形處理器依據(jù)顯示屏前的一基準(zhǔn)視點(diǎn)于該顯示屏內(nèi)的虛擬繪圖空間中繪制三維圖形，并將該三維圖形顯示于顯示屏上；所述顯示屏及圖像采集裝置二者分別與該基準(zhǔn)視點(diǎn)之間的距離保持一致；所述圖像采集裝置截取一該顯示屏前方的圖像，且所述基準(zhǔn)視點(diǎn)位于該圖像的中心點(diǎn)，并將該圖像傳送給所述人臉識(shí)別單元； 步驟20、所述人臉識(shí)別單元依據(jù)該圖像識(shí)別出觀看者的人臉中心位置，將該人臉中心位置傳送給所述視點(diǎn)角度偏移判斷單元； 步驟30、所述視點(diǎn)角度偏移判斷單元依據(jù)該人臉中心位置信息判斷視點(diǎn)偏移角度；將該視點(diǎn)偏移角度傳送給所述三維圖形處理器； 步驟40、所述三維圖形處理器將所述基準(zhǔn)視點(diǎn)依據(jù)該視點(diǎn)偏移角度進(jìn)行偏移得到一觀看視點(diǎn)，基于該觀看視點(diǎn)從所述存儲(chǔ)器讀取繪圖材質(zhì)后，繪制新的三維圖形，并將該新的三維圖形存入所述存儲(chǔ)器中； 步驟50、所述顯示控制單元從該存儲(chǔ)器調(diào)用該新的三維圖形，并將該新的三維圖形按照顯示屏需要的時(shí)序傳送顯示于顯示屏上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于人臉跟蹤改變視點(diǎn)角度顯示三維圖形的方法，其特征在于所述步驟30具體為 步驟31、將所述步驟10的圖像虛擬于顯示屏前形成一與該顯示屏平行對(duì)應(yīng)的虛擬圖像；所述虛擬圖像為一長(zhǎng)度為L(zhǎng),寬度為W的像素矩陣,L與W的單位為像素；所述虛擬圖像的對(duì)角線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)d，Ld=W / sin [Arctan (ff / L)]，Ld的單位為像素； 步驟32、所述圖像采集裝置的視角角度為Θ c ;所述虛擬圖像上的基準(zhǔn)視點(diǎn)與該圖像采集裝置的距離為一用于計(jì)算視點(diǎn)偏移角度而假設(shè)的一個(gè)虛擬距離D，D= (Ld / 2) / tan(0 C / 2), D的單位為像素； 步驟33、基于所述虛擬圖像的中心點(diǎn)，于該虛擬圖像上建立一包含X軸及Y軸的二維坐標(biāo)系；所述二維坐標(biāo)系的單位為像素；將所述步驟20的人臉中心位置于該二維坐標(biāo)系上對(duì)應(yīng)成一人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv);依所述人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)于該二維坐標(biāo)系的位置，分別進(jìn)入相應(yīng)的步驟34或步驟35或步驟36或步驟37 ； 步驟34、當(dāng)該人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)位于該二維坐標(biāo)系的第一象限時(shí)，相應(yīng)所述人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)的X軸的投影長(zhǎng)度=Xv, Y軸的投影長(zhǎng)度=Yv ;所述視點(diǎn)偏移角度為以該顯示屏的中心點(diǎn)為中心，該基準(zhǔn)視點(diǎn)向X軸的正方向偏移91度，并向Y軸的正方向偏移 Θ 2 度；Θ 丨=[Arctan (Xv / D)], Θ 2 = [Arctan (Yv / D)];進(jìn)入步驟 40 ；步驟35、當(dāng)該人臉中心位置坐標(biāo)(XV，YV)位于該二維坐標(biāo)系的第二象限時(shí)，相應(yīng)所述人臉中心位置坐標(biāo)(Xv，Yv)的X軸的投影長(zhǎng)度及=|Χν|，Y軸的投影長(zhǎng)度=Yv ;所述視點(diǎn)偏移角度為以該顯示屏的中心點(diǎn)為中心，該基準(zhǔn)視點(diǎn)向X軸的負(fù)方向偏移93度，并向Y軸的正方向偏移 θ4 度；Θ 3= [Arctan (|XV| / D)], Θ 4= [Arctan (Yv / D)];進(jìn)入步驟 40;步驟36、當(dāng)該人臉中心位置坐標(biāo)(XV，YV)位于該二維坐標(biāo)系的第三象限時(shí)，相應(yīng)所述人臉中心位置坐標(biāo)(xv，Yv)的X軸的投影長(zhǎng)度及=|xv|，Y軸的投影長(zhǎng)度=IyvI ;所述視點(diǎn)偏移角度為以該顯示屏的中心點(diǎn)為中心，該基準(zhǔn)視點(diǎn)向X軸的負(fù)方向偏移05度，并向Y軸的負(fù)方向偏移 θ6 度；θ5= [Arctan (|XV| / D)], Θ 6= [Arctan (|YV| / D)];進(jìn)入步驟 40; 步驟37、當(dāng)該人臉中心位置坐標(biāo)(XV，YV)位于該二維坐標(biāo)系的第四象限時(shí)，相應(yīng)所述人臉中心位置坐標(biāo)(xv，Yv)的X軸的投影長(zhǎng)度及=χν，Y軸的投影長(zhǎng)度=IYvI ;所述視點(diǎn)偏移角度為以該顯示屏的中心點(diǎn)為中心，該基準(zhǔn)視點(diǎn)向X軸的負(fù)方向偏移07度，并向Y軸的負(fù)方向偏移 θ8 度；Θ 7= [Arctan (Xv / D)], Θ 8= [Arctan (|YV| / D)];進(jìn)入步驟 40。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于人臉跟蹤改變視點(diǎn)角度顯示三維圖形的方法，其特征在于所述步驟20中的人臉中心位置還能是觀看者的雙眼間的中間點(diǎn)位置。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于人臉跟蹤改變視點(diǎn)角度顯示三維圖形的方法，其特征在于所述圖像采集裝置設(shè)置于該顯示屏的中心位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于人臉跟蹤改變視點(diǎn)角度顯示三維圖形的方法，該方法包括一顯示三維圖形的顯示屏、一圖像采集裝置、一人臉識(shí)別單元、一視線角度偏移判斷單元、一三維圖形處理器、一存儲(chǔ)器及一顯示控制單元；具體如下步驟定義基準(zhǔn)視點(diǎn)VB；圖像采集裝置截取顯示屏前方的圖像；人臉識(shí)別單元識(shí)別出觀看者的人臉中心位置；視點(diǎn)角度偏移判斷單元判斷視點(diǎn)偏移角度；三維圖形處理器將依據(jù)視點(diǎn)偏移角度進(jìn)行偏移得到一觀看視點(diǎn)，基于該觀看視點(diǎn)繪制新的三維圖形，并存入存儲(chǔ)器；顯示控制單元從存儲(chǔ)器調(diào)用新的三維圖形，并將該新的三維圖形按照顯示屏需要的時(shí)序傳送顯示于顯示屏上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在，依據(jù)觀看者位置繪制三維圖像，更生動(dòng)有趣。
文檔編號(hào)G06F3/0481GK103019507SQ20121046823
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者廖裕民 申請(qǐng)人:福州瑞芯微電子有限公司