專利名稱：用于在資源受限設(shè)備上產(chǎn)生立體3d影像的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及三維(3D)成像技術(shù)，更具體而言，涉及用于在資源受限設(shè)備上產(chǎn)生立體3D影像的方法和裝置。
背景技術(shù)：
從令人著迷的電影特效，到醫(yī)學(xué)成像、電子游戲和更多的領(lǐng)域，3D成像技術(shù)無(wú)疑是一場(chǎng)視聽(tīng)領(lǐng)域的全新革命。尤其立體3D影像能帶給觀賞者更加身臨其境的視覺(jué)體驗(yàn)。迎面襲來(lái)的攻擊、如夢(mèng)似幻的森林、觸手可得的野獸……，立體3D技術(shù)使得觀眾慢慢接近更為真實(shí)的觀看體驗(yàn)。傳統(tǒng)上產(chǎn)生立體3D影像的技術(shù)是利用人們兩眼的視差，分別產(chǎn)生左眼圖像和右眼圖像，并通過(guò)各種方式疊合這兩個(gè)圖像，從而使觀看者產(chǎn)生立體感受。要想產(chǎn)生實(shí)時(shí)的立體3D影像，則需要實(shí)時(shí)地產(chǎn)生左眼圖像和右眼圖像并將兩者疊合，從而使觀看者能夠持續(xù)感受到立體感。通常，對(duì)于實(shí)時(shí)的立體3D影像，人們能夠接受的處理速率是每秒產(chǎn)生并顯示至少8幀圖像。要想達(dá)到這樣的處理速率，一般要求產(chǎn)生實(shí)時(shí)立體3D影像的媒體平臺(tái)滿足如下條件:(I)平臺(tái)需要具有用于3D圖形處理的圖形處理單元(GPU)，從而能夠足夠快地繪制左右眼分離的圖像；(2)由于實(shí)時(shí)3D影像的渲染過(guò)程需要使用大量的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，因此平臺(tái)硬件需要具有浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算能力。實(shí)時(shí)立體3D影像的成像技術(shù)已被廣泛用于個(gè)人電腦、電視機(jī)、大型游戲平臺(tái)等等。這些媒體平臺(tái)都配置有高效的圖形處理單元(GPU)，同時(shí)CPU本身具備硬件執(zhí)行的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算指令，或是具有進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的輔助處理器，例如算術(shù)處理單元(MPU)。從而，實(shí)時(shí)立體3D影像的產(chǎn)生可以通過(guò)GPU的強(qiáng)大繪圖加速功能并使用大量浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算來(lái)達(dá)成。然而，對(duì)于不具有GPU甚至不提供硬件浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算能力的設(shè)備而言，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)產(chǎn)生立體3D影像。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種用于在資源受限設(shè)備上產(chǎn)生立體3D影像的新型方法和裝置。所謂“資源受限設(shè)備”，其被定義為不具有GPU，僅具有單一 CPU并且該CPU不支持浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的設(shè)備平臺(tái)。根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種用于產(chǎn)生立體3D影像的方法，所述方法包括:資料預(yù)處理步驟，用于處理3D世界資料，以將所述3D世界資料轉(zhuǎn)換到1.0X 1.0X 1.0的正規(guī)化空間中并以定點(diǎn)數(shù)方式存儲(chǔ)；以及執(zhí)行步驟，用于使用所存儲(chǔ)的預(yù)處理的3D世界資料，實(shí)時(shí)產(chǎn)生左右眼影 像，并通過(guò)疊合左右眼影像來(lái)產(chǎn)生立體3D影像。所述資料預(yù)處理步驟可以包括:掃描3D世界中的所有3D對(duì)象，以確定最小包絡(luò)邊界；確定一最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式，該表達(dá)式具有模擬原有浮點(diǎn)數(shù)的最佳近似精確度；將3D世界資料轉(zhuǎn)換到正規(guī)化空間中，以產(chǎn)生正規(guī)化的3D世界資料；以及根據(jù)所確定的最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式存儲(chǔ)正規(guī)化的3D世界資料。所述執(zhí)行步驟可以包括:實(shí)時(shí)掃描3D世界中的所有3D對(duì)象；根據(jù)所存儲(chǔ)的正規(guī)化的3D世界資料，將每個(gè)3D對(duì)象的每個(gè)3D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到2D屏幕坐標(biāo)；根據(jù)所有屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的最大深度，計(jì)算視口的最大水平偏移值；根據(jù)每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的深度，計(jì)算該屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值；根據(jù)視口的最大水平偏移值以及每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值，產(chǎn)生左眼影像和右眼影像；以及將左眼影像和右眼影像疊合在單一屏幕上，以形成立體3D影像。根據(jù)本發(fā)明第二方面，提供了一種用于產(chǎn)生立體3D影像的裝置，所述裝置包括:資料預(yù)處理裝置，用于處理3D世界資料，以將3D世界資料轉(zhuǎn)換到1.0X 1.0X 1.0的正規(guī)化空間中并以定點(diǎn)數(shù)方式存儲(chǔ)；以及執(zhí)行裝置，用于使用所存儲(chǔ)的預(yù)處理的3D世界資料，實(shí)時(shí)產(chǎn)生左右眼影像，并通過(guò)疊合左右眼影像來(lái)產(chǎn)生立體3D影像。所述資料預(yù)處理裝置可以包括:掃描單元，用于掃描3D世界中的所有3D對(duì)象，以確定最小包絡(luò)邊界；最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式計(jì)算單元，用于確定一最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式，該表達(dá)式具有模擬原有浮點(diǎn)數(shù)的最佳近似精確度；正規(guī)化單元，用于將3D世界資料轉(zhuǎn)換到正規(guī)化空間中，以產(chǎn)生正規(guī)化的3D世界資料；以及存儲(chǔ)單元，用于根據(jù)所確定的最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式存儲(chǔ)正規(guī)化的3D世界資料。所述執(zhí)行裝置可以包括:實(shí)時(shí)掃描單元，用于實(shí)時(shí)掃描3D世界中的所有3D對(duì)象；坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所存儲(chǔ)的正規(guī)化的3D世界資料，將每個(gè)3D對(duì)象的每個(gè)3D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到2D屏幕坐標(biāo)；第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所有屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的最大深度，計(jì)算視口的最大水平偏移值；第二計(jì)算單元，用于根據(jù)每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的深度，計(jì)算該屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值；左右眼影像產(chǎn)生單元，用于根據(jù)視口的最大水平偏移值以及每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值，產(chǎn)生左眼影像和右眼影像；以及疊合單元，用于將左眼影像和右眼影像疊合在單一屏幕上，以形成立體3D影像。根據(jù)本發(fā)明第三方面，提供了一種產(chǎn)生立體3D影像的終端設(shè)備，所述終端設(shè)備包括上述用于產(chǎn)生立體3D影像的裝置。例如，該終端設(shè)備可以是移動(dòng)設(shè)備、電視機(jī)、媒體播放器、個(gè)人電腦、游戲平臺(tái)以及任意能夠產(chǎn)生和顯示立體3D影像的設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，終端設(shè)備可以是資源受限設(shè)備，該資源受限設(shè)備不具有GPU并且僅支持定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算。利用本發(fā)明，能夠在資源受限平臺(tái)上僅使用定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算來(lái)產(chǎn)生立體3D影像，從而使得原本無(wú)法實(shí)現(xiàn)立體3D成像的設(shè)備平臺(tái)也能夠?qū)崟r(shí)地產(chǎn)生立體3D影像。從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，可以看出本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。注意，本發(fā)明并不限于圖中所示的示例或者任何具體的實(shí)施例。


結(jié)合附圖，從下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)描述，將更好地理解本發(fā)明，附圖中類似的參考標(biāo)注指示類似的部分，其中:圖1是示出可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的產(chǎn)生立體3D影像的終端設(shè)備100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，更詳細(xì)示出圖1所示框圖中的資料預(yù)處理裝置1011和執(zhí)行裝置1012的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，示出資料預(yù)處理階段的處理的流程圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，示出執(zhí)行階段的處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1是示出可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的產(chǎn)生立體3D影像的終端設(shè)備100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。如上所述，本發(fā)明的技術(shù)可以被應(yīng)用到任何有實(shí)時(shí)產(chǎn)生和顯示立體3D影像需求的終端設(shè)備，例如移動(dòng)電話、電視機(jī)、個(gè)人電腦、大型游戲平臺(tái)等。跟現(xiàn)有技術(shù)的方案有所不同，本發(fā)明的技術(shù)還可以被應(yīng)用到資源受限平臺(tái)。所謂“資源受限設(shè)備”，是不具有GPU，僅具有單一 CPU并且CPU不支持浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的設(shè)備平臺(tái)。如圖1所示的終端設(shè)備100包括立體3D影像產(chǎn)生裝置101、存儲(chǔ)單元102和可以顯示立體3D影像的顯示單元103。圖1中僅僅示出設(shè)備100的與本發(fā)明的技術(shù)相關(guān)的部件，其他常規(guī)部件被省略。本發(fā)明的技術(shù)將立體3D影像的產(chǎn)生過(guò)程劃分為兩個(gè)階段:資料預(yù)處理階段和執(zhí)行階段。資料預(yù)處理階段負(fù)責(zé)對(duì)3D世界資料進(jìn)行預(yù)處理，將整個(gè)3D場(chǎng)景轉(zhuǎn)換到正規(guī)化空間中，并將正規(guī)化的3D世界資料以定點(diǎn)數(shù)方式存儲(chǔ)。執(zhí)行階段負(fù)責(zé)根據(jù)預(yù)處理的3D世界資料實(shí)時(shí)運(yùn)算左右眼影像，并疊合到單一屏幕上形成立體3D影像。立體3D影像產(chǎn)生裝置101進(jìn)一步被配置為包括資料預(yù)處理裝置1011和執(zhí)行裝置1012。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，更詳細(xì)示出圖1所示框圖中的資料預(yù)處理裝置1011和執(zhí)行裝置1012的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。如圖2所示，資料預(yù)處理裝置1011包含掃描單元201、最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式計(jì)算單元202和正規(guī)化單元203，以及可選的查找表建立單元210。執(zhí)行裝置1012包括實(shí)時(shí)掃描單元204、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元205、第一計(jì)算單元206、第二計(jì)算單元207、左右眼影像產(chǎn)生單元208和疊合單元209。下面，將結(jié)合圖2、圖3和圖4來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)時(shí)產(chǎn)生立體3D影像的方法的工作過(guò)程。圖3示出資料預(yù)處理階段的處理的流程圖，圖4示出執(zhí)行階段的處理的流程圖。首先，如圖3所示，資料預(yù)處理裝置1011在資料預(yù)處理階段對(duì)3D世界資料進(jìn)行預(yù)處理。該階段開(kāi)始于步驟301，其中掃描單元201掃描3D世界中的所有3D對(duì)象，以獲取3D世界資料。根據(jù)本發(fā)明，由于在資源受限平臺(tái)上只存在執(zhí)行定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的CPU，因此所有3D資料都需要以定點(diǎn)數(shù)方式存儲(chǔ)。為此，在步驟302中，最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式計(jì)算單元202根據(jù)3D對(duì)象在3D世界中的相對(duì)位置，確定一個(gè)最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式，該表達(dá)式具有定點(diǎn)數(shù)模擬原有浮點(diǎn)數(shù)的最佳近似精確度。在步驟303中，正規(guī)化單元203將3D世界資料轉(zhuǎn)換到1.0X1.0X1.0的正規(guī)化空間中，以產(chǎn)生正規(guī)化的3D世界資料。然后，在步驟304中，根據(jù)最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式計(jì)算單元202所確定的最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式，正規(guī)化的3D世界資料被以定點(diǎn)數(shù)方式存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元102。資料預(yù)處理裝置1011還包括可選的查找表建立單元210。作為可選步驟，在圖3的流程圖中，步驟305建立深度-偏移比例查找表。該查找表隨后也被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元102中。關(guān)于深度-偏移比例查找表的細(xì)節(jié)，將在下面執(zhí)行階段中詳細(xì)描述。在資料預(yù)處理階段結(jié)束后，執(zhí)行裝置1012開(kāi)始實(shí)時(shí)地根據(jù)預(yù)處理的3D世界資料生成左右眼影像，并將左右眼影像疊合到顯示單元103的單一屏幕上，以形成供觀看的立體3D影像。例如，在執(zhí)行階段中，本發(fā)明將3D坐標(biāo)資料進(jìn)行深度與焦點(diǎn)的比對(duì)，反算回兩眼視差，從而計(jì)算出最后需要分離的立體3D影像的像素，以及個(gè)別像素用于原本非立體3D影像的偏移值。最后合成可以產(chǎn)生立體效果的色差影像。如圖4所示，實(shí)時(shí)掃描單元204實(shí)時(shí)掃描3D世界中的所有3D對(duì)象(步驟401)。在步驟402中，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元205根據(jù)在資料預(yù)處理階段所存儲(chǔ)的預(yù)處理的3D世界資料，將每個(gè)3D對(duì)象的每個(gè)3D坐標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)換到屏幕(2D)坐標(biāo)。然后，在步驟403中，第一計(jì)算單元206根據(jù)所有屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的最大深度，計(jì)算視口(viewport)的最大水平偏移值。在步驟404中，第二計(jì)算單元207根據(jù)每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的深度，計(jì)算該屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值。下面給出一個(gè)計(jì)算水平偏移值的示例。值得注意的是，本發(fā)明并不局限于該示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)想其他方式來(lái)計(jì)算水平偏移值。這里，假設(shè)所有深度值介于0.0-1.0之間，1.0表示最接近屏幕，0.0表示最深可見(jiàn)的距離。focus表示肉眼可見(jiàn)在3D世界中的焦點(diǎn)的深度，在該深度時(shí)，左右眼的視差集中到同一點(diǎn)。focus為0.0-1.0之間的值。為了在資源受限平臺(tái)上加速計(jì)算，0.0-1.0的區(qū)間用定點(diǎn)數(shù)表示為0-32767的區(qū) 間。如果當(dāng)前屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的深度值被定義為depth,并定義offset_max代表對(duì)應(yīng)于最大深度的最大水平偏移值，則與深度值depth對(duì)應(yīng)的水平偏移值offset被定義為:offset = (depth-focus) / (1.0-focus) X offset_max,(式 I)用定點(diǎn)數(shù)表示為:offseti= (depth1-focusi) / (32767-focusi) Xoffset_maxi (式 2)為了進(jìn)一步加速計(jì)算并且完全不使用除法，本發(fā)明設(shè)想將水平偏移比例，即“ (depth1-focusi)/(32767-focusi) ”按照深度值劃分為64個(gè)區(qū)間，并且預(yù)先計(jì)算每個(gè)區(qū)間的深度值所對(duì)應(yīng)的偏移比例，從而產(chǎn)生一個(gè)包含64個(gè)整數(shù)值的查找表。也就是，上面提到的在圖3的步驟305中由查找表建立單元210所建立的深度-偏移比例查找表。然后，在圖4的執(zhí)行階段，第二計(jì)算單元207例如可以根據(jù)每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的深度值檢索該查找表，以快速找到與該深度值相對(duì)應(yīng)的偏移比例，再根據(jù)式(2)計(jì)算出該屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值。然后，在步驟405中，左右眼影像產(chǎn)生單元208根據(jù)計(jì)算出的視口的最大水平偏移值以及每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值，產(chǎn)生左眼影像和右眼影像。由于通過(guò)計(jì)算偏移量來(lái)產(chǎn)生左右眼影像的技術(shù)是本領(lǐng)域常用的，因此這里省略其技術(shù)細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以使用任意領(lǐng)域內(nèi)已知的方法來(lái)產(chǎn)生左右眼影像。例如，在采用分色方案的情況下，左右眼影像可以是紅、藍(lán)像素。在此情況下，觀看者可以通過(guò)佩戴紅藍(lán)眼鏡來(lái)觀看立體3D影像。但是，本發(fā)明的技術(shù)并不局限于此。本發(fā)明也可以應(yīng)用到其他立體3D成像技術(shù)，例如裸眼3D。
最后，在步驟406中，疊合單元209將左眼影像和右眼影像疊合在單一屏幕上，從而形成立體3D影像。如上所述，本發(fā)明提出了一種用于在終端設(shè)備上實(shí)時(shí)產(chǎn)生立體3D影像的方法。不同于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的方法可以被應(yīng)用到資源受限平臺(tái)。在資源受限平臺(tái)上，除非增加GPU與硬件浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的能力，否則無(wú)法得到本發(fā)明的效果。上面已經(jīng)參考附圖描述了根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例。但是，本發(fā)明并不限于圖中示出的特定配置和處理。并且，為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，這里省略對(duì)已知方法技術(shù)的詳細(xì)描述。在上述實(shí)施例中，描述和示出了若干具體的步驟作為示例。但是，本發(fā)明的方法過(guò)程并不限于所描述和示出的具體步驟，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在領(lǐng)會(huì)本發(fā)明的精神之后，作出各種改變、修改和添加，或者改變步驟之間的順序。本發(fā)明的元素可以實(shí)現(xiàn)為硬件、軟件、固件或者它們的組合，并且可以用在它們的系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件或者子部件中。當(dāng)以軟件方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，本發(fā)明的元素是被用于執(zhí)行所需任務(wù)的程序或者代碼段。程序或者代碼段可以存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)中，或者通過(guò)載波中攜帶的數(shù)據(jù)信號(hào)在傳輸介質(zhì)或者通信鏈路上傳送?！皺C(jī)器可讀介質(zhì)”可以包括能夠存儲(chǔ)或傳輸信息的任何介質(zhì)。機(jī)器可讀介質(zhì)的例子包括電子電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器設(shè)備、ROM、閃存、可擦除ROM(EROM)、軟盤、CD-ROM、光盤、硬盤、光纖介質(zhì)、射頻(RF)鏈路，等等。代碼段可以經(jīng)由諸如因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)被下載。本發(fā)明可以以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)，而不脫離其精神和本質(zhì)特征。例如，特定實(shí)施例中所描述的算法可以被修改，而系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)并不脫離本發(fā)明的基本精神。因此，當(dāng)前的實(shí)施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而非上述描述定義，并且，落入權(quán)利要求的含義和等同物的范圍內(nèi)的全部改變從而都被包括在本發(fā)明的范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生立體3D影像的方法，所述方法包括: 資料預(yù)處理步驟，用于處理3D世界資料，以將所述3D世界資料轉(zhuǎn)換到1.0X 1.0X 1.0的正規(guī)化空間中并以定點(diǎn)數(shù)方式存儲(chǔ)；以及 執(zhí)行步驟，用于使用所存儲(chǔ)的預(yù)處理的3D世界資料，實(shí)時(shí)產(chǎn)生左右眼影像，并通過(guò)疊合所述左右眼影像來(lái)產(chǎn)生立體3D影像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述資料預(yù)處理步驟包括: 掃描3D世界中的所有3D對(duì)象，以確定最小包絡(luò)邊界； 確定一最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式，該表達(dá)式具有模擬原有浮點(diǎn)數(shù)的最佳近似精確度； 將所述3D世界資料轉(zhuǎn)換到所述正規(guī)化空間中，以產(chǎn)生正規(guī)化的3D世界資料；以及 根據(jù)所述最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式存儲(chǔ)所述正規(guī)化的3D世界資料。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述執(zhí)行步驟包括: 實(shí)時(shí)掃描所述3D世界中的所有3D對(duì)象； 根據(jù)所存儲(chǔ)的所述正規(guī)化的3D世界資料，將每個(gè)3D對(duì)象的每個(gè)3D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到2D屏幕坐標(biāo)； 根據(jù)所有屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的最大深度，計(jì)算視口的最大水平偏移值； 根據(jù)每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的深度，計(jì)算該屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值； 根據(jù)所述視口的最大水平 偏移值以及每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值，產(chǎn)生左眼影像和右眼影像；以及 將所述左眼影像和所述右眼影像疊合在單一屏幕上，以形成所述立體3D影像。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述左眼影像和所述右眼影像分別是紅、藍(lán)像素。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值按如下公式計(jì)算: offseti = (depth1-focusi)/(32767-focusi)Xoffset_maxi, 其中，offseti是該屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值，cbpthi是該屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的深度值，offset_maxi是最大水平偏移值，focusi表示焦點(diǎn)的深度值,上述各項(xiàng)均以定點(diǎn)數(shù)表示。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述深度值介于0.0-1.0之間，用定點(diǎn)數(shù)表示為0-32767之間，并被劃分為64個(gè)區(qū)間，水平偏移值比例(cbpth1-focusi)/(32767-focusi)被預(yù)先計(jì)算為根據(jù)64個(gè)深度值區(qū)間索引的查找表，并且 所述資料預(yù)處理步驟還包括: 建立并存儲(chǔ)所述查找表， 所述執(zhí)行步驟中計(jì)算每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值的步驟包括: 根據(jù)該屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的深度值搜索所述查找表，以找到相應(yīng)的水平偏移值比例。
7.一種用于產(chǎn)生立體3D影像的裝置，所述裝置包括: 資料預(yù)處理裝置，用于處理3D世界資料，以將所述3D世界資料轉(zhuǎn)換到1.0X 1.0X 1.0的正規(guī)化空間中并以定點(diǎn)數(shù)方式存儲(chǔ)；以及 執(zhí)行裝置，用于使用所存儲(chǔ)的預(yù)處理的3D世界資料，實(shí)時(shí)產(chǎn)生左右眼影像，并通過(guò)疊合所述左右眼影像來(lái)產(chǎn)生立體3D影像。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述資料預(yù)處理裝置包括: 掃描單元，用于掃描3D世界中的所有3D對(duì)象，以確定最小包絡(luò)邊界； 最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式計(jì)算單元，用于確定一最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式，該表達(dá)式具有模擬原有浮點(diǎn)數(shù)的最佳近似精確度； 正規(guī)化單元，用于將所述3D世界資料轉(zhuǎn)換到所述正規(guī)化空間中，以產(chǎn)生正規(guī)化的3D世界資料；以及 存儲(chǔ)單元，用于根據(jù)所述最佳定點(diǎn)數(shù)表達(dá)式存儲(chǔ)所述正規(guī)化的3D世界資料。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述執(zhí)行裝置包括: 實(shí)時(shí)掃描單元，用于實(shí)時(shí)掃描所述3D世界中的所有3D對(duì)象； 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所存儲(chǔ)的所述正規(guī)化的3D世界資料，將每個(gè)3D對(duì)象的每個(gè)3D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到2D屏幕坐標(biāo)； 第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所有屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的最大深度，計(jì)算視口的最大水平偏移值；第二計(jì)算單元，用于根據(jù)每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的深度，計(jì)算該屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值；左右眼影像產(chǎn)生單元，用于根據(jù)所述視口的最大水平偏移值以及每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值，產(chǎn)生左眼影像和右眼影像；以及 疊合單元，用于將所述左眼影像和所述右眼影像疊合在單一屏幕上，以形成所述立體3D影像。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述第二計(jì)算單元利用如下公式來(lái)計(jì)算每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值:offseti = (depth1-focusi)/(32767-focusi)Xoffset_maxi, 其中，offseti是該屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的水平偏移值，cbpthi是該屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的深度值，offset_maxi是最大水平偏移值，focusi表示焦點(diǎn)的深度值,上述各項(xiàng)均以定點(diǎn)數(shù)表示。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述深度值介于0.0-1.0之間，用定點(diǎn)數(shù)表示為0-32767之間，并被劃分為64個(gè)區(qū)間，水平偏移值比例(cbpth1-focusi) / (32767-focusi)被預(yù)先計(jì)算為根據(jù)64個(gè)深度值區(qū)間索引的查找表，并且 所述資料預(yù)處理裝置還包括: 查找表建立單元，用于建立所述查找表， 該查找表也被存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)單元， 所述執(zhí)行裝置中的所述第二計(jì)算單元利用每個(gè)屏幕坐標(biāo)點(diǎn)的深度值搜索所述查找表，以找到相應(yīng)的水平偏移值比例。
12.—種產(chǎn)生立體3D影像的終端設(shè)備，所述終端設(shè)備包括: 如權(quán)利要求5-7中任意一個(gè)所述的用于產(chǎn)生立體3D影像的裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的終端設(shè)備，其中，所述終端設(shè)備是資源受限設(shè)備，該資源受限設(shè)備不具有圖形處理單元GPU并且僅支持定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算。
全文摘要
本發(fā)明提出了用于在資源受限設(shè)備上產(chǎn)生立體3D影像的方法和裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的用于產(chǎn)生立體3D影像的方法包括資料預(yù)處理步驟，用于處理3D世界資料，以將3D世界資料轉(zhuǎn)換到1.0×1.0×1.0的正規(guī)化空間中并以定點(diǎn)數(shù)方式存儲(chǔ)；以及執(zhí)行步驟，用于使用所存儲(chǔ)的預(yù)處理的3D世界資料，實(shí)時(shí)產(chǎn)生左右眼影像，并通過(guò)疊合左右眼影像來(lái)產(chǎn)生立體3D影像。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于，該立體3D成像技術(shù)可以被應(yīng)用到不具有GPU且僅具備定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算能力的資源受限設(shè)備。
文檔編號(hào)H04N13/02GK103167299SQ20111042583
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者江國(guó)昌, 葉思義 申請(qǐng)人:金耀有限公司