用于形成三維景象的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明系關(guān)于一種形成一三維景象的裝置及方法。更具體而言，本發(fā)明系關(guān)于一種用于根據(jù)一影像及其深度數(shù)據(jù)而產(chǎn)生一三維景象的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]盡管我們的日常生活中充滿了顯示各種內(nèi)容的影像，但人們不因此而滿足。主要原因在于，這些影像為二維(two-dimens1nal ；2D)的，因此人眼看去為平的。
[0003]藉由將深度信息(depth informat1n)納入傳統(tǒng)二維影像之中，便能開發(fā)出三維(three-dimens1nal ；3D)影像/景象。傳統(tǒng)上，一三維影像/景象系藉由以下程序產(chǎn)生:自二個觀察點(perspectives)捕獲一景象，并藉由一專用投影設(shè)備(例如:3D眼鏡)來提供深度感。由于這些形成三維影像/景象的傳統(tǒng)程序繁瑣，因此仍亟需一種形成三維影像/景象的便捷方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種形成一三維(3D)景象的裝置。該裝置包含一深度分析器、一網(wǎng)格產(chǎn)生器及一三維空間產(chǎn)生器，其中該深度分析器包含一高度圖(height map)產(chǎn)生器及一細部探測器。該高度圖產(chǎn)生器用以根據(jù)一影像的多個深度數(shù)據(jù)而產(chǎn)生一高度圖，其中該高度圖與該影像具有相同的長寬比。該細部探測器用以查找出該高度圖的一第一區(qū)域，其中該第一區(qū)域內(nèi)的該等深度數(shù)據(jù)較該第一區(qū)域外的該等深度數(shù)據(jù)變化更大。該網(wǎng)格產(chǎn)生器用以根據(jù)該第一區(qū)域而在一平面上形成多個網(wǎng)格，其中該平面的一尺寸等于該高度圖的一尺寸，該平面內(nèi)的一第二區(qū)域?qū)?yīng)于該高度圖的該第一區(qū)域，且該第二區(qū)域內(nèi)的該等網(wǎng)格較該第二區(qū)域外的該等網(wǎng)格具有一更精細的分辨率。該網(wǎng)格產(chǎn)生器亦被配置成以該高度圖使該平面的該等網(wǎng)格變形而產(chǎn)生一三維網(wǎng)格。請注意，各該網(wǎng)格可由二個三角形形成。該三維空間產(chǎn)生器用以藉由將該第一影像映射至該三維網(wǎng)格上而產(chǎn)生該三維景象。
[0005]本發(fā)明提供一種由一電子裝置執(zhí)行的形成一三維景象的方法。該方法包含以下步驟:(a)根據(jù)一第一影像的多個深度數(shù)據(jù)而產(chǎn)生一高度圖，其中該高度圖與該第一影像具有相同的長寬比，(b)查找出該高度圖的一第一區(qū)域，其中該第一區(qū)域內(nèi)的該等深度數(shù)據(jù)較該第一區(qū)域外的該等深度數(shù)據(jù)變化更大，(C)根據(jù)該第一區(qū)域而在一平面上形成多個網(wǎng)格，其中該平面的一尺寸等于該高度圖的一尺寸，該平面內(nèi)的一第二區(qū)域?qū)?yīng)于該高度圖的該第一區(qū)域，且該第二區(qū)域內(nèi)的該等網(wǎng)格較該第二區(qū)域外的該等網(wǎng)格具有一更精細的分辨率，其中各該網(wǎng)格可由二個三角形形成，(d)藉由以該高度圖使該平面的該等網(wǎng)格變形而產(chǎn)生一三維網(wǎng)格，以及(e)藉由將該第一影像映射至該三維網(wǎng)格上而產(chǎn)生該三維景象。
[0006]一般而言，本發(fā)明根據(jù)至少一個影像的多個深度數(shù)據(jù)而產(chǎn)生一高度圖，找出該高度圖的至少一個細部區(qū)域，根據(jù)該至少一個細部區(qū)域及該高度圖而產(chǎn)生一三維網(wǎng)格，并且根據(jù)該三維網(wǎng)格及該至少一個影像而產(chǎn)生一三維景象。
[0007]在本發(fā)明中，為產(chǎn)生具有多個分辨率的一三維網(wǎng)格，必須找出該高度圖的至少一個細部區(qū)域。各該至少一個細部區(qū)域系為包含更多細部的一區(qū)域、包含許多邊緣的一區(qū)域、其距離值較其它地方變化更劇烈的一區(qū)域及/或類似區(qū)域。在本發(fā)明中，一三維網(wǎng)格系被不均勻地形成并且具有多個分辨率。亦即，該三維網(wǎng)格的某些部分系具有尺寸較小的三角形以呈現(xiàn)該三維景象的更多細部。具體而言，該等部分對應(yīng)于該高度圖的該至少一個細部區(qū)域。
[0008]在本發(fā)明中，根據(jù)該三維網(wǎng)格及該至少一個影像而產(chǎn)生一三維景象。更具體而言，藉由將該至少一個影像映射至該三維網(wǎng)格上而產(chǎn)生該三維景象。若存在多于一個影像且自不同觀察點/視角(viewpoint)/角度捕獲該等影像，則可更逼真地產(chǎn)生該三維景象。舉例而言，當需要產(chǎn)生看似自一某個視角所看到的一三維景象時，選擇合適的影像而映射至該三維網(wǎng)格。
[0009]根據(jù)上述機制，本發(fā)明的裝置及方法能夠以一更便捷的方式產(chǎn)生一悅目的三維景象。
[0010]參閱圖式及隨后描述的實施方式后，所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者可更了解本發(fā)明的技術(shù)手段及具體實施態(tài)樣。
【附圖說明】
[0011]圖1A系描繪第一實施方式的裝置I的示意圖；
[0012]圖1B系描繪高度圖14及細部區(qū)域16的一具體范例；
[0013]圖1C系描繪平面18a上的多個網(wǎng)格；
[0014]圖1D系描繪由網(wǎng)格產(chǎn)生器13所產(chǎn)生的三維網(wǎng)格18 ；
[0015]圖1E系描繪自各種視角19a、19b、19c所視三維景象19的概念圖；
[0016]圖2A系描繪本發(fā)明第二實施方式中的裝置I ;
[0017]圖2B系描繪影像10a、10b、……1c及用于捕獲該等影像的視角20a、20b、……、20c的概念圖；以及
[0018]圖3系描繪本發(fā)明第三實施方式的方法的流程圖。
[0019]符號說明
[0020]1:裝置
[0021]10:影像
[0022]1a:影像
[0023]1b:影像
[0024]1c:影像
[0025]11:深度分析器
[0026]12:深度數(shù)據(jù)
[0027]13:網(wǎng)格產(chǎn)生器
[0028]14:高度圖
[0029]15:三維空間產(chǎn)生器
[0030]16:區(qū)域
[0031]18:三維網(wǎng)格
[0032]18a:平面
[0033]18b:區(qū)域
[0034]19:三維景象
[0035]19a:視角
[0036]19b:視角
[0037]19c:視角
[0038]22a:視角
[0039]22b:視角
[0040]22c:視角
[0041]111:高度圖產(chǎn)生器
[0042]113:細部探測器
[0043]S301 ?S311:步驟
【具體實施方式】
[0044]以下將透過實施方式來解釋本
【發(fā)明內(nèi)容】
。然而，本發(fā)明的實施方式并非用以限制本發(fā)明需在如實施方式所述的任何環(huán)境、應(yīng)用或方式方能實施。因此，關(guān)于實施方式的說明僅為闡釋本發(fā)明的目的，而非用以直接限制本發(fā)明。需說明者，以下實施方式及圖示中，與本發(fā)明非直接相關(guān)的元件已省略而未繪示。
[0045]本發(fā)明的第一實施方式為一種形成一三維(3D)景象的裝置1，其示意圖系描繪于第I圖中。裝置I包含一深度分析器11、一網(wǎng)格產(chǎn)生器13及一三維空間產(chǎn)生器15，其中深度分析器11包含一高度圖產(chǎn)生器111及一細部探測器113。細部探測器113電性連接至高度圖產(chǎn)生器111，網(wǎng)格產(chǎn)生器13電性連接至高度圖產(chǎn)生器111及細部探測器113，且三維空間產(chǎn)生器15電性連接至網(wǎng)格產(chǎn)生器13。
[0046]在某些實施方式中，可藉由一單獨處理單元或類似單元來實現(xiàn)各該深度分析器
11、高度圖產(chǎn)生器111、細部探測器113、網(wǎng)格產(chǎn)生器13及三維空間產(chǎn)生器15。然而，在某些實施方式中，深度分析器11、高度圖產(chǎn)生器111、細部探測器113、網(wǎng)格產(chǎn)生器13及三維空間產(chǎn)生器15可整合為一單個處理單元或類似單元。
[0047]在此實施方式中，一影像10及與影像10相關(guān)的多個深度數(shù)據(jù)12被輸入至裝置I的深度分析器11。在某些實施方式中，裝置I可具有一額外的接口以用于接收影像10及深度數(shù)據(jù)12。接著，影像10及深度數(shù)據(jù)12被輸入至深度分析器11。在某些實施方式中，裝置I可具有儲存有影像10及深度數(shù)據(jù)12的一儲存器。影像10包含自一視角(或一觀察點、一角度等)所視的真實世界的一景象，而各該深度數(shù)據(jù)12包含一距離值，各該距離值系與該視角與該真實世界的該景象的一表面上一點間的一距離有關(guān)。深度數(shù)據(jù)12可以各種方式得到，例如:藉由雙面照相機(dual camera)、藉由一立體影像系統(tǒng)的計算以及藉由一