三維物件顯示方法、顯示器及顯示胞的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種三維立體(three-dimens1nal, 3D)顯示方法與裝置，且特別是有關(guān)于一種可將三維圖像數(shù)據(jù)中的物體以真實(shí)三維物件呈現(xiàn)的方法、顯示器及顯示胞。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的日益進(jìn)步，在顯示技術(shù)的發(fā)展方面，三維立體(three-dimens1nal,3D)顯示技術(shù)已漸漸取代傳統(tǒng)的二維(two-dimens1nal, 2D)顯示技術(shù)而成為現(xiàn)今顯示技術(shù)的潮流。三維顯示技術(shù)可清楚地表現(xiàn)出畫面中物體的立體形狀、各個(gè)面向以及延伸方向，并可應(yīng)用在現(xiàn)今各種領(lǐng)域上。例如，在醫(yī)學(xué)研究方面，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)診斷圖像僅限于二維剖面圖像，醫(yī)生在判讀診斷圖像時(shí)，則會(huì)因?yàn)樵撛\斷圖像僅能呈現(xiàn)出單一面相的特征，而可能造成診斷偏差。然而，在三維顯示技術(shù)的輔助下，醫(yī)生可清楚看到診斷圖像的所有面向，而減少誤判的發(fā)生。另外在娛樂(lè)方面，在使用者觀看電影或是玩三維立體游戲的同時(shí)，三維顯示技術(shù)可表現(xiàn)出畫面中物體朝觀看者發(fā)射而來(lái)并飛出熒幕的視覺(jué)效果，而往往可為使用者帶來(lái)身臨其境的感受，進(jìn)而增進(jìn)娛樂(lè)的效果。
[0003]然而，在當(dāng)前的三維立體顯示器上顯示的圖像雖然已可具體完整地呈現(xiàn)顯示物體的各個(gè)面向，但帶給使用者的僅止于視覺(jué)上的感受。對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，視覺(jué)的感受畢竟不及真正觸覺(jué)的感受來(lái)得強(qiáng)烈。因此，若能使顯示器呈現(xiàn)可觸碰的真實(shí)物件，必可帶給使用者前所未見(jiàn)的真實(shí)感受。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種三維物件顯示方法、顯示器及顯示胞，利用特殊的顯示胞(cell)結(jié)構(gòu)，在顯示器上形成真實(shí)的三維物件，可讓使用者感受物件的真實(shí)存在。
[0005]本發(fā)明的三維物件顯示方法適用于具有多個(gè)顯示胞的顯示器。此方法首先擷取三維圖像數(shù)據(jù)。接著，分析三維圖像數(shù)據(jù)的像素中各像素的深度信息及顏色信息。然后根據(jù)深度信息產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的變形電壓，并分別輸出變形電壓至顯示胞，使得顯示胞產(chǎn)生形變以形成三維物件。另一方面，根據(jù)顏色信息產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的變色電壓，并分別輸出變色電壓至顯示胞，使得顯示胞改變顏色。
[0006]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的三維圖像數(shù)據(jù)包括左圖像及右圖像，而上述分析三維圖像數(shù)據(jù)的像素中各像素的深度信息的步驟包括計(jì)算左圖像及右圖像相對(duì)應(yīng)的各像素的像差。并且依據(jù)拍攝左圖像及右圖像的立體成像單元的左鏡頭及右鏡頭的焦距、左鏡頭及右鏡頭的鏡頭間距以及各像素的像差，估測(cè)各像素的深度信息。
[0007]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述擷取三維圖像數(shù)據(jù)的步驟包括利用立體成像單元擷取左圖像及右圖像以產(chǎn)生三維圖像數(shù)據(jù)。
[0008]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在上述擷取三維圖像數(shù)據(jù)的步驟之前，所述方法還利用立體成像單元分別擷取所在拍攝環(huán)境的遠(yuǎn)景圖像及近景圖像。接著分析遠(yuǎn)景圖像與近景圖像，以取得拍攝環(huán)境的深度范圍。根據(jù)深度范圍、顯示胞形變的最大變形量以及產(chǎn)生最大變形量所施加的變形電壓，建立電壓對(duì)照表。其中，電壓對(duì)照表中記錄深度范圍內(nèi)各深度對(duì)應(yīng)的變形電壓。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述根據(jù)深度信息產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的變形電壓的步驟包括基于電壓對(duì)照表中記錄的深度及對(duì)應(yīng)的變形電壓，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于深度信息的變形電壓。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述顯示器的顯示面板包括上下相疊的第一像素層及第二像素層。第二像素層的各顯示胞設(shè)置于第一像素層的兩個(gè)顯示胞的間隙的下方。上述使得顯示胞產(chǎn)生形變以形成三維物件的步驟包括當(dāng)?shù)谝幌袼貙拥膬蓚€(gè)顯示胞產(chǎn)生形變時(shí)，位于間隙下方的第二像素層的顯示胞產(chǎn)生形變以填補(bǔ)第一像素層的兩個(gè)顯示胞產(chǎn)生形變所產(chǎn)生的空隙。
[0011]本發(fā)明的顯示胞包括變形主體以及變色層。變形主體包括變形電極。變色層配置于變形主體的上表面，且包括變色電極。變形主體根據(jù)變形電極所接收的變形電壓產(chǎn)生形變，變色層根據(jù)變色電極所接收的變色電壓改變顏色。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的變形電極包括涂布于變形主體的至少一個(gè)側(cè)面，使得變形主體通過(guò)變形電極接收到變形電壓時(shí)，產(chǎn)生縱向形變。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的變形主體的材料包括硅氧樹(shù)脂(silicone)、丙烯基合成橡膠(acrylic elastomer VHB 4910),上述的變色層的材料包括N-丙燒磺酸鈉(N-Propanesulfonate)、PProDOP (polypropylene d1xypyrrole,丙烯二氧卩比卩各)、DEPOT (Deposited Polyaniline on indium tin oxide,銦錫氧化物薄膜沉積聚苯胺)及三氧化鎢(TO3)。
[0014]本發(fā)明的三維物件顯示器，包括處理器、變形控制器、變色控制器以及顯示面板。處理器是用以擷取三維圖像數(shù)據(jù)，并分析三維圖像數(shù)據(jù)的像素中各像素的深度信息及顏色信息。變形控制器會(huì)根據(jù)深度信息產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的變形電壓，變色控制器則會(huì)根據(jù)顏色信息產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的變色電壓。顯示面板是接收變形電壓及變色電壓，且包括多個(gè)顯示胞。其中，各顯示胞包括變形主體以及變色層。變形主體包括變形電極，而變色層配置于變形主體的上表面且包括變色電極。變形主體是根據(jù)變形電極所接收的變形電壓產(chǎn)生形變，變色層則是根據(jù)變色電極所接收的變色電壓改變顏色。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的三維物件顯示器還包括立體成像單元。此立體成像單元是用以擷取左圖像及右圖像，以產(chǎn)生三維圖像數(shù)據(jù)。
[0016]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的處理器是依據(jù)立體成像單元的左鏡頭及右鏡頭拍攝左圖像及右圖像的焦距、左鏡頭及右鏡頭的鏡頭間距以及左圖像及右圖像相對(duì)應(yīng)的各像素的像差，估測(cè)各像素的深度信息。
[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的立體成像單元分別擷取所在的拍攝環(huán)境的遠(yuǎn)景圖像及近景圖像。上述的處理器分析遠(yuǎn)景圖像與近景圖像，以取得拍攝環(huán)境的深度范圍，并根據(jù)深度范圍、顯示胞形變的最大變形量以及產(chǎn)生最大變形量所施加的變形電壓，建立電壓對(duì)照表。此電壓對(duì)照表中記錄深度范圍內(nèi)各深度對(duì)應(yīng)的變形電壓。
[0018]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的三維物件顯示器還包括存儲(chǔ)單元，其是用以記錄上述的電壓對(duì)照表。
[0019]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述變形控制器是基于電壓對(duì)照表，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于深度信息的變形電壓。
[0020]基于上述，本發(fā)明的三維物件顯示方法、顯示器及顯示胞是分析三維圖像數(shù)據(jù)中各像素的深度信息及顏色信息，據(jù)以控制顯示器的顯示胞產(chǎn)生形變并改變顏色，從而將三維圖像數(shù)據(jù)中的物體以真實(shí)立體物件的方式呈現(xiàn)。借此，可讓使用者在視覺(jué)的感受外亦可經(jīng)由觸碰而感受物件的真實(shí)存在。
[0021]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖示做詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的三維物件顯示器的方塊圖；
[0023]圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的顯示胞的示意圖；
[0024]圖3是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的三維物件顯示方法的流程圖；
[0025]圖4是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的三維物件的范例；
[0026]圖5是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的三維物件顯示方法的流程圖；
[0027]圖6A?圖6C是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的顯示面板的示意圖。
[0028]符號(hào)說(shuō)明:
[0029]10:三維物件顯示器；
[0030]11:處理器；
[0031]12:變形控制器；
[0032]13:變色控制器；
[0033]14,60:顯示面板；
[0034]15、61_1、61_2、62_1:顯示胞；
[0035]152:變形主體；
[0036]154:變色層；
[0037]156:變形電極；
[0038]158:變色電極；
[0039]40:人臉物件；
[0040]61、62:像素層；
[0041]S302?S308、S502?S508:三維物件顯示方法的各步驟；
[0042]X:區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0043]本發(fā)明將娃氧樹(shù)脂(silicone)、丙烯基合成橡膠(acrylic elastomerVHB 4910)等彈性(Elastomeric)材料，與 N-丙燒橫酸鈉(N-Propanesulfonate)、PProDOP (polypropylene d1xypyrrole,丙烯二氧批P各)、DEPOT (Deposited Polyanilineon indium tin oxide,銦錫氧化物薄膜沉積聚苯胺)及三氧化鶴(WO3)等電致變色(Electrochromic)材料構(gòu)成顯示器的顯示胞(cell),使得每一個(gè)顯示胞均具備電致變形及電致變色的特性。本發(fā)明還進(jìn)一步分析三維圖像數(shù)據(jù)以取得圖像數(shù)據(jù)中各像素的深度信息及顏色信息，并據(jù)以產(chǎn)生可使上述顯示胞產(chǎn)生變形及變色的變形電壓及變色電壓。顯示器中的每個(gè)顯示胞在接收到上述電壓后即