Система трехмерного отображения



Система трехмерного отображения
Система трехмерного отображения
Система трехмерного отображения
Система трехмерного отображения

 


Владельцы патента RU 2541936:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Изобретение относится к средствам отображения трехмерного изображения. Техническим результатом является обеспечение автоматизированной адаптации трехмерного отображения с учетом определения присутствия пользователя. Система содержит дисплей (207), блок (203) визуализации, средство (209, 211) формирования оценки присутствия пользователя в ответ на попытку обнаружения пользователя в области просмотра системы отображения, средство (213) изменения дифференцированных образов смежных изображений для адаптации трехмерного эффекта в ответ на оценку присутствия пользователя. В системе средство (213) изменения приспособлено для регулировки диапазона глубины сцены, представленной дифференцированными образами в ответ на оценку присутствия пользователя. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится системе трехмерного отображения и способу ее функционирования.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Трехмерные дисплеи получают возрастающий интерес, и предпринимается значительное исследование по поводу того, как обеспечить трехмерное зрительное восприятие, не требуя, чтобы пользователь носил специальные очки или другое неудобное оборудование, или не требуя, чтобы глаза пользователей оставались в специальном местоположении.

Трехмерные (3D) дисплеи добавляют третье измерение к зрительному впечатлению путем предоставления двум глазам пользователя разных изображений сцены, которая просматривается. Это может быть достигнуто, если пользователь носит очки, чтобы разделить два изображения, которые отображаются. Однако так как это может считаться неудобным пользователю, во многих сценариях предпочтительно использовать автостереоскопические дисплеи, которые используют средства на дисплее (такие как ступенчатые линзы или барьеры), чтобы разделить изображения и отправить их в разных направлениях, где они могут по отдельности достичь глаз пользователя.

Автостереоскопические дисплеи типично создают "конусы" изображений, где каждый конус содержит два или часто больше изображений, которые соответствуют разным углам обзора сцены. Разница углов обзора между смежными изображениями формируется, чтобы соответствовать разнице углов обзора между правым и левым глазом пользователя. Соответственно, зритель, чьи глаза видят два смежных изображения, будет воспринимать трехмерный эффект. Пример такой системы, в которой девять разных изображений формируются в конусе обзора, проиллюстрирован на фигуре 1.

Однако, хотя описанные автостереоскопические дисплеи обеспечивают очень выгодное трехмерное впечатление, они также имеют некоторые связанные недостатки. Например, автостереоскопические дисплеи имеют тенденцию быть высокочувствительными к положению пользователей, и поэтому имеют тенденцию быть менее подходящими для динамических сценариев, в которых не может гарантироваться, что человек находиться в очень специфическом местоположении. Более точно, правильное трехмерное восприятие в высокой степени зависит от того, расположен ли пользователь таким образом, чтобы глаза пользователя воспринимали изображения, которые соответствуют правильным углам обзора. Однако в некоторых ситуациях глаза пользователя могут не быть расположены оптимально для приема подходящих изображений образа, и поэтому некоторые приложения и сценарии автостереоскопических дисплеев, в особенности те, в которых подходящие изображения направлены в глаза зрителя, могут иметь тенденцию к запутыванию зрительной системы человека, приводя к некомфортному ощущению. Такое впечатление не может быть ограничено пользователями в местоположениях, в которых принимаются неправильные изображения, но может даже испытываться, когда человек не смотрит непосредственно на дисплей, а только видит его как часть своего периферического зрения. Впечатление может быть особенно выражено для вариантов осуществления, в которых люди могут двигаться вдоль дисплея, таким образом проходя через некоторое число изображений.

Следовательно, система улучшенной трехмерной конструкции была бы полезна, и в особенности была бы полезна система, делающая возможным повышенную гибкость и улучшенное впечатление пользователя, уменьшенный дискомфорт пользователя и/или улучшенное поведение.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно изобретение стремится предпочтительно уменьшить, облегчить или исключить один или более из вышеупомянутых недостатков отдельно или в любой комбинации.

Согласно аспекту изобретения предоставляется система трехмерного отображения, содержащая: дисплей для представления множества изображений сцены, каждое изображение, соответствующее направлению обзора для сцены; блок визуализации для формирования образа для каждого из множества изображений, блок визуализации, способный формировать дифференцированные образы для прилегающих изображений, содержащих данные дифференцированных образов, обеспечивающих трехмерный эффект глубины, когда прилегающие изображения просматриваются разными глазами зрителя; средство для формирования оценки присутствия пользователя в ответ на попытку обнаружения пользователя в области просмотра для системы отображения; и средство изменения для изменения дифференцированных образов для прилегающих изображений, чтобы приспособить трехмерный эффект в ответ на оценку присутствия пользователя.

Изобретение может предоставить улучшенное впечатление пользователя во многих вариантах осуществления и сценариях. В частности, эффективное 3D впечатление может быть предоставлено выделенным пользователям, в то же время уменьшая дискомфорт и неудобство, которые могут испытываться при некоторых обстоятельствах и сценариях.

Например, система отображения может функционировать в двумерном (2D) режиме, когда оценено, что пользователи не присутствуют, и может переключиться в трехмерный (3D) режим, когда обнаруживается, что пользователь, вероятно, смотрит на дисплей. Это может сократить неудобство и дискомфорт, которые могут быть представлены людям, которые не расположены для оптимального 3D просмотра, в то же время делая возможным бескомпромиссное 3D представление для пользователей, выделенных для 3D впечатления.

Оценка присутствия пользователя может быть двоичным указателем, предоставляющим указание того, обнаружен ли какой-либо пользователь или нет. Область просмотра может являться любой подходящей областью и действительно может быть определена самим средством для определения оценки присутствий пользователя. Например, оценка присутствия пользователя может быть сформирована на основании камеры, охватывающей область, а область просмотра может являться областью, охваченной камерой.

Оценка присутствия пользователя в некоторых вариантах осуществления может указывать на оцененные характеристики присутствия пользователя. Например, положение или расстояние относительно дисплея могут быть оценены и отражены в оценке присутствия пользователя. В качестве другого примера, оценка присутствия пользователя может указывать на характеристики подвижности пользователя, и конкретно может указывать на характеристику, отражающую то, как движется пользователь в настоящее время. Таким образом, предоставляемый трехмерный эффект, может, например, зависеть от того, движется ли обнаруженный пользователь или нет.

Предпочтительно трехмерная система отображения согласно настоящему изобретению является автостереоскопической системой отображения, например линзовой или барьерной системой отображения, в которой соответственно линзы и заслонки используются, чтобы направлять информацию изображения на глаза пользователя. Более предпочтительно дисплей предоставляет более чем три изображения одновременно. В линзовой автостереоскопической системе отображения соответствующие изображения последовательно направляются под конкретными углами линзами, размещенными на дисплее между дисплеем и наблюдателем.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, средство изменения организовано, чтобы настраивать диапазон глубины для сцены, представленной дифференцированными образами, в ответ на оценку присутствия пользователя.

Это может сделать возможным особенно привлекательное впечатление пользователя и может улучшить и/или способствовать настройке и управлению предоставляемым 3D впечатлением. Диапазон глубины может быть воспринимаемой разницей глубины между самыми передними и самыми задними пикселями образа. Диапазон глубины может, например, быть отражен дифференцированными данными в терминах данных преграждения и/или характеристик несоответствия между соответствующими областями образов образов прилегающих изображений.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, средство изменения организовано, чтобы изменять данные дифференцированных образов, чтобы варьировать характеристики несоответствия для соответствующих областей образа дифференцированных образов в ответ на оценку присутствия пользователя.

Это может сделать возможным особенно эффективное и высокопроизводительное средство управления 3D эффектом. Например, блок визуализации может формировать значения несоответствия на основании данных глубины для сцены, а сформированные значения несоответствия могут просто быть изменены в зависимости от оценки присутствия пользователя.

Например, средство изменения может быть организовано, чтобы настраивать смещение несоответствия между соответствующими областями образов прилегающих изображений в ответ на оценку присутствия пользователя. А именно средство изменения может быть организовано, чтобы уменьшить смещение несоответствия между соответствующими областями образов прилегающих изображений, когда оценка присутствия пользователя указывает на то, что пользователь присутствует относительно того, когда оценка присутствия пользователя указывает на то, что пользователь не присутствует.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, средство визуализации организовано, чтобы формировать данные дифференцированных образов в ответ на данные карты глубины для сцены, а средство изменения организовано, чтобы изменять взаимосвязь между значениями карты глубины и значениями несоответствия в ответ на оценку присутствия пользователя.

Это может сделать возможным особенно эффективный и практичный способ управления формируемым 3D эффектом. В частности, это может уменьшить сложность, требования вычислительных ресурсов и/или издержки при предоставлении улучшенного впечатления пользователя. Например, значение глубины пикселя относительно уровня глубины экрана (или например, наиболее переднего или заднего уровня) может быть отмасштабировано посредством коэффициента масштабирования перед основанной на значении глубины визуализацией. Затем коэффициент масштабирования может легко управляться средством изменения. В соответствии с необязательным признаком изобретения, средство изменения организовано, чтобы изменять данные дифференцированных образов, чтобы варьировать смещение угла обзора между дифференцированными образами в ответ на оценку присутствия пользователя.

Это может сделать возможным особенно эффективный и практичный способ управления формируемым 3D эффектом. В частности, это может уменьшить сложность, требования вычислительных ресурсов и/или издержки при предоставлении улучшенного впечатления пользователя. Например, визуализация может быть основана на одном или более общих образов со связанными данными карты глубины, и блок визуализации может быть организован, чтобы формировать образы для разных изображений на основании значения ввода, устанавливающего угол обзора для образа. Тогда 3D эффектом можно легко управлять посредством изменения разницы в относительных углах обзора, используемых для визуализации разных образов, которые должны показываться в разных изображениях.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, средство изменения организовано, чтобы осуществлять переход системы отображения из первого режима функционирования во второй режим функционирования в ответ на обнаружение нового пользователя, первый режим функционирования соответствует уменьшенному трехмерному эффекту относительно второго режима функционирования.

Это может сделать возможным улучшенное впечатление пользователя и, в частности может сделать возможным очень эффективное 3D впечатление для выделенного пользователя без создания неудобства другим зрителям или пользователю перед тем, как пользователь и/или система будут способны предоставить оптимизированное впечатление.

Например, когда оценка присутствия пользователя указывает, что в области просмотра нет пользователей, система отображения может функционировать в режиме 2D, таким образом не вызывая какого-либо неудобства проходящим пользователям или пользователям вне области просмотра. Когда система обнаруживает, что присутствует новый пользователь, система может переключиться в режим 3D, чтобы предоставить 3D впечатление пользователю.

Новый пользователь может являться пользователем, который не был ранее обнаружен. Таким образом, переход может быть запущен посредством обнаружения пользователя, который не был обнаружен ранее. Новый пользователь может быть единственным пользователем в области просмотра. В качестве конкретного примера, оценка присутствия пользователя может предоставлять двоичную оценку, указывающую на оценку того, присутствует ли один или более пользователей или пользователи не присутствуют. Когда оценка изменяется с указания, что пользователи не присутствуют, на указание, что один или более пользователей присутствует, может быть вызван переход из режима 2D в режим 3D функционирования.

В соответствии с необязательным признаком изобретения средство изменения организовано, чтобы управлять тем, чтобы переход имел время перехода между 0,5 секундами и 10 секундами.

Это может предоставить улучшенное впечатление пользователя. Более того, пользователю может быть предоставлено более приятное впечатление, в котором 2D образ постепенно погружается в 3D образ (то есть восприятие глубины может появляться медленно). Это может предоставить улучшенное восприятие и может также позволить системе приспособиться к конкретному сценарию, например обеспечить оптимизацию изображений для конкретного местоположения пользователя.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, средство изменения организовано, чтобы осуществлять переход системы отображения из второго режима функционирования в первый режим функционирования в ответ на обнаружение отсутствия пользователя, первый режим функционирования соответствует уменьшенному трехмерному эффекту относительно второго режима функционирования.

Это может сделать возможным улучшенное впечатление пользователя и, в частности, может сделать возможным очень эффективное 3D впечатление для выделенного пользователя без создания неудобства другим зрителям или пользователю перед тем, как пользователь и/или система будут способны предоставить оптимизированное впечатление.

Например, когда оценка присутствия пользователя указывает на то, что пользователь присутствует, система может функционировать в 3D режиме, чтобы предоставлять 3D впечатление пользователю. Однако, когда обнаруживается, что пользователь уходит, система отображения может переключиться на режим 2D, таким образом не вызывая какого-либо неудобства проходящим зрителям.

Отсутствие пользователя может являться отсутствием любого пользователя в области просмотра или может в некоторых вариантах осуществления соответствовать отсутствию пользователя, который ранее присутствовал. Таким образом, переход может быть запущен посредством неудачной попытки обнаружить пользователя, который был обнаружен ранее. В качестве конкретного примера, оценка присутствия пользователя может предоставлять двоичную оценку, указывающую на оценку того, присутствует ли один или более пользователей или пользователи не присутствуют. Когда оценка изменяется с указания, что один или более пользователей присутствует, на указание, что пользователи не присутствуют, может быть вызван переход из режима 2D в режим 3D функционирования.

В некоторых вариантах осуществления средство изменения может быть организовано, чтобы управлять тем, чтобы переход имел время перехода между 0,5 секундами и 10 секундами. Это может предоставить улучшенное впечатление пользователя.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, трехмерная система отображения дополнительно организована, чтобы представить множество смежных групп изображений, каждая группа изображений, содержащая по меньшей мере некоторое количество из множества изображений.

Это может сделать возможным улучшенное впечатление пользователя и может в частности позволить предоставить высококачественное 3D впечатление пользователям в разных местоположениях относительно дисплея. Подход может дополнительно сделать возможным облегченный и/или улучшенный дизайн и производство дисплеев.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, система трехмерного отображения организована, чтобы уменьшать яркость по меньшей мере первого изображения относительно второго изображения первой группы изображений, второе изображение является более центральным в первой группе изображений, чем первое изображение.

Это может сделать возможным улучшенное впечатление пользователя и может в частности снизить неудобство и дискомфорт, которые могут восприниматься некоторыми пользователями в некоторых сценариях.

А именно, хотя множество изображений внутри единичной группы упорядочены, чтобы соответствовать направлениям образов, соответствующим правому и левому глазу соответственно, эта взаимосвязь разрушается в конце группы. В частности, наиболее правое направление обзора будет типично находиться в конце группы (конуса), которая является смежной к изображению из прилегающей группы, которая соответствует наиболее левому направлению обзора. Соответственно, восприятие 3D образа будет не только искажено увеличенным углом обзора, оно также будет искажено направлениями обзора, которые являются противоположными/зеркально отображенными. Это может вызвать искаженное изображение и может привести к неудобству и дискомфорту для пользователя. Этот эффект может быть уменьшен путем уменьшения яркости по направлению к границам групп. Например, по мере того как пользователь движется по направлению к границе группы/конуса обзора, образ может становиться темнее, таким образом уменьшая воспринимаемое влияние одного из глаз пользователя, передвигающегося к следующей группе/конусу обзора. В качестве альтернативы или дополнительно, можно предоставить пользователю обратную связь, которая может сместить пользователя от границ группы/конуса.

Яркость может, например, быть средней яркостью для образа, или по умолчанию, или яркостью фона для образов.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, система трехмерного отображения дополнительно организована, чтобы не предоставлять образ сцены в по меньшей мере одном граничном изображении по меньшей мере одной группы изображений.

Это может сделать возможным улучшенное впечатление пользователя и может, в частности, снизить неудобство и дискомфорт, которые могут восприниматься некоторыми пользователями в некоторых сценариях. А именно, эквивалентно описанию выше, это может уменьшить получение пользователем инвертированных 3D сигналов из-за нахождения на границе между двумя смежными группами/конусами обзора.

Представление сцены без образов может, в частности, быть достигнуто путем предоставления образа без деталей взамен, такого как полностью белого или черного образа (например, соответствующего отсутствию яркости). Подход может предупредить, что пользователь воспринимает зеркально отображенные/обратные 3D сигналы, так как для пользователя в нормальном положении просмотра относительно дисплея может не быть реально или даже возможно захватить больше, чем два изображения. В качестве альтернативы или дополнительно, можно предоставить пользователю обратную связь, которая может сместить пользователя от границ группы/конуса.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, оценка присутствия пользователя содержит указание относительного положения пользователя обнаруженного нового пользователя относительно дисплея, а система трехмерного отображения дополнительно содержит средство для направления группы изображений по направлению к относительному положению пользователя.

Это может обеспечить улучшенное впечатление пользователя и может, в частности, обеспечить улучшенное впечатление пользователя на основании синергетического взаимодействия с ранее описанными характеристиками и вариантами для изобретения.

Например, подход может сделать возможным то, что пользователю предоставляется 3D эффект, который направляется по направлению к его текущему положению относительно экрана. Например, дисплей может приспосабливаться таким образом, что когда новый пользователь принимает положение перед дисплеем, вывод приспосабливается таким образом, чтобы пользователь находился в центре группы/конуса обзора. Однако во время того как пользователь принимает свое положение, а так же в течение времени приспособления для системы, пользователю может быть предоставлен 2D образ, таким образом избегая неблагоприятных эффектов выровненного не надлежащим образом 3D представления. Когда пользователь стабилизировал свое положение, и система приспособила конус обзора к стабилизированному положению, трехмерные характеристики могут постепенно быть усилены, чтобы предоставить полное 3D впечатление.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, оценка присутствия пользователя содержит оценку внимания пользователя, указывающую на внимание пользователя к дисплею.

Это может сделать возможным улучшенное функционирование и может, в частности, сделать возможным улучшенное приспособление системы к конкретной пользовательской среде и характеристикам.

Согласно аспекту изобретения предоставляется способ функционирования для системы трехмерного отображения, состоящий в том, что: предоставляют множество изображений сцены на дисплее, каждое изображение, соответствующее направлению обзора для сцены; формируют образ для каждого из множества изображений, включая формирование дифференцированных образов для прилегающих изображений, содержащих данные дифференцированных образов, обеспечивающих трехмерный эффект глубины, когда прилегающие изображения просматриваются разными глазами зрителя; формируют оценку присутствия пользователя в ответ на попытку обнаружения пользователя в области просмотра для системы отображения; и изменяют дифференцированные образы для прилегающих изображений, чтобы приспособить трехмерный эффект в ответ на оценку присутствия пользователя.

Согласно аспекту изобретения предоставляется компьютерный программный продукт для выполнения способа, описанного выше.

Эти и другие аспекты, признаки и преимущества изобретения будут очевидны из и разъяснены со ссылкой на вариант(ы) осуществления, описанный(е) в дальнейшем в материалах настоящей заявки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Варианты осуществления изобретения будут описаны путем только примера со ссылкой на чертежи, на которых

Фигура 1 - иллюстрация системы трехмерного отображения, предоставляющей множество изображений в соответствии с предшествующим уровнем техники;

Фигура 2 иллюстрирует пример системы трехмерного отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;

Фигура 3 - иллюстрация множества изображений, сформированных системой трехмерного отображения; и

Фигура 4 иллюстрирует пример способа функционирования для системы трехмерного отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фигура 2 иллюстрирует пример системы трехмерного отображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Трехмерная система отображения организована, чтобы формировать множество изображений, которые соответствуют разным углам обзора одной и той же сцены таким образом, что пользователь, видящий разные изображения в двух глазах, может воспринимать трехмерный образ.

В примере, система трехмерного отображения содержит источник 201 данных образов, который предоставляет данные образов и связанные данные, которые могут сделать возможным формирование образов для трехмерного восприятия. В конкретном примере, предоставляемые данные предоставляются множеством уровней образов, соответствующих фоновому уровню и одному или более уровням переднего плана для фонового образа. Дополнительно, предоставляемые данные содержат карту глубины для каждого уровня образа, который содержит значение глубины для каждого пикселя уровня образа.

Для ясности и краткости нижеследующее описание будет сфокусировано на обработке единичного образа, такого как неподвижный образ. Однако будет принято во внимание, что описанные принципы применяются в равной степени к, например, представлениям трехмерной анимации и движущимся образам. Например, описываемая обработка может быть применена отдельно для каждого образа и карты глубины сигнала трехмерного видео, когда модель многоуровневой глубины используется в качестве сигнала трехмерного видео.

Источник 201 данных образов соединен с процессором 203 визуализации, который организован, чтобы визуализировать множество образов для разных изображений сцены, представленной данными образов, принятых от источника 201 данных образов. Образы визуализируются, чтобы соответствовать образам, которые воспринимаются правым или левым глазом зрителя соответственно.

В частности, процессор 203 визуализации может формировать ряд образов, где каждый образ соответствует изображению одного глаза со смежным изображением, соответствующим изображению другого глаза. Образы формируются таким образом, что когда два смежных изображения воспринимаются соответственно левым и правым глазом пользователя, желаемый 3D эффект воспринимается пользователем.

Например, во время функционирования в полном 3D режиме, процессор 203 визуализации может формировать образ для центрального изображения, которое соответствует образу, который будет видим глазом непосредственно перед сценой. Образ формируется на основании принятых уровней образов и карты глубины. Тогда образ для изображения непосредственно справа может быть сформирован, чтобы соответствовать изображению, которое будет видно из угла обзора, смещенного вправо на величину, соответствующую типичной разнице в углах обзора между левым и правым глазами на заданном расстоянии. Образ для изображения справа от этого изображения формируется путем повторения этого процесса, то есть путем формирования образа, который соответствует углу обзора, дополнительно смещенному вправо на величину, соответствующую типичной разнице в углах обзора между левым и правым глазами на заданном расстоянии. Тот же подход будет использоваться для образов, соответствующих изображению слева от центрального изображения (с углом обзора, смещенным между двумя образами, находящимися в противоположном направлении). Таким образом, пользователь, расположенный так, что левый и правый глаза принимают образы от смежных изображений, будет принимать дифференцированные образы, содержащие данные дифференцированных образов, которые отражают разные углы обзора. Соответственно пользователь может воспринимать трехмерный эффект глубины. В конкретном примере процессор 203 визуализации формирует девять образов для девяти смежных изображений (схожим образом с примером фигуры 1).

Как будет объяснено ниже, процессор 203 визуализации может не всегда функционировать в режиме 3D, но может функционировать в уменьшенном 3D режиме, включая режим 2D, в котором все сформированные образы идентичны, то есть в котором используется одинаковый образ для всех изображений.

Будет принято во внимание, что любой подходящий алгоритм для формирования образа для заданного угла обзора из трехмерной модели или видеосигнала может быть использован без приуменьшения изобретения. Например, алгоритмы для визуализации изображений для дисплеев множественных изображений на основании трехмерной модели, такой как модели трехмерной многоуровневой глубины, хорошо известны специалистам в данной области техники. Пример подходящего алгоритма для визуализации изображений на основании модели многоуровневой глубины может быть найден в "Образах многоуровневой глубины (Layered Depth Images)", Shade, J. и другие, опубликовано в SIGGRAPH98. Другие источники для алгоритмов для визуализации изображений могут быть найдены в книгах по компьютерной графике.

Сформированные образы передаются в контроллер 205 групп, который формирует множество смежных групп изображений. Контроллер 205 групп организован, чтобы формировать множество групп изображений так, что каждая группа содержит одинаковые изображения. Контроллер 205 групп соединен с 3D дисплеем, который организован, чтобы представлять группы изображений. Каждая группа изображений может таким образом соответствовать конусу обзора так, как это проиллюстрировано на фигуре 1.

Таким образом, в примере 3D дисплей не только отображает непересекающиеся изображения, но скорее отображает группу изображений, которая дублируется или повторяется напротив дисплея. А именно, каждая группа изображений может быть представлена в конусе обзора, схожем с проиллюстрированным на фигуре 1, но конусы обзора дублируются напротив дисплея. Таким образом, самое левое изображение одной группы изображений будет смежным с самым правым изображением смежной группы изображений (которая идентична самому правому изображению самой группы изображений). Подобным образом, самое правое изображение одной группы изображений будет смежным с самым левым изображением смежной группы изображений (которая идентична самому левому изображению самой группы изображений).

Таким образом, в примере фундаментальный набор изображений повторяется напротив дисплея, таким образом позволяя, например, пользователям в разных местоположениях относительно дисплея воспринимать эффективное 3D восприятие. Таким образом, как проиллюстрировано на фигуре 3, конусы обзора могут повторяться периодически напротив дисплея таким образом, что люди в разных конусах могут видеть одинаковое содержимое.

Контроллер 205 групп распределяет визуализируемые изображения, соответствующие разным углам обзора, по подходящим изображениям в группах. А именно образ, соответствующий самому левому углу обзора, размещается в самом левом изображении каждой группы/конуса, образ, соответствующий следующему самому левому углу обзора, размещается в следующем самом левом изображении каждой группы/конуса и так далее.

Однако, дополнительно, система фигуры 1 организована, чтобы приспосабливать режим работы в ответ на оценки присутствия одного или более пользователей, чтобы уменьшить неудобство и дискомфорт зрителям в субоптимальных положениях.

А именно, если зритель расположен на границе конуса так, что он видит изображения из разных групп, он увидит инвертированные в направлении слева направо изображения, что может запутать человеческую зрительную систему, и таким образом, может привести к некомфортному ощущению (например, левый глаз может видеть образ +4 фигуры 3, а правый глаз может видеть образ -4). Эти граничные переходы групп/конусов обеспечивают один из главных недостатков большинства автостереоскопических 3D дисплеев. Более того, даже когда человек не смотрит напрямую на дисплей, а только видит его как часть своего периферического зрения, может быть вызван дискомфорт вблизи к границам конуса. Это может быть особенно критично, когда люди движутся вдоль дисплея, так как это приведет к тому, что они пройдут через несколько границ конусов.

В системе фигуры 2 функционирование приспосабливается в ответ на сформированную оценку присутствия пользователя в подходящей области. Оценка пользователя может, в частности, быть использована, чтобы приспосабливать конус обзора так, что когда обнаруживается новый пользователь, контроллер 205 групп формирует группы изображений так, что группы/конусы обзора будут иметь тенденцию формирования с пользователем в центре конуса обзора.

Однако, хотя приспособление конуса/группы обзора к положению пользователя может в значительной степени улучшить впечатление пользователя и уменьшить неудобство и дискомфорт, пользователь может изначально быть расположен на границах между группами обзора. Например, в течение временного интервала с момента, когда пользователь типично начинает видеть экран, до момента, когда он располагается в желаемом положении, пользователь может испытывать искаженные или зеркально отображенные 3D сигналы, приводящие к дискомфорту. Также, приспособление изначального конуса обзора не будет уменьшать проблему случайных зрителей, таких, например, как зрители, передвигающиеся напротив дисплея.

В системе фигуры 2, это уменьшается оценкой присутствия пользователя, также используемой, чтобы управлять 3D эффектом, предоставляемым образами разных изображений.

В качестве конкретного примера, оценка присутствия пользователя может быть использована, чтобы переключать систему отображения между 2D режимом функционирования и 3D режимом функционирования. Например, если оценка присутствия пользователя указывает на то, что пользователь не был обнаружен в течение заданного временного интервала, система отображения может функционировать в 2D режиме функционирования. Это может, например, быть достигнуто посредством отображения одинакового содержимого во всех изображениях, то есть посредством представления одинакового визуализированного образа во всех изображениях всех групп изображений. В этом случае случайные зрители или пользователи в процессе принятия положения для просмотра дисплея не испытают каких-либо искажений или дискомфорта, а испытают только двумерную сцену. Однако когда пользователь обнаружен, система отображения может медленно переходить из 2D в 3D режим функционирования, например, путем постепенного увеличения эффекта глубины за, например, две секунды. Это может создать пользователю впечатление, что объекты медленно переходят из 2D в 3D. Более того, перед переходом в 3D режим группа или конус обзора может быть направлена на пользователя или размещена таким образом, который будет оптимальным относительно положений многочисленных пользователей.

Когда обнаруживаются многочисленные пользователи, приспособление группы или конуса обзора может быть достигнуто посредством направления конусов/групп изображений так, что минимальное количество пользователей будет попадать на границу конуса, или посредством максимизации среднего расстояния от центров обнаруженных лиц до их ближайших границ конусов. Например, если обнаружены два пользователя, среднее или сумма расстояний между центром каждого обнаруженного лица и ближайшей границей конуса может быть оценена для, например, всех возможных выравниваний конусов (например, для девяти разных возможностей для дисплея, предоставляющего девять изображений на конус). Затем может быть выбрано выравнивание, которое обеспечивает максимальное суммарное расстояние до границ конуса. Такой же подход может, например, быть использован, чтобы минимизировать суммарное расстояние от центра конусов до центра лица. В качестве альтернативы, для каждого выравнивания может быть определено, находится ли какое-либо из обнаруженных местоположений лица слишком близко к границе конуса. Тогда может быть выбрано выравнивание, для которого не имеется обнаруженных местоположений лица внутри заданного интервала границы конуса. Если такое выравнивание невозможно, может быть выбрано выравнивание, которое приводит к тому, что только одно лицо находится на интервале границы конуса. Если это невозможно, может быть выбрано выравнивание только с двумя лицами на интервалах границ конусов, и так далее.

Будет принято во внимание, что в зависимости от количества и местоположения пользователей, не всегда может быть возможно приспособить конусы/группы обзора таким образом, что на границе между конусами обзора не будет пользователей. В некоторых вариантах осуществления это может считаться приемлемым (например, пользователи, расположенные внутри границ могут типично передвигаться, если они не воспринимают приемлемый 3D образ). Однако, в другом варианте осуществления, 3D эффект может быть настроен в ответ на обнаружение пользователя на интервале границы для группы изображений. Например, устройство может оставаться в 2D режиме функционирования, пока не будет обнаружено, что выравнивание групп/конусов обзора возможно без расположения каких-либо пользователей на интервале границы конуса обзора.

Если в течение заданного интервала пользователь не обнаруживается, дисплей может медленно переходить обратно в 2D режим функционирования. Были проведены эксперименты, которые продемонстрировали, что результат воспринимается как являющийся более приятным, чем использование фиксированного эффекта глубины и статических границ конусов. В частности, переход между 2D и 3D и обратно не воспринимался как неприятный.

Таким образом, система отображения фигуры 2 содержит процессор 209 пользователя, который организован, чтобы формировать оценку присутствия пользователя, которая, в частности, может быть двоичным значением, которое указывает, оценен ли пользователь как присутствующий или нет.

В примере процессор 209 пользователя соединен с камерой, которая организована, чтобы захватывать область перед дисплеем 207. Камера 211 может, например, быть расположена выше или ниже дисплея. Сигнал от камеры 211 передается процессору 209 пользователя, который приступает к оценке сигнала, чтобы обнаружить присутствие пользователя. В конкретном примере процессор 209 пользователя выполняет обнаружение лица на принятом видеосигнале. Таким образом, алгоритм обнаружения лица стремится обнаружить присутствие пользователя, пытаясь обнаружить лицо в принятом сигнале. Если лицо обнаружено, оценка присутствия пользователя настраивается, чтобы указывать на то, что пользователь присутствует, а в противном случае она настраивается, чтобы указывать на то, что пользователь не присутствует. Алгоритм обнаружения лица может, в частности, быть организован, чтобы обнаруживать лица, которые повернуты по направлению к камере 211 и дисплею 207, так как это может предоставить указание не только зрителя, который присутствует, но также может указывать на то, что зритель вероятно является пользователем дисплея, то есть что обнаруженное лицо направлено на дисплей, чтобы видеть отображаемый(ые) образ(ы). Таким образом, подход может предоставить выгодное установление различий между пользователями и случайными зрителями и может, таким образом, не только предоставить указание присутствия, но также указание внимания.

Будет принято во внимание, что обнаружение присутствия пользователя может быть предметом различных требований, которые должны быть удовлетворены. Например, для указания присутствия пользователя, чтобы указать на то, что пользователь присутствует, может требоваться, чтобы пользователь был обнаружен в по меньшей мере заданном временном интервале. Подобным образом для указания присутствия пользователя, чтобы указать на то, что пользователь отсутствует, может требоваться, чтобы пользователь не был обнаружен в по меньшей мере заданном временном интервале.

Будет принято во внимание, что разные алгоритмы для обнаружения лица известны специалистам в данной области техники. Также будет принято во внимание, что другие алгоритмы для определения оценки присутствия пользователя могут быть использованы в качестве альтернативы или дополнительно в других вариантах осуществления.

В примере процессор 209 пользователя формирует оценку присутствия пользователя, которая может не только указывать на то, присутствует ли пользователь или нет, но которая также может предоставлять оценку положения пользователя относительно дисплея. Например, местоположение лица на изображении, захваченное камерой 211, может быть использовано, чтобы оценить положение пользователя вдоль дисплея 207. Эта информация местоположения в конкретном примере передается контроллеру 205 групп, который использует ее, чтобы формировать группу/конус обзора, который соответствует оцененному положению вдоль дисплея. Например, изображения могут быть размещены на конкретных лучах изображений дисплея таким образом, что луч, который соответствует положению пользователя, размещается на центральном изображении группы образов (например, изображение 0 примера фигуры 3).

Например, дисплей 207 может, в частности, иметь девять изображений на конус/группу и всего восемь конусов/групп. Общее число изображений соответственно составляет 72. Алгоритм обнаружения лица может обнаруживать человека, расположенного в, скажем, изображении 37. Из-за физики линзы дисплея, изображения повторяют себя каждые девять изображений, то есть изображение i является таким же, как изображение i+9 для всех i. Визуализация вычисляет 9 разных изображений, от -4 до 4, с изображением 0, являющимся изначальным 2D изображением. Визуализируемое центральное изображение распределяется на одно из 72 изображений. Имеется лишь девять разных конфигураций, чтобы распределить центральное изображение. Другие визуализируемые изображения размещаются вокруг центральных изображений, как показано на фигуре 3. Чтобы оптимизировать для зрителя в положении 37, контроллер 205 групп соответственно распределяет центральное изображение в положение 37.

В этом примере предполагается, что пользователь находится на оптимальном расстоянии просмотра. Приспособление дисплея к конкретному расстоянию зрителя может быть более сложным. Например, предполагая, что пользователь находится на расстоянии, скажем, 4 м, определяется, какие пиксели видны из положения 37 и на расстоянии 4 м, и центральное изображение размещается в этом подмножестве пикселей. Визуализируемое изображение 1 затем помещается в подмножество пикселей, видимых из положения 38 на расстоянии 4 м. Визуализируемое изображение -1 помещается в подмножество пикселей, видимых из положения 36 на расстоянии 4 м и так далее.

Будет принято во внимание, что оценки расстояния и положения могут быть получены, используя обнаружение лица. А именно известны алгоритмы обнаружения лица, которые предоставляют прямоугольник, представляющий обнаруженное лицо. Центр прямоугольника может быть использован как положение лица. Точные положения глаз обычно не требуются для конкретной системы. Более того, для направления конуса/группы обзора, требуется только горизонтальное положение (ни расстояние, ни вертикальное положение не требуются). Размер прямоугольника может быть использован, чтобы оценить расстояние до человека. Расстояние, например, полезно для игнорирования людей, которые находятся далеко, в то же время позволяя им быть отслеженными, когда они приблизятся. Типично формируются только прямоугольники больше некоторого минимального размера (например, 20×20 пикселей), таким образом часто ограничивая диапазон расстояния. Поэтому требуется подходящая область просмотра для отдельного варианта осуществления и сценария с узкой областью просмотра, приводящей к длинному диапазону расстояний, и широкой областью просмотра, приводящей к короткому диапазону расстояний. Камера более высокого разрешения делает возможным больший диапазон расстояний. VGA камер (640×480) достаточно для большинства сценариев.

Также будет принято во внимание, что различные улучшения камеры могут быть использованы, чтобы улучшить точность и надежность алгоритма обнаружения лица. Например, камера 211 может быть стереоскопической камерой, инфракрасной камерой, камерой высокого динамического диапазона и/или камерой глубины (в частности, основанной на времени пролета света).

Также будет принято во внимание, что в других вариантах осуществления могут быть использованы другие способы и принципы для обнаружения оценки присутствия пользователя. Например, простой инфракрасный датчик тепла (например, пассивный инфракрасный датчик, PID) может быть использован, чтобы предоставить простую двоичную оценку того, присутствует ли человек или нет внутри области, охватываемой датчиком.

Система отображения дополнительно содержит 3D контроллер 213, который соединен с процессором 209 пользователя и процессором 203 визуализации. 3D контроллер 213 принимает оценку присутствия пользователя от процессора 209 пользователя, и на основании этой оценки он приступает к управлению 3D эффектом, предоставляемым образами, сформированными процессором 203 визуализации.

В примере 3D контроллер 213 управляет степенью 3D восприятия, предоставляемого образами. Таким образом, разница в данных образов для разных образов, визуализируемых процессором 203 визуализации, приспосабливается, чтобы предоставить желаемый 3D эффект. А именно, диапазон глубины для сцены может быть приспособлен 3D контроллером 213 в зависимости от оценки пользователя. Таким образом, разница между глубиной для элементов пикселей, воспринимаемых соответственно как самые дальние от и самые близкие к зрителю, может быть приспособлена в зависимости от оценки присутствия пользователя. В примере диапазон глубины может быть представлен в полной степени данными сцены из источника 201 данных образов, когда система отображения функционирует в нормальном 3D режиме функционирования (то есть, когда пользователь присутствовал дольше, чем в течение заданного количества времени), но может не содержать диапазона глубины, когда система функционирует в 2D режиме функционирования (то есть, когда пользователь присутствовал дольше, чем в течение заданного количества времени).

Более того, в примере 3D контроллер 213 может управлять тем, чтобы переход между 2D режимом функционирования и 3D режимом функционирования был очень постепенным. Действительно, когда пользователь обнаруживается (например, лицо было обнаружено в течение более длинного интервала, чем заданный), 3D контроллер 213 постепенно управляет процессором визуализации, чтобы сформировать образы, которые изменяются с соответствующих плоскому образу (одинаковых образов на всех изображениях) на тот, который соответствует полному 3D изображению (то есть с данными дифференцированных образов, которые соответствуют разным углам обзора для правого и левого глаза).

Подобным образом, когда обнаружено, что пользователь отсутствовал дольше, чем в течение заданного временного интервала (например, лицо, которое было ранее обнаружено, больше не обнаруживается или даже лицо не было обнаружено в течение заданного интервала), 3D контроллер 213 постепенно управляет процессором визуализации, чтобы сформировать образы, которые изменяются с соответствующих полному 3D изображению (то есть, с данными дифференцированных образов, которые соответствуют разным углам обзора для правого и левого глаза) на тот, который соответствует плоскому образу (одинаковому образу на всех изображениях).

В примере 3D контроллер 213 управляет процессором 203 визуализации таким образом, что переходы относительно медленны. Особенно привлекательное впечатление пользователя было найдено для одного или обоих переходов, имеющих время перехода между 0,5 и 10 секундами, и в особенности между 1 и 5 секундами. Этот подход может предоставить пользователю впечатление, что когда он сядет перед дисплеем, представляемый образ будет автоматически и постепенно становиться трехмерным. Более того, образ автоматически вернется в 2D образ, когда пользователь уйдет, таким образом уменьшая неудобство и дискомфорт для остальных.

В примере сигналы 3D восприятия предоставляются разными образами, имеющими данные дифференцированных образов относительно друг друга, то есть когда предоставляется 3D эффект, образы не идентичны. Данные дифференцированных образов могут, в частности, состоять в смещении областей образов, соответствующих значению несоответствия, которое представляет параллактический эффект (между левым и правым глазом) для конкретной глубины области образа. Например, значения несоответствия будут увеличиваться по мере того, как объект образа будет находится дальше по направлению к пользователю, и, таким образом, смещение областей образов между образами для прилегающих изображений будет увеличиваться по мере того, как эти области образов будут находиться дальше впереди. Более того, значения несоответствия и смещения будут иметь тенденцию быть нулевыми для многих областей фоновых образов. Дополнительно, данные дифференцированных образов могут, например, содержать данные преграждения. Например, область фоновых образов может на одном образе быть преграждена передним объектом образа, но на другом образе может быть видимой. Таким образом, соответствующие значения пикселей на одном образе могут соответствовать переднему объекту образа и могут на прилегающем образе соответствовать фоновому образу.

Будет принято во внимание, что в разных вариантах осуществления могут использоваться разные подходы для изменения 3D эффекта в зависимости от оценки присутствия пользователя. Например, в некоторых вариантах осуществления оценка присутствия пользователя может рассматриваться детально, как часть алгоритма визуализации. Однако в других вариантах осуществления 3D контроллер 213 может управлять функционированием процессора визуализации посредством одного или более параметров.

Например, изменение 3D эффекта может быть достигнуто посредством изменения данных дифференцированных образов таким образом, что смещение угла обзора между дифференцированными образами изменяется в ответ на оценку присутствия пользователя. Таким образом, при нахождении в режиме 2D функционирования, угол обзора для всех образов может быть идентичен, и в действительности может не быть данных дифференцированных образов. Однако при функционировании в режиме 3D функционирования данные дифференцированных образов могут отражать влияние отдельных углов обзора для разных образов, соответствующих смещению угла обзора между глазами человека.

В некоторых вариантах осуществления 3D контроллер 213 может, в частности, предоставлять процессору 203 визуализации смещение угла обзора между прилегающими изображениями. Процессор визуализации затем может использовать это смещение угла обзора образа, чтобы создать образы, которые дифференцированы таким образом, чтобы они соответствовали смещению угла обзора образа. Таким образом, обработка преграждения и несоответствия будет выполнена таким образом, чтобы сформированные образы представляли образы сцены с установленным смещением угла обзора. 3D контроллер 213 может затем просто перевести систему отображения из 2D в 3D посредством постепенного увеличения смещения угла обзора с нуля до значения, соответствующего полному смещению угла обзора для левого и правого глаза. Переход из 3D режима в 2D режим может быть достигнут путем уменьшения смещения угла обзора с полного значения до нуля.

Таким образом, в системе характеристики несоответствия для данных дифференцированных образов между прилегающими образами будут изменены в зависимости от оценки присутствия пользователя. Значения несоответствия, которые используются, чтобы сформировать данные образов, часто могут быть сформированы как функция уровня глубины области образа, как определено картой глубины. Таким образом, пиксель, который является частью объекта образа, который находиться далеко в фоне, будет иметь низкое несоответствие (и, в частности, может не иметь несоответствия), так как он видим приблизительно под одним углом обоими глазами. Однако пиксель объекта образа, близкого к пользователю, будет иметь высокое несоответствие. Алгоритм визуализации типично определяет несоответствие как функцию глубины, и в системе фигуры 2, 3D контроллер 213 может быть организован, чтобы изменять эту функцию в зависимости от оценки присутствия пользователя. Например, несоответствие для заданного значения глубины пикселя может изменяться в ответ на оценку присутствия пользователя. В качестве конкретного примера, значение глубины из карты глубины, содержащей пиксель, может быть изменено перед тем, как оно преобразуется в значение несоответствия. В качестве простого примера, значение несоответствия может быть определено как:

dis=f(c·d),

где f(x) - стандартное преобразование глубины в значение несоответствия, d - глубина для пикселя, а с - коэффициент масштабирования, который управляется 3D контроллером 213. Таким образом, когда оценено, что пользователь не присутствует, 3D контроллер 213 может установить коэффициент масштабирования на ноль, приводя к формированию 2D вывода дисплея, а когда пользователь обнаружен, коэффициент масштабирования может медленно увеличиваться до 1, приводя к постепенному появлению 3D эффекта глубины.

Будет принято во внимание, что в некоторых вариантах осуществления оценка присутствия пользователя может не только указывать на то, оценено ли, что пользователь присутствует, но может также содержать указание того, оценено ли, что пользователь активно фокусируется на экране. Например, оценка внимания пользователя к дисплею может быть оценена посредством определения длительности, в течение которой алгоритм обнаружения лица обнаруживает лицо, повернутое по направлению к экрану. Таким образом, если алгоритм обнаруживает лицо, повернутое по направлению к экрану в течение длительного временного интервала, вероятно, что пользователь активно смотрит на дисплей, и соответственно предоставляется сильный 3D эффект. Однако если обнаружение лица только обнаруживает лицо на относительно коротких интервалах, вероятно, что это происходит, потому что пользователь продолжает поворачивать свою голову от дисплея и, таким образом, активно не смотрит на дисплей, и поэтому более вероятно, что он испытывает дискомфорт из-за границ конусов. Соответственно 3D эффект может быть уменьшен.

В некоторых вариантах осуществления оценка присутствия пользователя может включать указание на характеристику подвижности для пользователя. Например, алгоритм обнаружения лица может обнаруживать движение обнаруженного лица, а оценка присутствия пользователя может указывать на свойство этого движения, например, как быстро движется лицо, или происходит ли движение в постоянном направлении (например, соответствующем пользователю, проходящему мимо дисплея). Предоставляемый 3D эффект может затем быть изменен в зависимости от характеристики подвижности. Например, устройство может переходить только из 2D режима функционирования в 3D режим функционирования, если обнаруживается пользователь, который не двигается. Таким образом, для быстро движущегося зрителя, такого как зрителя, проходящего мимо дисплея, не предоставляются дифференцированные 3D изображения, таким образом уменьшая дискомфорт.

В некоторых вариантах осуществления устройство отображения может быть дополнительно организовано, чтобы изменять характеристику образов, в зависимости от того, в каком изображении из группы изображений представлен образ.

Например, контроллер 205 групп может быть организован, чтобы уменьшать яркость по меньшей мере одного изображения по направлению к границе конуса/группы относительно яркости более центрального изображения конуса/группы. Таким образом, по направлению к границам конусов, образы могут становиться темнее, таким образом уменьшая влияние пересекающихся изображений конусов/групп и предоставляя обратную связь пользователю, что он приближается к области, в которой 3D эффект ухудшается.

В частности, контроллер 205 групп может быть организован, чтобы не предоставлять образ сцены в по меньшей мере одном граничном изображении групп. Например, взамен может быть представлен полностью белый или черный образ, таким образом гарантируя, что пользователь не принимает зеркально отраженные 3D сигналы, и предоставляя обратную связь пользователю. Например, на фигуре 3 все изображения, соответствующие -4 и +4, могут быть однородными черными образами, таким образом предоставляя обратную связь и предотвращая эффект зеркального отражения. Будет принято во внимание, что во многих вариантах осуществления риск пересечения может быть уменьшен путем изменения только одного изображения каждой группы. Например, затемнение всех образов, соответствующих образу +4 фигуры 3, будет гарантировать, что никакие два прилегающих изображения не представляют зеркально отраженные 3D сигналы.

В качестве конкретного примера система отображения может приступать к затемнению изображений около границ конуса/группы. Степень затемнения может быть постепенно увеличена по направлению к границе конуса/группы до тех пор, пока изображение непосредственно на границе конуса/группы не станет полностью черным. Это будет иметь эффектом, что зритель на границе конуса/группы увидит черное изображение, что не приводит к дискомфорту, часто связанному с инвертированными изображениями и 3D сигналами. Этот подход также предоставляет обратную связь пользователю, когда пользователь находится в субоптимальном положении. Более того, это будет вызывать тенденцию к подсознательному смещению пользователя от границ. Компромисс заключается в том, что некоторые изображения не будут доступны для 3D представления, но это является вероятно в большей степени меньшим недостатком, так как дисплеи в большей степени имеют тенденцию быть способными предоставлять большое количество изображений на группу/конус (и ожидается, что это количество увеличится). Подход может, в частности, быть полезен для многопользовательского сценария.

В конкретном примере, процессор визуализации 203, контроллер 205 групп, процессор 209 пользователя и 3D контроллер 213 осуществляются как микропрограммное обеспечение, выполняемое на вычислительном устройстве, таком как процессор или вычислительная платформа, которое является частью системы отображения. Вычислительная платформа может, например, являться цифровым сигнальным процессором, который выполняет способ фигуры 4.

На этапе 401 формируется образ для каждого из множества изображений. Это включает иногда формирование дифференцированных образов для прилегающих изображений, содержащих данные дифференцированных образов, предоставляющие трехмерный эффект глубины, когда прилегающие изображения видимы разными глазами пользователя.

За этапом 401 следует этап 403, на котором формируется оценка присутствия пользователя в ответ на попытку обнаружения пользователя в области просмотра для системы отображения.

За этапом 403 следует этап 405, на котором формируется трехмерный эффект, предоставляемый образами множества изображений, в ответ на оценку присутствия пользователя.

За этапом 405 следует этап 407, на котором множество изображений представляется на дисплее с каждым изображением, соответствующим направлению обзора для сцены.

Затем способ может вернуться на этап 401.

Будет принято во внимание, что несмотря на то, что вышеприведенное описание сфокусировалось на применении, в котором представляется неподвижный образ, подход в равной степени применим к, например, движущимся образам. Например, каждое повторение способа фигуры 4 может обрабатывать одинаковый неподвижный образ или может обрабатывать новый образ в последовательности движущихся образов. Например, каждое повторение может обрабатывать новый кадр видеосигнала.

Будет принято во внимание, что вышеприведенное описание для ясности описало варианты осуществления изобретения со ссылкой на разные функциональные блоки и процессоры. Однако будет очевидно, что любое подходящее распределение функциональности между разными функциональными блоками или процессорами может быть использовано без приуменьшения изобретения. Например, проиллюстрированная функциональность для выполнения отдельными процессорами или контроллерами может быть выполнена тем же процессором или контроллерами. Следовательно, ссылки на конкретные функциональные блоки должны рассматриваться только в качестве ссылок на подходящее средство для предоставления описанной функциональности, а не указывать на строгую логическую или физическую структуру или организацию.

Изобретение может быть осуществлено в любой подходящей форме, включая аппаратное обеспечение, программное обеспечение, микропрограммное обеспечение или любую их комбинацию. Изобретение может по выбору быть осуществлено, по меньшей мере частично, как компьютерное программное обеспечение, выполняемое на одном или более процессорах данных и/или цифровых сигнальных процессорах. Элементы и компоненты варианта осуществления изобретения могут физически, функционально и логически быть осуществлены любым подходящим способом. Более того, функциональность может быть осуществлена в единичном блоке, во множестве блоков или как часть других функциональных блоков. По существу, изобретение может быть осуществлено единичном блоке или может быть физически и функционально распределено между разными блоками и процессорами.

Хотя настоящее изобретение было описано в связи с некоторыми вариантами осуществления, оно не подразумевается ограниченным конкретной формой, изложенной в материалах настоящей заявки. Скорее объем настоящего изобретения ограничивается только сопроводительными пунктами формулы изобретения. Дополнительно, хотя признак может казаться описываемым в связи с конкретными вариантами осуществления, специалист в данной области техники заметит, что различные признаки описанных вариантов осуществления могут быть скомбинированы в соответствии с изобретением. В пунктах формулы изобретения термин содержащий не исключает присутствие других элементов или этапов.

Более того, хотя оно и перечислено индивидуально, множество средств, элементов или этапов способа может быть осуществлено, например, единичным блоком или процессором. Дополнительно, хотя отдельные признаки могут быть включены в разные пункты формулы изобретения, они возможно могут быть выгодно скомбинированы, а включение в разные пункты формулы изобретения не подразумевает, что комбинация признаков не осуществима и/или не выгодна. Также включение признака в одну категорию пунктов формулы изобретения не подразумевает ограничение этой категорией, а скорее указывает, что признак в равной степени применим к другим категориям пункта формулы изобретения как подходящий. Более того, порядок признаков в пунктах формулы изобретения не подразумевает какой-либо конкретный порядок, в котором признаки должны работать и, в частности, порядок отдельных этапов в пункте формулы изобретения способа не подразумевает, что этапы должны быть выполнены в этом порядке. Скорее, этапы могут быть выполнены в любом подходящем порядке. Вдобавок, единичные ссылки не исключают множественности. Таким образом ссылки в единственном числе, "первый", "второй" и так далее, не исключают множественности. Ссылочные символы в пунктах формулы изобретения предоставлены только в качестве поясняющего примера, не будут толковаться как ограничивающие объем пунктов формулы изобретения каким-либо способом.

1. Система трехмерного отображения, содержащая:
дисплей (207) для представления множества изображений сцены, причем каждое изображение соответствует направлению обзора для сцены;
блок (203) визуализации для формирования образа для каждого из множества изображений, причем блок визуализации выполнен с возможностью формирования дифференцированных образов для смежных изображений, содержащих данные дифференцированных образов, обеспечивающих трехмерный эффект глубины, когда смежные изображения просматриваются разными глазами зрителя;
средство (209, 211) для формирования оценки присутствия пользователя в ответ на попытку обнаружения пользователя в области просмотра для системы отображения; и
средство (213) изменения для изменения дифференцированных образов для смежных изображений для адаптации трехмерного эффекта в ответ на оценку присутствия пользователя, причем средство (213) изменения приспособлено для регулировки диапазона глубины для сцены, представленной дифференцированными образами, в ответ на оценку присутствия пользователя.

2. Система трехмерного отображения по п.1, в которой средство изменения (213) приспособлено для изменения данных дифференцированных образов, для изменения характеристик несоответствия для соответствующих областей образа дифференцированных образов в ответ на оценку присутствия пользователя.

3. Система трехмерного отображения по п.2, в которой средство (203) визуализации приспособлено для формирования данных дифференцированных образов в ответ на данные карты глубины для сцены, а средство (213) изменения приспособлено для изменения взаимосвязи между значениями карты глубины и значениями несоответствия в ответ на оценку присутствия пользователя.

4. Система трехмерного отображения по п.1, в которой средство изменения (213) приспособлено для изменения данных дифференцированных образов, для изменения смещения угла обзора между дифференцированными образами в ответ на оценку присутствия пользователя.

5. Система трехмерного отображения по п.1, в которой средство (213) изменения приспособлено для перевода системы отображения из первого режима функционирования во второй режим функционирования в ответ на обнаружение нового пользователя, причем первый режим функционирования соответствует уменьшенному трехмерному эффекту относительно второго режима функционирования.

6. Система трехмерного отображения по п.5, в которой средство (213) изменения приспособлено для управления тем, чтобы переход имел время перехода между 0,5 секундами и 10 секундами.

7. Система трехмерного отображения по п.1, в которой средство (213) изменения приспособлено для перевода системы отображения из второго режима функционирования в первый режим функционирования в ответ на обнаружение отсутствия пользователя, причем первый режим функционирования соответствует уменьшенному трехмерному эффекту относительно второго режима функционирования.

8. Система трехмерного отображения по п.1, дополнительно приспособленная для представления множества граничащих групп изображений, причем каждая группа изображений содержит по меньшей мере некоторые из множества изображений.

9. Система трехмерного отображения по п.8, приспособленная для уменьшения яркости по меньшей мере первого изображения относительно второго изображения первой группы изображений, причем второе изображение является более центральным в первой группе изображений, чем первое изображение.

10. Система трехмерного отображения по п.8, дополнительно приспособленная, чтобы не представлять образ сцены в по меньшей мере одном крайнем изображении по меньшей мере одной группы изображений.

11. Система трехмерного отображения по п.8, в которой оценка присутствия пользователя содержит указание относительного положения пользователя для обнаруженного нового пользователя относительно дисплея, и дополнительно содержащая:
средство (205) для направления группы изображений по направлению к относительному положению пользователя.

12. Система трехмерного отображения по п.1, в которой оценка присутствия пользователя содержит оценку внимания пользователя, указывающую на внимание пользователя к дисплею.

13. Способ функционирования системы трехмерного отображения, содержащий этапы, на которых:
представляют (407) множество изображений сцены на дисплее, причем каждое изображение соответствует направлению обзора для сцены;
формируют (401) образ для каждого из множества изображений, включая формирование дифференцированных образов для смежных изображений, содержащих данные дифференцированных образов, обеспечивающих трехмерный эффект глубины, когда смежные изображения просматриваются разными глазами зрителя;
формируют (403) оценку присутствия пользователя в ответ на попытку обнаружения пользователя в области просмотра для системы отображения; и
изменяют (405) дифференцированные образы для смежных изображений, чтобы адаптировать трехмерный эффект в ответ на оценку присутствия пользователя, причем изменение содержит настройку диапазона глубины для сцены, представленной дифференцированными образами, в ответ на оценку присутствия пользователя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам формирования и отображения стереоскопического изображения. Техническим результатом является повышение реалистичности воспроизведения трехмерного изображения за счет автоматизированного формирования из двухмерного вида сцены других видов изображения сцены под различными углами рассмотрения.

Изобретение относится к способам представления анимированных объектов. Техническим результатом является увеличение быстродействия и ресурсосбережения представления анимированного объекта при интерактивном изменении этого представления пользователем.

Изобретение относится к средствам воспроизведения стереоскопического изображения с носителя записи. Техническим результатом является обеспечение извлечения информации смещения из информации видеопотока.

Изобретение относится к средствам генерации анимационных эффектов на трехмерном дисплее. Техническим результатом является обеспечение автоматического создания трехмерных анимационных эффектов на изображении в режиме реального времени.

Изобретение относится к средствам записи стереоскопических изображений. Техническим результатом является повышение точности оценки движения объекта на изображении при трехмерной съемке изображения одной камерой.

Изобретение относится к средствам визуализации трехмерного изображения. Техническим результатом является создание свободного пространства в трехмерном изображении, обеспечивающего отображение дополнительных графических данных, не загораживающих трехмерные эффекты при отображении.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении гибкости передачи сигналов 3D видео на устройство отображения.

Группа изобретений относится к планарному преобразованию криволинейных структур. Технический результат заключается в обеспечении адаптации преобразований к разнообразным формам структур.

Изобретение относится к воспроизводящему устройству, способу воспроизведения и носителю для хранения программ, которые позволяют предоставлять видеоформат для 3D отображения.

Изобретение относится к средствам обработки вывода информации. Техническим результатом является обеспечение декодирования и вывода видеоинформации и соответствующей 3D информации наложения.

Изобретение относится к стереоскопическому телевидению. Техническим результатом является повышение точности управления передачей стереоскопического видеоизображения за счет автоматического измерения предметного пространства съемки в реальном времени. В способе осуществляют стереосъемку симметрично центрированной многоракурсной стереосистемой с синхронизированными видеокамерами, запоминают и сравнивают видеосигналы сопряженных строк, распознают в них сопряженные с центральным сигналом ракурсные сигналы, измеряют их временные параллаксы в единой временной системе отсчета, синхронизируют параллаксные сигналы с видеосигналом центральной видеокамеры, передают на приемную сторону и запоминают поток сигналов, восстанавливают видеосигналы ракурсных стереокадров смещением элементов сигналов центральной камеры на сопряженные временные параллаксы и воспроизводят изображение. 1 ил.

Изобретение относится к средствам обработки цифровых изображений. Техническим результатом является получение резкого изображения объемного объекта с неограниченной глубиной резкости. В способе получают серию изображений объемного объекта с заданным шагом по глубине сцены и преобразуют их в пространственный спектр с помощью двумерного Фурье-преобразования, обрабатывают полученные пространственные спектры изображений в серии путем пространственно-частотной фильтрации, осуществляют взаимное согласование масштабов изображений в серии, суммируют отфильтрованные и отмасштабированные пространственные спектры изображений, производят реконструкцию резкого изображения объекта с помощью обратного двумерного Фурье-преобразования суммарного пространственного спектра изображения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к информационным и сетевым технологиям, а именно к электронной информационной системе, обеспечивающей формирование и визуальное отображение на экране терминального устройства персонализированной графической модели индивида по предварительно введенным антропометрическим, диагностическим, биохимическим и др. показателям. Техническим результатом является обеспечение самостоятельного мониторинга человеком своего состояния здоровья, а также возможность вовремя сигнализировать о нарушении состояния здоровья. Система представляет собой расширяемый и модифицируемый модульный интерактивный инструмент визуализации параметров функционального состояния индивида для его информирования о текущем состоянии и имеющихся функциональных проблемах. Работа системы построена на использовании параметров функционального состояния индивида, аналитической и экспертной обработке всех введенных параметров, последующем создании частной параметрической модели и формировании персонализированной графической модели для отображения текущего состояния и имеющихся функциональных проблем. С помощью системы индивид может осуществлять мониторинг собственного функционального состояния, в том числе здоровья, и осуществлять своевременную профилактику хронических заболеваний и других функциональных проблем. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к средствам формирования субтитров трехмерного фильма. Техническим результатом является обеспечение оптимизации формирования субтитров на отображаемом трехмерном изображении с сильным параллаксом. В способе принимают последовательность трехмерных (3D) изображений; принимают файл субтитров для указанной последовательности, содержащий элемент субтитров и информацию синхронизации, ассоциируют элемент субтитров с сегментом кадров изображения на основании информации синхронизации, формируют абстрактное изображение для правого и левого глаза из сегментов, вычисляют вычислительным устройством карту абстрактной глубины из указанных абстрактных изображений, вычисляют промежуточную глубину на основе карты абстрактной глубины для элемента субтитров, используют промежуточную глубину, чтобы определять атрибут рендеринга для элемента субтитров, выводят атрибут рендеринга. 3 н. и 31 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к автостереоскопическим устройствам воспроизведения. Техническим результатом является обеспечение увеличения эффективного разрешения отображения при одновременном сохранении необходимой скорости переключения. Устройство содержит панель (3) отображения, имеющую матрицу элементов (5) пикселей изображения, устройство (9) формирования изображения, направляющее выходной сигнал от разных элементов пикселей в отличающиеся пространственные положения, содержащее первую и вторую поляризационно-чувствительные линзово-растровые матрицы (50) и (52), в которых свет, падающий на устройство формирования изображения, регулируется для создания одной из двух возможных поляризаций. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к средствам обработки трехмерного видеоизображения. Техническим результатом является повышение скорости переключения между режимами трехмерного и двумерного отображения. Видеоустройство содержит блок (55) выходного интерфейса для вывода по высокоскоростному цифровому интерфейсу на устройство (60) трехмерного отображения, имеющее трехмерный дисплей, выходного сигнала, отформатированного согласно стандарту HDMI, содержащего в режиме трехмерного отображения сигнал трехмерного отображения в формате трехмерного сигнала; в режиме двумерного отображения сигнал двумерного отображения в формате двумерного сигнала; в режиме псевдодвумерного отображения сигнал псевдодвумерного отображения, включающий в себя данные двумерного видеоизображения в формате трехмерного сигнала. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к технологиям кодирования видеоданных. Техническим результатом является повышение качества формирования изображений с разных точек обзора за счет формирования указателя предпочтительного направления. Предложен способ кодирования 3D сигнала видеоданных. Способ содержит этап, на котором предоставляют, по меньшей мере, первое изображение сцены, наблюдаемой с первой точки обзора. А также согласно способу предоставляют информацию о визуализации, чтобы предоставить декодеру возможность формирования, по меньшей мере, одного визуализируемого изображения сцены, наблюдаемой с точки обзора визуализации, отличной от первой точки обзора. Кроме того, предоставляют указатель предпочтительного направления, задающий предпочтительную ориентацию точки обзора визуализации относительно первой точки обзора. 6 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к средствам обработки объемных изображений. Техническим результатом является уменьшение времени создания конечных изображений при выравнивании объемных секций данных изображения. В способе выбирают первичную объемную секцию и вторичную объемную секцию, смежную первичной объемной секции для получения изображений, определяют один или более параметров (310) выравнивания по оси z; определяют один или более параметров (314) выравнивания по осям х и y; применяют (316) один или более параметров (310) по оси z и один или более параметров (314) по оси x и оси y для смещения положения вторичной объемной секции для ее выравнивания с первичной объемной секцией. 13 з.п. ф-лы, 16 ил.
Изобретение относится к средствам обработки видеоданных. Техническим результатом является повышение качества отображения при воспроизведении ускоренного воспроизведения 3D-видеоданных. В способе генерируют таблицу точек входа; задают точки входа в потоке видеоданных с некоторым расстоянием по времени друг от друга для обеспечения возможности ускоренного воспроизведения; сохраняют заданные точки входа в таблице точек входа посредством сохранения их адресов. В способе поток видеоданных содержит множество подпотоков, представляющих один поток 3D-видеоданных, и содержит 2D-подпоток, который содержит независимо закодированную 2D-версию 3D-видеоданных, и вспомогательный подпоток, содержащий зависимо закодированную часть 3D-видеоданных. В способе задание точек входа содержит ассоциирование таблицы точек входа с 3D-видеоданными посредством задания главных точек входа в 2D-подпотоке и вспомогательных точек входа во вспомогательном подпотоке. 6 н. и 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к средствам передачи сигнала трехмерного видео на конечное устройство. Техническим результатом является повышение точности комбинирования вспомогательных данных и 3D видеоконтента. Способ содержит этапы определения метаданных о глубине, указывающих глубины, фигурирующие в данных 3D видеоизображения, генерирования сигнала 3D видеоизображения, содержащего данные 3D видеоизображения, внесения метаданных о глубине в сигнал 3D видеоизображения для предоставления возможности конечному 3D устройству извлекать метаданные о глубине, предоставлять вспомогательные данные, располагать вспомогательные данные на вспомогательной глубине в зависимости от извлеченных метаданных для отображения вспомогательных данных в комбинации с данными 3D видеоизображения. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх