專利名稱：使用主動(dòng)亞像素渲染的高密度多視點(diǎn)圖像顯示系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及一種使用主動(dòng)(active)亞像素渲染的高密度多視點(diǎn)圖像 顯示系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
為了有效地實(shí)現(xiàn)三維(3D)圖像，具有彼此不同的視點(diǎn)的圖像通常可能需要分別 通過(guò)用戶的左眼/右眼觀看。為了在不使用濾波器的情況下實(shí)現(xiàn)該3D圖像(例如，無(wú)需用 戶帶上濾光鏡來(lái)觀看3D圖像)，所述3D圖像可能需要基于視點(diǎn)而被空間地劃分，這被稱為 自動(dòng)立體顯示。視點(diǎn)可表示產(chǎn)生的光的觀看方向，從所述觀看方向可看到3D圖像的特定視 圖，從而當(dāng)總體地觀看所述圖像時(shí)，沿不同視點(diǎn)提供的圖像可彼此不同。這里，例如，因?yàn)橥?射到各個(gè)眼睛的光來(lái)自沿不同視點(diǎn)投射/觀看的不同圖像，所以左眼可觀看到與右眼不同 的圖像。對(duì)于相同對(duì)象的兩幅不同圖像的總體觀看從而產(chǎn)生3D效果。因此，在自動(dòng)立體顯示中，可使用光學(xué)機(jī)構(gòu)空間地劃分3D圖像，并顯示所述3D圖 像。這里，作為光學(xué)機(jī)構(gòu)，可分別使用光學(xué)透鏡或光柵(optical barrier) 0作為光學(xué)透 鏡，可使用雙凸透鏡(lenticular lens)，通過(guò)所述雙凸透鏡，可僅在/從特定方向顯示/ 觀看各個(gè)像素圖像。此外，由于布置在顯示器前表面的物理狹縫(slit)，使用光柵從特定 方向僅能觀看到特定像素。在使用透鏡或光柵進(jìn)行自動(dòng)立體顯示的情況下，可在不同方 向基本地顯示單獨(dú)的左視點(diǎn)圖像和右視點(diǎn)圖像(即，兩個(gè)視點(diǎn)圖像)，從而導(dǎo)致最佳地點(diǎn) (sweet spot)的產(chǎn)生，在所述最佳地點(diǎn)，兩幅圖像在例如在各自的左眼和右眼的空間上覆 蓋。所述最佳地點(diǎn)可具有窄的寬度，并可使用視距和視角來(lái)表現(xiàn)。這里，視距可由透鏡的節(jié) 距(pitch)或光柵的狹縫確定，視角可基于可表現(xiàn)的視點(diǎn)的數(shù)量。在該示例中，增加顯示視 點(diǎn)的數(shù)量來(lái)加寬視角的方案可被稱為自動(dòng)立體多視點(diǎn)顯示?？墒褂盟龆嘁朁c(diǎn)顯示來(lái)創(chuàng)建更寬的3D觀看區(qū)，然而，該方法會(huì)導(dǎo)致顯示分辨率 的降低。例如，當(dāng)使用能夠顯示全高清(HD)圖像的具有1920X1080像素分辨率的面板來(lái) 顯示具有九個(gè)視點(diǎn)的圖像時(shí)，因?yàn)檠剡x擇視點(diǎn)的表現(xiàn)的圖像的分辨率在長(zhǎng)度和寬度上分別 減少到1/3，所以各個(gè)視點(diǎn)圖像的分辨率可能實(shí)際僅為640X360。多視點(diǎn)顯示的這種分辨 率的降低會(huì)明顯地降低3D圖像的質(zhì)量，這會(huì)使3D效果失真，造成觀看疲勞。為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì) 量的自動(dòng)立體顯示，在觀看區(qū)具有較少限制以及較低觀看疲勞的3D圖像顯示會(huì)非常重要， 因此，在保持高分辨率的同時(shí)可能需要顯示具有更多數(shù)量的視點(diǎn)的圖像。然而，這并不容易 實(shí)現(xiàn)，因?yàn)轱@示兩個(gè)視點(diǎn)的自動(dòng)立體顯示以及多視點(diǎn)顯示具有上述矛盾的特征。此外，多視點(diǎn)顯示可比顯示兩個(gè)視點(diǎn)的自動(dòng)立體顯示提供更寬的視角，然而，這會(huì) 導(dǎo)致僅在有限視角和特定距離內(nèi)無(wú)失真地觀看3D圖像。當(dāng)用戶斜著腦袋或以特定角度躺 著觀看顯示器時(shí)，多視點(diǎn)顯示也不能使3D圖像被滿意地觀看。與現(xiàn)有的2D顯示相比，這些觀看限制會(huì)是明顯的缺點(diǎn)，因此，作為3D顯示，多視點(diǎn)顯示將在商業(yè)化方面遇到困難。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一個(gè)方面，可提供一種圖像顯示系統(tǒng)，所述圖像顯示系 統(tǒng)包括位置感測(cè)單元，感測(cè)用戶或用戶的一個(gè)或兩個(gè)眼睛的位置；視點(diǎn)計(jì)算單元，計(jì)算與 感測(cè)的位置對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)；渲染單元，設(shè)置亞像素以具有來(lái)自亞像素的視點(diǎn)圖像的顏色信息， 所述亞像素為具有多個(gè)亞像素的三維(3D)像素的亞像素，所述亞像素的視點(diǎn)和所述亞像 素的視點(diǎn)圖像被確定為與計(jì)算的視點(diǎn)對(duì)應(yīng)，以及設(shè)置3D像素的至少一個(gè)其他亞像素以具 有所述亞像素的視點(diǎn)圖像的附加顏色信息，所述至少一個(gè)其他亞像素具有與所述亞像素的 視點(diǎn)不同的視點(diǎn)；顯示單元，通過(guò)所述亞像素顯示顏色信息以及通過(guò)所述至少一個(gè)其他亞 像素顯示附加顏色信息。在該示例中，渲染單元可將所述至少一個(gè)其他亞像素的顏色分量值轉(zhuǎn)換為與亞像 素的視點(diǎn)圖像對(duì)應(yīng)的顏色分量值，以便所述亞像素的視點(diǎn)圖像的顏色信息的顏色分量與所 述亞像素的視點(diǎn)圖像的附加顏色信息的顏色分量不同。此外，顯示單元可顯示三維(3D)像素，按以下方式配置顯示單元針對(duì)相同視點(diǎn)， 通過(guò)所述3D像素的第一亞像素和另一 3D像素的第一亞像素的光軸以基于沿所述3D像素 的垂直方向的N個(gè)像素的大小與沿所述3D像素的水平方向的M個(gè)亞像素的大小的比率獲 得的角度傾斜，其中，N和M是互質(zhì)的整數(shù)。此外，視點(diǎn)計(jì)算單元計(jì)算感測(cè)的位置與至少一個(gè)3D像素對(duì)應(yīng)的方向角度，并比較 可用于所述至少一個(gè)3D像素的所有視點(diǎn)圖像的各個(gè)方向角度與計(jì)算的方向角度之間的 差，從而將具有最小差的視點(diǎn)圖像的視點(diǎn)確定為計(jì)算的視點(diǎn)。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一方面，還可提供一種圖像顯示系統(tǒng)，包括觀看位置 驗(yàn)證單元，基于感測(cè)的位置來(lái)確定用戶是否在三維(3D)圖像顯示器的最佳觀看位置。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一方面，可提供一種圖像顯示方法，包括感測(cè)用戶或 用戶的一個(gè)或兩個(gè)眼睛的位置；計(jì)算與感測(cè)的位置對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)；渲染用于三維(3D)像素的 亞像素的顏色信息，所述渲染步驟包括設(shè)置3D像素的亞像素來(lái)具有來(lái)自所述亞像素的視 點(diǎn)圖像的顏色信息，所述亞像素的視點(diǎn)和所述亞像素的視點(diǎn)圖像被確定為與計(jì)算的視點(diǎn)對(duì) 應(yīng)，以及設(shè)置3D像素的至少一個(gè)其他亞像素以具有所述亞像素的視點(diǎn)圖像的附加顏色信 息，所述至少一個(gè)其他亞像素具有與所述亞像素的視點(diǎn)不同的視點(diǎn)；通過(guò)所述亞像素顯示 顏色信息以及通過(guò)所述至少一個(gè)其他亞像素顯示附加顏色信息。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一方面，可提供一種圖像顯示方法，所述方法包括基 于感測(cè)的空間位置來(lái)確定用戶是否在三維(3D)圖像顯示器的最佳觀看位置。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一方面，可提供一種3D顯示系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括視 點(diǎn)計(jì)算單元，基于確定的用戶相對(duì)于顯示器的可變方位來(lái)計(jì)算左視點(diǎn)，并基于確定的用戶 相對(duì)于顯示器的方位來(lái)計(jì)算右視點(diǎn)；渲染單元，基于左視點(diǎn)來(lái)產(chǎn)生左視點(diǎn)圖像，基于右視點(diǎn) 來(lái)產(chǎn)生右視點(diǎn)圖像，并通過(guò)主動(dòng)亞像素渲染，從具有與左視點(diǎn)不同的視點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)亞 像素產(chǎn)生至少一個(gè)附加左視點(diǎn)圖像，和/或從具有與右視點(diǎn)不同的視點(diǎn)的亞像素產(chǎn)生至少 一個(gè)附加右視點(diǎn)圖像，其中，產(chǎn)生的附加右視點(diǎn)圖像和附加左視點(diǎn)圖像中的至少一個(gè)、產(chǎn)生 的左視點(diǎn)圖像、產(chǎn)生的右視點(diǎn)圖像的同步顯示將用于包括多個(gè)亞像素的三維(3D)像素的3D圖像提供給用戶。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一方面，可提供一種3D顯示方法，所述方法包括基 于確定的用戶相對(duì)于顯示器的可變方位來(lái)計(jì)算左視點(diǎn)，并基于確定的用戶相對(duì)于顯示器的 方位來(lái)計(jì)算右視點(diǎn)；基于左視點(diǎn)來(lái)產(chǎn)生左視點(diǎn)圖像，基于右視點(diǎn)來(lái)產(chǎn)生右視點(diǎn)圖像，并通過(guò) 主動(dòng)亞像素渲染，從具有與左視點(diǎn)不同的視點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)亞像素產(chǎn)生至少一個(gè)附加左視 點(diǎn)圖像，和/或從具有與右視點(diǎn)不同的視點(diǎn)的亞像素產(chǎn)生至少一個(gè)附加右視點(diǎn)圖像，其中， 產(chǎn)生的附加右視點(diǎn)圖像和附加左視點(diǎn)圖像中的至少一個(gè)、產(chǎn)生的左視點(diǎn)圖像、產(chǎn)生的右視 點(diǎn)圖像的同步顯示將用于包括多個(gè)亞像素的三維(3D)像素的3D圖像提供給用戶。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一方面，可提供一種圖像顯示系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括位 置感測(cè)單元，感測(cè)用戶或用戶的一個(gè)或兩個(gè)眼睛的位置；視點(diǎn)計(jì)算單元，計(jì)算關(guān)于感測(cè)的位 置的至少一個(gè)三維(3D)像素的視點(diǎn)；渲染單元，基于計(jì)算的視點(diǎn)，通過(guò)執(zhí)行主動(dòng)亞像素渲 染來(lái)渲染3D圖像，所述主動(dòng)亞像素渲染包括渲染具有3D像素的多個(gè)視點(diǎn)中與計(jì)算的視點(diǎn) 最接近的視點(diǎn)的3D像素的第一亞像素的顏色信息，以具有為第一亞像素定義的視點(diǎn)圖像 的顏色信息，渲染用于3D像素的鄰近于第一亞像素的至少一個(gè)亞像素的顏色信息，以具有 用于第一亞像素的視點(diǎn)圖像的顏色信息，與第一亞像素鄰近的所述至少一個(gè)亞像素具有與 第一亞像素的視點(diǎn)不同的視點(diǎn)。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一方面，可提供一種圖像顯示方法，所述方法包括感 測(cè)用戶或用戶的一個(gè)或兩個(gè)眼睛的位置；計(jì)算關(guān)于感測(cè)的位置的至少一個(gè)三維(3D)像素 的視點(diǎn)；基于計(jì)算的視點(diǎn)，通過(guò)執(zhí)行主動(dòng)亞像素渲染來(lái)渲染3D圖像，所述主動(dòng)亞像素渲染 包括渲染用于具有3D像素的多個(gè)視點(diǎn)中與計(jì)算的視點(diǎn)最接近的視點(diǎn)的3D像素的第一亞像 素的顏色信息，以具有為第一亞像素定義的視點(diǎn)圖像的顏色信息；渲染用于與第一亞像素 的鄰近至少一個(gè)亞像素的顏色信息，以具有用于第一亞像素的視點(diǎn)圖像的顏色信息，與第 一亞像素鄰近的3D像素的至少一個(gè)亞像素具有與第一亞像素的視點(diǎn)不同的視點(diǎn)。將在接下來(lái)的描述中部分闡述另外的和/或可選擇的方面、特點(diǎn)和/或優(yōu)點(diǎn)，還有 一部分通過(guò)描述將是清楚的，或可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施而得知。


通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的描述，這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚并更 易于理解，在附圖中圖1示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的基于透鏡的定向視點(diǎn)圖像的顯示；圖2示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的像素渲染和亞像素渲染中的每個(gè)的像素結(jié)構(gòu)；圖3示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的通過(guò)像素渲染和亞像素渲染中的每個(gè)產(chǎn)生的 視點(diǎn)；圖4示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的使用用戶跟蹤方案確定觀看視點(diǎn)；圖5示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的基于觀看視點(diǎn)的主動(dòng)亞像素渲染；圖6示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的基于觀看視點(diǎn)的移動(dòng)的主動(dòng)亞像素渲染；圖7示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用于主動(dòng)亞像素渲染的像素結(jié)構(gòu)和條件；圖8示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用戶的位置和姿勢(shì)被改變的情況；圖9示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的基于用戶的位置和/或姿勢(shì)的改變的主動(dòng)亞像素渲染的應(yīng)用；圖10是示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的基于用戶的位置和/或姿勢(shì)的改變的主動(dòng) 亞像素渲染方法的流程圖；圖11是示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的主動(dòng)亞像素渲染方法的流程圖；圖12是示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的圖像顯示系統(tǒng)的框圖；圖13是示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的圖像顯示方法的流程圖；圖14是示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的圖像顯示系統(tǒng)的框圖；圖15是示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的圖像顯示方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)地闡述附圖中示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，其中，相同的標(biāo)號(hào)始終是指 相同的元件。在這點(diǎn)上，本發(fā)明的實(shí)施例可按多種不同的形式被實(shí)施，并不應(yīng)被解釋為限于 在此闡述的實(shí)施例。因此，通過(guò)參照附圖僅在下面描述實(shí)施例，以解釋本發(fā)明的各方面。實(shí)施例可能涉及可跟蹤用戶的左眼/右眼位置來(lái)確定用戶觀看的圖像的視點(diǎn)信 息的圖像顯示系統(tǒng)和方法，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，基于確定的視點(diǎn)信息使用主動(dòng)亞像素 渲染提供了不具有或具有有限的三維(3D)效果的色度亮度干擾或失真的3D圖像。通過(guò) 執(zhí)行亞像素渲染而非僅執(zhí)行像素渲染，顯示的視點(diǎn)的數(shù)量會(huì)基于亞像素的數(shù)量而增加(例 如，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，可顯示的/可觀看的視點(diǎn)的數(shù)量等于3D像素中的亞像素的數(shù) 量)，并且最優(yōu)的圖像可使用視點(diǎn)信息被渲染以被顯示，由此在亞像素渲染中發(fā)生的3D圖 像質(zhì)量的降低不會(huì)發(fā)生。亞像素渲染。僅作為示例，為了在沒(méi)有上述濾光鏡的情況下顯示3D圖像，當(dāng)觀看3D圖像時(shí)，基 于觀看位置具有不同視點(diǎn)的圖像可被顯示并可以是單獨(dú)可見(jiàn)的。例如，可對(duì)用戶的左眼和 右眼分別顯示單獨(dú)的圖像，從而提供3D效果。為了實(shí)現(xiàn)這一效果，從顯示器的每個(gè)像素發(fā) 射的光可以主要僅從特定方向是可觀察的，這與每個(gè)像素信息被顯示到所有方向和從所有 方向觀察每個(gè)像素信息的2D顯示器相比而言是明顯不同。例如，為了使從每個(gè)像素發(fā)射的 光僅從特定方向是可觀察的，通常可使用透鏡或光柵。圖1示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的基于透鏡(例如，前述的雙凸透鏡)的定向視 點(diǎn)圖像的顯示。如圖1所示，雙凸透鏡120可以被布置在顯示器110的上層/外層。在這樣的實(shí) 施例中，顯示器可具有多個(gè)像素，每個(gè)像素具有亞像素(例如，顯示器110內(nèi)示出的顯示的 陰影線的紅色(R)亞像素、點(diǎn)狀的綠色(G)亞像素和無(wú)標(biāo)記的藍(lán)色(B)亞像素)。當(dāng)雙凸透 鏡120的焦點(diǎn)被置于特定像素或亞像素上時(shí)，沿透鏡軸121顯示的像素或亞像素值可在從 與所述特定像素/亞像素和觀看者的位置對(duì)應(yīng)的特定視點(diǎn)被觀看時(shí)通過(guò)雙凸透鏡被擴(kuò)大。 特定雙凸透鏡120的不同軸將光導(dǎo)向不同方向(即，如果雙凸透鏡具有12個(gè)軸，則12個(gè)不 同的觀看方向是可用的)。因此，當(dāng)觀看雙凸透鏡120的方向(觀看方向)被改變時(shí)，透鏡 軸121可能已移動(dòng)，從而表示來(lái)自例如可被擴(kuò)大的不同圖像的不同像素或亞像素的不同視 點(diǎn)。例如，當(dāng)用戶觀看的方向示出為虛線130時(shí)，虛線130經(jīng)過(guò)的亞像素可通過(guò)雙凸透鏡被 擴(kuò)大。按這種方式，隨著用戶的觀看方向改變，可顯示其他像素信息，從而可顯示基于用戶視點(diǎn)圖像。為了進(jìn)一步的說(shuō)明目的，圖5的第一部分510演示了如 何能夠通過(guò)雙凸透鏡的不同軸產(chǎn)生不同觀看方向，如由改變的指示度數(shù)(例如，從雙凸透 鏡的中心軸從-10°至+10° )所示。例如，在示出的視點(diǎn)①周圍，雙凸透鏡的對(duì)應(yīng)軸沿觀 看方向產(chǎn)生正10°的改變。為了將視點(diǎn)圖像顯示為像素，可使用像素單位或亞像素單位。如所提到的，亞像素 單位可以是具有單條顏色信息的最小像素圖像顯示單位(例如，指示RGB顏色空間中的紅 色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)中的每一個(gè)的單位)，并且所述像素單位可以是為通過(guò)將亞像 素結(jié)合在一起而獲得的像素(例如，R亞像素、G亞像素和B亞像素被總體認(rèn)為共同為單個(gè) 像素)表現(xiàn)(例如，具有所有顏色分量的信息的)完全的顏色信息的最小圖像顯示單位。圖 1的方法被定義為像素渲染。圖2示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用于像素渲染和亞像素渲染的每個(gè)的像素結(jié) 構(gòu)。圖2的部分210和部分220中的每條實(shí)線可指示雙凸透鏡的所有透鏡光軸的各個(gè)透鏡 光軸。部分210示出單個(gè)透鏡軸經(jīng)過(guò)的所有多個(gè)亞像素表示單個(gè)視點(diǎn)圖像的情況。例如， 對(duì)于部分210，在雙凸透鏡的第一軸以下的所選擇的多個(gè)亞像素①選擇性地沿第一視點(diǎn)方 向被定向，在雙凸透鏡的另一軸以下的所選擇的多個(gè)亞像素②選擇性地沿第二視點(diǎn)方向被 定向，在雙凸透鏡的又一光軸以下的所選擇的多個(gè)亞像素③選擇性地沿第三視點(diǎn)方向被定 向，在雙凸透鏡的最后示出的軸以下的所選擇的多個(gè)亞像素④選擇性地沿第四視點(diǎn)方向被 定向。此外，這將被稱為像素渲染。如部分210所示，特定雙凸透鏡的各個(gè)軸都穿過(guò)/經(jīng)過(guò) (例如，基于各個(gè)透鏡軸而產(chǎn)生每個(gè)不同的對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)圖像的)具有所有顏色分量的完全 的顏色信息的所有三個(gè)R、G和B亞像素。部分220示出這樣一種情況雙凸透鏡的單個(gè)透鏡軸穿過(guò)/經(jīng)過(guò)單個(gè)亞像素，針對(duì) 3D像素的每個(gè)亞像素導(dǎo)致不同視點(diǎn)圖像，這可被稱為亞像素渲染。僅作為示例，雙凸透鏡的 多個(gè)透鏡軸中的每個(gè)透鏡軸經(jīng)過(guò)/穿過(guò)各自的選擇的亞像素，以便基于每個(gè)透鏡軸的每個(gè) 不同的視點(diǎn)表示由所述選擇的亞像素定義的單個(gè)顏色分量。如圖2所示，可存在12個(gè)不同 的視點(diǎn)(即，可基于用戶觀看雙凸透鏡的方向獨(dú)立地觀看所選擇的亞像素)。如提到的，在像素渲染中，完全的顏色信息(例如，來(lái)自沿相同透鏡軸的各個(gè)亞像 素的所有R、G和B顏色信息)可關(guān)于單個(gè)透鏡軸被共同地表現(xiàn)，從而用三個(gè)顏色分量無(wú)顏 色失真地表現(xiàn)視點(diǎn)圖像。不同地，在亞像素渲染的情況下，關(guān)于任意的單個(gè)透鏡軸僅可期望地表現(xiàn)單個(gè)顏 色分量，這會(huì)導(dǎo)致顏色失真。然而，如所提到的，當(dāng)使用這樣的亞像素渲染時(shí)，與像素渲染相 比而言可表現(xiàn)增加數(shù)量的視點(diǎn)圖像，這在表現(xiàn)增加數(shù)量的視點(diǎn)圖像的多視點(diǎn)顯示方面會(huì)是 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。因此，像素渲染和亞像素渲染兩者具有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。圖3示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的通過(guò)像素渲染和亞像素渲染的每個(gè)產(chǎn)生的視 點(diǎn)。即，在多視點(diǎn)顯示的情況下，當(dāng)用戶在視點(diǎn)圖像之間觀看多視點(diǎn)顯示時(shí)，用戶的眼睛可 同時(shí)分別觀看兩個(gè)視點(diǎn)圖像。在該示例中，在像素渲染的情況下，隨著表現(xiàn)的視點(diǎn)圖像的數(shù) 量的減少，視點(diǎn)之間的間隔或間距會(huì)增加，而造成視點(diǎn)圖像之間的差更大，因此會(huì)明顯地產(chǎn) 生視點(diǎn)之間的色度亮度干擾。參照?qǐng)D3，實(shí)線可指示通過(guò)像素渲染產(chǎn)生的視點(diǎn)(例如，顯示的視點(diǎn)②-⑤可表 示使用像素渲染的可用視點(diǎn))。然而，對(duì)于亞像素渲染，隨著視點(diǎn)的數(shù)量(例如，針對(duì)視點(diǎn)②-⑤之間的視點(diǎn)的可用性)變大，可表現(xiàn)的視點(diǎn)圖像的數(shù)量也相應(yīng)地增加，從而視點(diǎn)之間 的間隔或間距會(huì)減少，因此產(chǎn)生的任何色度亮度干擾可無(wú)關(guān)緊要。參照?qǐng)D3，虛線可指示通 過(guò)亞像素渲染產(chǎn)生的視點(diǎn)。在該示例中，還可通過(guò)亞像素渲染類似地產(chǎn)生圖3中通過(guò)像素 渲染產(chǎn)生的視點(diǎn)，所述亞像素渲染提供額外的視點(diǎn)。S卩，在像素渲染的情況下，可從準(zhǔn)確的視點(diǎn)表現(xiàn)高質(zhì)量的視點(diǎn)圖像(例如，每個(gè)視 點(diǎn)圖像具有所有三個(gè)顏色分量)，然而，視點(diǎn)之間的視差會(huì)相對(duì)大，導(dǎo)致產(chǎn)生明顯的色度亮 度干擾。在亞像素渲染中，隨著視點(diǎn)的數(shù)量的增加，視點(diǎn)之間的任何可觀察的色度亮度干擾 會(huì)因此無(wú)關(guān)緊要，然而，在每個(gè)視點(diǎn)圖像中會(huì)出現(xiàn)顏色陰影(ghost)。按這種方法，從與期 望的視點(diǎn)不同的位置觀看的圖像的質(zhì)量會(huì)對(duì)3D顯示器的3D效果有不利的影響并導(dǎo)致眼疲 勞。例如，即使左眼被適當(dāng)?shù)刂糜趯?duì)應(yīng)的視點(diǎn)，但當(dāng)右眼在視點(diǎn)之外時(shí)，也會(huì)僅在一只眼睛 處明顯地發(fā)生色度亮度干擾，從而眼疲勞會(huì)增加。使用用戶的左眼和右眼的亞像素渲染。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，為了實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)生增加數(shù)量的視點(diǎn)圖像的同時(shí)，在視點(diǎn)之 間不發(fā)生色度亮度干擾或顏色陰影的3D圖像，或者在視點(diǎn)之間減少發(fā)生色度亮度干擾或 顏色陰影的3D圖像，可跟蹤用戶的左眼和右眼來(lái)向用戶表現(xiàn)最合適的視點(diǎn)圖像。在這種情 況下，可在用戶的有限固定位置觀看的圖像中使用像素渲染，然而，可在基于用戶的位置變 化的視點(diǎn)圖像中使用亞像素渲染。圖4示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的使用用戶跟蹤方案確定視點(diǎn)。在圖4中，與用 戶當(dāng)前觀看的圖像對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)圖像可通過(guò)拍攝用戶來(lái)確定，例如，通過(guò)使用與顯示多視點(diǎn) 圖像的顯示器410集成在一起的相機(jī)420來(lái)執(zhí)行拍攝。僅作為示例，顯示器410從而有可 能顯示十二個(gè)不同的視點(diǎn)圖像。圖5示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的基于觀看視點(diǎn)的主動(dòng)亞像素渲染。如圖5所示， 對(duì)于顯示器上的單個(gè)3D像素，各個(gè)視點(diǎn)圖像在12個(gè)選擇的方向或視點(diǎn)之一中是可觀看的。 如上所述，圖5示出每個(gè)視點(diǎn)是如何與在不同方向表現(xiàn)的光對(duì)應(yīng)，例如，所述不同方向根據(jù) 對(duì)應(yīng)雙凸透鏡的透鏡軸在士 10°之間變化。在本示例中，當(dāng)用戶位于特定最佳地點(diǎn)(即， 最佳觀看位置)時(shí)，可從相同的地點(diǎn)觀看來(lái)自所有3D像素的各自的視點(diǎn)圖像。在這種情況 下，可通過(guò)亞像素渲染獲得12個(gè)方向的每個(gè)方向的各自的視點(diǎn)圖像(例如，所述每個(gè)視點(diǎn) 圖像由單個(gè)顏色組成)。在這種情況下，在圖5中示出渲染像素的渲染操作。S卩，如第一部 分510中所示，關(guān)于用戶的左眼和右眼的位置(例如，通過(guò)使用相機(jī)拍攝用戶確定)，可確定 右眼主要沿視點(diǎn)5定位，左眼主要沿視點(diǎn)9定位(即，對(duì)于該特定3D像素和對(duì)應(yīng)的雙凸透 鏡，期望的發(fā)射/觀看方向是根據(jù)用于右眼的視點(diǎn)5和用于左眼的視點(diǎn)9)。在該示例中，為了去除由于亞像素渲染產(chǎn)生的上述示例顏色陰影，鄰近視點(diǎn)5的 視點(diǎn)圖像(例如，用于右眼的視點(diǎn)圖像4和視點(diǎn)圖像6)可被轉(zhuǎn)換為附加視點(diǎn)圖像5。艮口， 當(dāng)假設(shè)對(duì)于不同的視點(diǎn)圖像，每個(gè)亞像素具有R、G和B顏色之一的各自的信息，并且原始的 視點(diǎn)圖像5可以是這樣的視點(diǎn)圖像，對(duì)所述視點(diǎn)圖像執(zhí)行亞像素渲染來(lái)使所述視點(diǎn)圖像僅 具有R顏色信息時(shí)，視點(diǎn)圖像4和視點(diǎn)圖像6可被分別轉(zhuǎn)換為附加視點(diǎn)圖像5，以具有用于 視點(diǎn)圖像5的G顏色信息和B顏色信息，而非用于它們的視點(diǎn)圖像4和視點(diǎn)圖像6的它們 各自的顏色信息。因此，根據(jù)實(shí)施例，例如，附加視點(diǎn)圖像5仍舊沿視點(diǎn)4和視點(diǎn)6的它們 各自的不同方向引導(dǎo)光，但附加視點(diǎn)圖像5將提供與視點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的圖像的顏色信息，而非提供用于提供給視點(diǎn)4或視點(diǎn)6的圖像的各自的顏色信息。因此，類似地，對(duì)于左眼，視點(diǎn)圖 像8和視點(diǎn)圖像10可分別被渲染為具有與原始視點(diǎn)圖像9不同的顏色信息的附加視點(diǎn)圖 像9。如圖5的部分520所示，使用該主動(dòng)亞像素渲染，鄰近的視點(diǎn)圖像被轉(zhuǎn)換為與用戶的 眼睛對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)圖像，從而，從用戶的視點(diǎn)來(lái)看，執(zhí)行了亞像素渲染的圖像可實(shí)際看起來(lái)是 通過(guò)更準(zhǔn)確的像素渲染方案被渲染的。在本說(shuō)明書中，包括(例如，基于確定的用戶觀看方 向)將鄰近視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像信息轉(zhuǎn)換為相同的視點(diǎn)圖像的這樣的亞像素渲染方案將被稱 為主動(dòng)亞像素渲染。在該示例中，當(dāng)用戶移動(dòng)時(shí)，右眼可移動(dòng)到與視點(diǎn)4對(duì)應(yīng)的位置，左眼可移動(dòng)到與 視點(diǎn)8對(duì)應(yīng)的位置。作為示例，這里，視點(diǎn)4可表現(xiàn)原始視點(diǎn)圖像4的G顏色信息，與鄰近的 視點(diǎn)3和視點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的亞像素可分別被轉(zhuǎn)換為視點(diǎn)4的B顏色信息和R顏色信息，或者被 控制來(lái)分別顯示視點(diǎn)4的B顏色信息和R顏色信息，而非視點(diǎn)3和視點(diǎn)5的顏色信息。顏 色信息的轉(zhuǎn)換還可按上述相同的方法適用于視點(diǎn)8。按這樣的方法，關(guān)于用戶的左眼和右眼 合適地定位于特定視點(diǎn)的圖像，例如，基于用戶位置的改變，關(guān)于每個(gè)3D像素可產(chǎn)生的視 點(diǎn)的數(shù)量是十二，并可使用亞像素渲染來(lái)獲得。圖6示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的基于確定的觀看視點(diǎn)的移動(dòng)的主動(dòng)亞像素渲 染。圖6示出基于當(dāng)用戶的左眼移動(dòng)到分別與視點(diǎn)4、視點(diǎn)3和視點(diǎn)2對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，以及 當(dāng)用戶的右眼移動(dòng)到分別與視點(diǎn)9、視點(diǎn)8和視點(diǎn)7對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，透鏡上表現(xiàn)的圖像值的 變化。這里，圖6示出用于視點(diǎn)4、視點(diǎn)3和視點(diǎn)2以及視點(diǎn)9、視點(diǎn)8和視點(diǎn)7的主動(dòng)亞像 素渲染與基于各個(gè)左眼視點(diǎn)4、視點(diǎn)3和視點(diǎn)2的對(duì)應(yīng)雙凸透鏡的對(duì)應(yīng)軸的闡述(即，每個(gè) 視點(diǎn)分別用表示雙凸透鏡的對(duì)應(yīng)透鏡軸的虛線示出)。為了使用上述主動(dòng)亞像素渲染方案來(lái)顯示3D圖像，可能需要合適的像素結(jié)構(gòu)和 透鏡排列，并且可能需要確定用戶的左眼和右眼的位置，以及需要執(zhí)行對(duì)應(yīng)的亞像素渲染。 參照?qǐng)D1和圖2，僅作為示例，描述了使用透鏡來(lái)顯示多視點(diǎn)3D圖像的方法，然而，在一個(gè)或 多個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于高質(zhì)量的主動(dòng)亞像素渲染，像素結(jié)構(gòu)和透鏡排列可能需要滿足以下條 件⑴至⑶(1)穿過(guò)/經(jīng)過(guò)關(guān)于每個(gè)視點(diǎn)的3D像素的透鏡軸之間的距離可能需要相同。艮口， 可能需要按預(yù)定的間隔形成3D像素內(nèi)的每個(gè)亞像素產(chǎn)生的視點(diǎn)圖像的方向，從而形成高 質(zhì)量的多視點(diǎn)圖像。為了形成高質(zhì)量的多視點(diǎn)圖像，雙凸透鏡和對(duì)應(yīng)的透鏡軸可能需要以 基于單個(gè)3D像素中沿垂直方向的N個(gè)像素的大小與沿水平方向的M個(gè)亞像素的大小的比 率而獲得的角度傾斜。在該示例中，N和M是整數(shù)，所述像素和亞像素可指示顯示面板的像 素和亞像素?？蛇x擇地，例如，顯示多個(gè)視點(diǎn)圖像的顯示單元可能需要顯示組成的3D像素， 從而光軸以基于沿垂直方向的N個(gè)像素的大小與沿水平方向的M個(gè)亞像素的大小的比率而 獲得的角度傾斜。圖7示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用于主動(dòng)亞像素渲染的像素結(jié)構(gòu)和條件。參照 圖7的第一部分710，作為描述上面的條件(1)的示例，3D像素711的垂直大小可由“y”指 示，并可具有顯示面板的垂直像素距離的值的兩倍的值。此外，3D像素711的水平大小可由 “X”指示，并當(dāng)3D像素711的水平大小具有與顯示面板的水平像素距離相等的值時(shí)，可產(chǎn)生 統(tǒng)一的視點(diǎn)圖像。此外，作為滿足上面的條件(1)的像素結(jié)構(gòu)的示例，例如，雙凸透鏡的透 鏡軸可能需要具有相對(duì)于垂直方向的傾斜角度“ θ ”，所述“ θ ”可由以下的等式1確定。
等式1 θ = tarT1 (x/y) = tarT1 (Μ/Ν)(2)對(duì)于主動(dòng)亞像素渲染，形成3D像素的每個(gè)亞像素可能需要形成單獨(dú)的視點(diǎn)圖 像。為了形成單獨(dú)的視點(diǎn)圖像，M和N可能需要是互質(zhì)的整數(shù)。例如，與這樣的期望相反， 如圖7的部分720所示，當(dāng)3D像素721的大小滿足N = 2和M = 2時(shí)，形成單個(gè)視點(diǎn)圖像 的透鏡軸會(huì)穿過(guò)兩個(gè)亞像素的中心，因此，盡管像素渲染可能是可用的，但亞像素渲染對(duì)于 一些排列是不可能的。(3)對(duì)于主動(dòng)亞像素渲染，由鄰近視點(diǎn)圖像顯示的顏色信息可能需要彼此不同。例 如，當(dāng)鄰近視點(diǎn)圖像1、2和3的顏色被表現(xiàn)為R、G和G時(shí)，關(guān)于視點(diǎn)圖像2執(zhí)行主動(dòng)亞像素 渲染，而未能獲得B顏色。為了獲得由鄰近視點(diǎn)圖像顯示的顏色信息，用于各個(gè)顏色信息的 顏色可能需要彼此不同。例如，這里，關(guān)于三種顏色，M還可能需要是3的倍數(shù)。在圖7的部分730中，示出滿足所有上述條件(1)至(3)的像素結(jié)構(gòu)。在該示例 中，3D像素731的大小可滿足N = 2和M = 3(即，滿足所有上述條件(1)至(3))。在這種 情況下，在實(shí)施例中，能夠通過(guò)主動(dòng)亞像素渲染產(chǎn)生的視點(diǎn)圖像的最大數(shù)量可以是六。關(guān)于通過(guò)跟蹤用戶的左眼和右眼實(shí)現(xiàn)主動(dòng)亞像素渲染，參照?qǐng)D4描述在用戶位于 最佳觀看位置的情況。在此將更詳細(xì)地描述當(dāng)用戶沒(méi)有位于最佳觀看位置時(shí)，或者當(dāng)用戶 為傾斜姿勢(shì)(tilted posture)時(shí)的主動(dòng)亞像素渲染。當(dāng)用戶位于最佳觀看位置時(shí)，由各個(gè)3D像素產(chǎn)生的相同的視點(diǎn)圖像可集中在單 個(gè)地點(diǎn)，從而可如圖4所示，可基于僅關(guān)于單個(gè)3D像素的視點(diǎn)圖像來(lái)執(zhí)行所述亞像素渲染。 然而，當(dāng)用戶沒(méi)有位于最佳觀看位置時(shí)，或者用戶為傾斜姿勢(shì)時(shí)，可能需要基于來(lái)自各個(gè)3D 像素的每個(gè)視點(diǎn)圖像單獨(dú)地執(zhí)行亞像素渲染。圖8示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用戶的位置和姿勢(shì)改變的情況。第一位置810 可以是例如上述最佳觀看位置的一般的位置，并可指定這樣一種情況用戶的眼睛沿與顯 示器的軸相同的軸到顯示器的表面的方向垂直于顯示器表面。在該示例中，示出的第一部 分811可以是通過(guò)拍攝第一位置810的用戶和對(duì)應(yīng)于每個(gè)視點(diǎn)的位置而獲得的圖像。第二 位置820可指定用戶位于最佳觀看距離之外的情況，第三位置830可指定用戶位于最佳觀 看角度之外的情況，第四位置840可指定用戶的頭在最佳觀看位置傾斜的情況，第五位置 850可指定用戶在位于最佳觀看距離之外的同時(shí)斜瞥地觀看顯示器的情況。示出的第二部 分821、第三部分831、第四部分841和第五部分851可指定通過(guò)在各自的位置或各自的視 點(diǎn)拍攝用戶而獲得的圖像，用戶與各自示出的不同透鏡軸具有覆蓋。在該示例中，根據(jù)一個(gè) 或多個(gè)實(shí)施例，基于用戶的左眼和右眼的位置，可關(guān)于來(lái)自各個(gè)3D像素的所有視點(diǎn)圖像單 獨(dú)地執(zhí)行亞像素渲染，從而提供具有高分辨率的高質(zhì)量3D圖像。圖9示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的基于用戶的位置和/或姿勢(shì)的改變的主動(dòng)亞像 素渲染的應(yīng)用。即，在圖9中，將描述在用戶位于最佳觀看位置之外(例如，用戶位于靠前 的觀看位置)的情況下的主動(dòng)亞像素渲染方案。首先，可使用相機(jī)(例如，應(yīng)該注意到，可 應(yīng)用另外的和/或可選擇的測(cè)量裝置和技術(shù))測(cè)量用戶的左眼和/或右眼的3D空間位置。 僅作為示例，為了測(cè)量3D空間位置，可使用測(cè)量左眼和右眼之間的距離比的方案、使用立 體相機(jī)的三角方案、使用深度相機(jī)直接測(cè)量距離和方向的方案等。接下來(lái)，例如，可使用測(cè)量的左眼和右眼的空間位置計(jì)算每個(gè)3D像素與左眼和右眼之間形成的角度。例如，在第一 3D像素與左眼和右眼之間形成的角度可分別是“ ”和 “ “，在第k 3D像素與左眼/右眼之間形成的角度可分別是“ θRt ”和“ 0Lk “，可類似地測(cè)量/ 計(jì)算出在第m 3D像素與左眼和右眼之間形成的角度。從而可計(jì)算出左眼和右眼分別相對(duì) 于每個(gè)3D像素在空間上所在的角度，然后可計(jì)算通過(guò)分別的左眼和右眼將觀看的來(lái)自每 個(gè)3D像素的視點(diǎn)圖像。當(dāng)獲得與按上述方式將觀看的視點(diǎn)圖像有關(guān)的視點(diǎn)信息時(shí)，從而可 顯示基于計(jì)算的角度的對(duì)應(yīng)視點(diǎn)圖像和轉(zhuǎn)換的鄰近視點(diǎn)圖像。僅作為示例，通過(guò)像素渲染 和/或亞像素渲染，即使用戶的頭部?jī)A斜或者用戶部分地在觀看區(qū)域或觀看角度之外，通 過(guò)考慮與將被觀看的視點(diǎn)圖像和將被轉(zhuǎn)換的視點(diǎn)圖像有關(guān)的視點(diǎn)信息，仍可將合適的圖像 提供給用戶。在圖9中，為了方便描述，僅描述了關(guān)于單個(gè)平面測(cè)量的角度，然而，也可實(shí)際測(cè) 量/計(jì)算空間角度，以計(jì)算由左眼和右眼觀看的圖像。圖10是示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的基于用戶的位置和/或姿勢(shì)的改變的主動(dòng) 亞像素渲染方法的流程圖?？捎衫鐖D像顯示系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行所述主動(dòng)亞像素渲染方法。在操作1010，可計(jì)算用戶的左眼和右眼相對(duì)于可用3D像素的觀看方向。在該示例中，用戶的左眼和右眼的方向可表示為"( ，\廣。這里，可指定與右眼相對(duì)于第 k 3D像素對(duì)應(yīng)的角度，“ ”可指定與左眼相對(duì)于第k 3D像素對(duì)應(yīng)的角度。盡管這里參考 第k 3D像素，但可為每個(gè)3D像素確定與左眼和右眼對(duì)應(yīng)的各個(gè)角度。在操作1020，可確定在所有3D像素的每個(gè)3D像素中最接近左眼和右眼的觀看角 度的視點(diǎn)。在這種情況下，再次使用第k 3D像素作為示例，例如，可基于下面的等式2來(lái)計(jì) 算最接近左眼和右眼的視點(diǎn)。等式2 FRt =arg(min|^tFLk =arg(min|^這里，”表示來(lái)自第k 3D像素的將由右眼觀看的最佳視點(diǎn)，"表示來(lái)自第 k 3D像素的將由左眼觀看的最佳視點(diǎn)，“ θ V，表示表現(xiàn)第k 3D像素中第i視點(diǎn)的角度。這 里，例如，圖9示出來(lái)自第一3D像素的不同視點(diǎn)的示例角度，所述角度表示為具有士 10°變 化的 θ θ、，θ %，θ V θ510在操作1030，可基于確定的視點(diǎn)執(zhí)行亞像素渲染。已在上面描述了基于確定的視 點(diǎn)執(zhí)行亞像素渲染的方法，因此，將省略對(duì)其更詳細(xì)的描述。圖11是示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的主動(dòng)亞像素渲染方法的流程圖。在操作1110，可接收和/或產(chǎn)生多視點(diǎn)3D圖像數(shù)據(jù)。在操作1120，可執(zhí)行亞像素渲染。在操作1130，可執(zhí)行關(guān)于例如使用相機(jī)能否檢測(cè)用戶的眼睛的驗(yàn)證。當(dāng)使用相機(jī) 檢測(cè)到用戶的眼睛時(shí)，可執(zhí)行操作1140，否則，可執(zhí)行操作1190。即，即使當(dāng)無(wú)法檢測(cè)到用 戶的眼睛時(shí)，也可進(jìn)行多視點(diǎn)觀看。在操作1140，可存在關(guān)于用戶是否位于最佳觀看位置的驗(yàn)證。當(dāng)用戶位于最佳觀 看位置時(shí)，可執(zhí)行操作1150，否則，可執(zhí)行操作1160。
在操作1150，可基于獲得的相機(jī)圖像來(lái)確定與用戶的左眼和/或右眼對(duì)應(yīng)的視 點(diǎn)，并可為將被渲染的不同視點(diǎn)計(jì)算合適的亞像素。在該示例中，例如，可執(zhí)行操作1150，然 后執(zhí)行操作1180。在操作1160，可使用相機(jī)檢測(cè)用戶的左眼和右眼的空間位置。在操作1170，可關(guān)于用戶的左眼和右眼的空間位置來(lái)計(jì)算每個(gè)3D像素的視點(diǎn)和 對(duì)應(yīng)的亞像素。在操作1180，可將與計(jì)算的視點(diǎn)的對(duì)應(yīng)亞像素鄰近的亞像素的顏色分量值轉(zhuǎn)換為 與計(jì)算的視點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)圖像的顏色分量值，僅作為示例，例如，以便通過(guò)將由左眼和右眼 之一觀看的鄰近亞像素來(lái)顯示來(lái)自相同視點(diǎn)圖像的不同顏色分量，而3D像素的其他亞像 素顯示用于它們各自的不同視點(diǎn)圖像的單個(gè)顏色信息。在操作1190，可顯示各個(gè)視點(diǎn)圖像。通過(guò)操作1150、1160和1170，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，不管用戶的姿勢(shì)和位置，在 沒(méi)有圖像質(zhì)量惡化(例如，顏色陰影等)的情況下，可將高質(zhì)量多視點(diǎn)3D圖像提供給用戶。圖12是示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的圖像顯示系統(tǒng)1200的框圖。圖像顯示系統(tǒng)1200可包括例如位置感測(cè)單元1210、視點(diǎn)計(jì)算單元1220、渲染單元 1230和顯示單元1240。位置感測(cè)單元1210可感測(cè)用戶的左眼和右眼的位置。例如，位置感測(cè)單元1210 可包括用戶圖像產(chǎn)生單元，例如通過(guò)拍攝用戶來(lái)產(chǎn)生用戶圖像；位置計(jì)算單元，從產(chǎn)生的 用戶圖像來(lái)計(jì)算左眼/右眼的位置。作為確定關(guān)于左眼和右眼的空間位置的示例，用戶圖 像產(chǎn)生單元可包括單眼相機(jī)、立體相機(jī)、多相機(jī)和深度相機(jī)中的至少一個(gè)，再次注意到，可 選擇的裝置和/或技術(shù)同樣可用于確定用戶和/或用戶的左眼和/或右眼的空間位置。作 為另一示例，為了確定上述空間位置，位置感測(cè)單元1210還可包括距離測(cè)量單元，所述距 離測(cè)量單元通過(guò)向用戶投射補(bǔ)充光源來(lái)測(cè)量與用戶的距離，以產(chǎn)生距離信息。如上面的，為 了感測(cè)左眼和右眼的位置，可拍攝用戶來(lái)產(chǎn)生用戶圖像，然而，感測(cè)左眼和/或右眼的位置 的方法可不限于使用相機(jī)等的圖像處理方法。視點(diǎn)計(jì)算單元1220可計(jì)算一個(gè)或多個(gè)3D像素的與感測(cè)的位置對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)。在該 示例中，視點(diǎn)計(jì)算單元1220可計(jì)算感測(cè)的位置與至少一個(gè)3D像素對(duì)應(yīng)的方向角度，并可比 較在至少一個(gè)3D像素中產(chǎn)生的所有視點(diǎn)圖像的方向角度與計(jì)算的方向角度之間的差，從 而將具有最小差的視點(diǎn)確定為與感測(cè)的位置對(duì)應(yīng)的計(jì)算的視點(diǎn)。渲染單元1230可針對(duì)亞像素單位產(chǎn)生計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像。在該示例中，渲染 單元1230可將與鄰近于計(jì)算的視點(diǎn)的鄰近視點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亞像素的顏色分量值轉(zhuǎn)換為與計(jì)算 的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像對(duì)應(yīng)的顏色分量值，從而產(chǎn)生計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像以及鄰近視點(diǎn)的附 加視點(diǎn)圖像，以便計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像和鄰近視點(diǎn)的附加視點(diǎn)圖像具有不同的顏色分量 但表示確定的視點(diǎn)的相同圖像。顯示單元1240可顯示產(chǎn)生的視點(diǎn)圖像。顯示單元1240可與上述顯示器對(duì)應(yīng)。在 該示例中，作為示例，顯示單元1240可使用具有轉(zhuǎn)換光的方向的特性的雙凸透鏡、視差屏 障、棱鏡排列、全息裝置之一以及定向背光(僅作為示例)，來(lái)顯示彼此不同的至少兩個(gè)視 點(diǎn)的視點(diǎn)圖像。作為另一示例，顯示單元1240可包括透鏡，按以下方式配置所述透鏡光軸 以基于關(guān)于單個(gè)3D像素的沿垂直方向的N個(gè)像素的大小和沿水平方向的M個(gè)亞像素的大小的比率獲得的角度傾斜。在該示例中，N和M可以是互質(zhì)的整數(shù)。此外，M可以是3的倍 數(shù)。這些示例被用來(lái)使顯示單元1240滿足用于高質(zhì)量主動(dòng)亞像素渲染目的的上述條件(1) 至條件( 。例如，為3的倍數(shù)的M可被用來(lái)使鄰近亞像素具有不同顏色信息。圖13是示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的圖像顯示方法的流程圖。在一個(gè)或多個(gè)實(shí) 施例中，可由例如圖12的圖像顯示系統(tǒng)1200來(lái)執(zhí)行圖像顯示方法。在操作1310，可感測(cè)用戶和/或用戶的左眼和/或右眼的位置。例如，可拍攝用戶 來(lái)產(chǎn)生用戶圖像，并可從產(chǎn)生的用戶圖像來(lái)計(jì)算左眼和/或右眼的位置。僅作為確定關(guān)于 左眼和右眼的空間位置的示例，可通過(guò)使用單眼相機(jī)、立體相機(jī)、多相機(jī)和深度相機(jī)中的至 少一個(gè)來(lái)確定空間位置。作為另一示例，為了確定空間位置，可通過(guò)向用戶投射補(bǔ)充光源來(lái) 測(cè)量用戶的距離信息。在上述示例中，為了感測(cè)關(guān)于左眼和/或右眼的信息，可拍攝用戶來(lái) 產(chǎn)生用戶圖像，然而，感測(cè)左眼和/或右眼的位置的方法不限于使用相機(jī)等的圖像處理方 法。在操作1320，可計(jì)算與感測(cè)的位置對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)。在該示例中，可計(jì)算感測(cè)的位置與 至少一個(gè)3D像素對(duì)應(yīng)的方向角度，可比較在至少一個(gè)3D像素中產(chǎn)生的所有視點(diǎn)圖像的方 向角度與計(jì)算的方向角度之間的差，從而將具有最小差的視點(diǎn)確定為與感測(cè)的位置對(duì)應(yīng)的 計(jì)算的視點(diǎn)。在操作1330，可針對(duì)每個(gè)亞像素單位產(chǎn)生/確定計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像。在該示 例中，可將與鄰近于計(jì)算的視點(diǎn)的鄰近視點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亞像素的顏色分量值轉(zhuǎn)換為與計(jì)算的視 點(diǎn)的視點(diǎn)圖像對(duì)應(yīng)的顏色分量值，從而分別產(chǎn)生計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像以及鄰近視點(diǎn)的附 加視點(diǎn)圖像，以便計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像和鄰近視點(diǎn)的附加視點(diǎn)圖像具有不同的顏色分量 但表示確定的視點(diǎn)的相同圖像。在操作1340，可顯示產(chǎn)生的視點(diǎn)圖像。在該示例中，作為示例，可使用例如具有轉(zhuǎn) 換光的方向的特性的雙凸透鏡、視差屏障、棱鏡排列、全息裝置之一以及定向背光，來(lái)顯示 彼此不同的至少兩個(gè)視點(diǎn)(例如，用于左眼視點(diǎn)和右眼視點(diǎn))的視點(diǎn)圖像。作為另一示例， 可使用按以下方式配置的透鏡來(lái)顯示彼此不同的所述至少兩個(gè)視點(diǎn)的圖像光軸以基于關(guān) 于單個(gè)3D像素的沿垂直方向的N個(gè)像素的大小和沿水平方向的M個(gè)亞像素的大小的比率 獲得的角度傾斜。在該示例中，N和M可以是互質(zhì)的整數(shù)。此外，M可以是3的倍數(shù)。根據(jù) 一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，這些示例可被用來(lái)使根據(jù)滿足用于高質(zhì)量主動(dòng)亞像素渲染目的的上述 條件(1)至條件(3)的顯示成為可能。圖14是示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的圖像顯示系統(tǒng)1400的框圖。圖像顯示系統(tǒng) 1400可包括例如位置感測(cè)單元1410、觀看位置驗(yàn)證單元1420、視點(diǎn)計(jì)算單元1430、渲染單 元1440和顯示單元1450。位置感測(cè)單元1410可感測(cè)用戶的左眼和/或右眼的空間位置。在該示例中，作為 確定關(guān)于左眼和/或右眼的空間位置的示例，位置感測(cè)單元1410可包括例如單眼相機(jī)、立 體相機(jī)、多相機(jī)和深度相機(jī)中的至少一個(gè)。作為另一示例，為了確定空間位置，位置感測(cè)單 元1410可通過(guò)向用戶投射補(bǔ)充光源來(lái)測(cè)量關(guān)于用戶的距離信息。觀看位置驗(yàn)證單元1420可基于感測(cè)的空間位置來(lái)驗(yàn)證用戶是否在最佳觀看位 置?？苫陲@示單元1450的像素結(jié)構(gòu)或透鏡排列來(lái)提前確定最佳觀看位置，或者觀看位置 驗(yàn)證單元1420可根據(jù)感測(cè)的空間位置來(lái)驗(yàn)證用戶是否在最佳觀看位置。
在用戶不在最佳觀看位置時(shí)，視點(diǎn)計(jì)算單元1430可計(jì)算各個(gè)3D像素的與感測(cè)的 空間位置對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)。在該示例中，視點(diǎn)計(jì)算單元1430可計(jì)算感測(cè)的空間位置與各個(gè)3D 像素對(duì)應(yīng)的方向角度，并可比較在各個(gè)3D像素中產(chǎn)生的所有視點(diǎn)圖像的方向角度與計(jì)算 的方向角度之間的差，從而將具有最小差的視點(diǎn)確定為關(guān)于各個(gè)3D像素的與感測(cè)的空間 位置對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)。此外，當(dāng)用戶在最佳觀看位置時(shí)，視點(diǎn)計(jì)算單元1430可計(jì)算感測(cè)的位置 與至少一個(gè)3D像素對(duì)應(yīng)的方向角度，并可比較在所述至少一個(gè)3D像素中產(chǎn)生的所有視點(diǎn) 圖像的方向角度之間的差與計(jì)算的方向角度，從而將具有最小差的視點(diǎn)確定為與感測(cè)的位 置對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)。渲染單元1440可針對(duì)亞像素單位產(chǎn)生計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像。在該示例中，渲染 單元1440可將與鄰近于計(jì)算的視點(diǎn)的鄰近視點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亞像素的顏色分量值轉(zhuǎn)換為與計(jì)算 的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像對(duì)應(yīng)的顏色分量值，從而分別產(chǎn)生計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像以及鄰近視點(diǎn) 的附加視點(diǎn)圖像，以便計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像和鄰近視點(diǎn)的附加視點(diǎn)圖像具有不同的顏色 分量但表示確定的視點(diǎn)的相同圖像。顯示單元1450可顯示產(chǎn)生的視點(diǎn)圖像。在該示例中，作為示例，顯示單元1450可 使用例如具有轉(zhuǎn)換光的方向的特性的雙凸透鏡、視差屏障、棱鏡排列、全息裝置之一以及定 向背光，來(lái)顯示彼此不同的至少兩個(gè)視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像。作為另一示例，顯示單元1450可包 括透鏡，按以下方式配置所述透鏡光軸以基于關(guān)于單個(gè)3D像素的沿垂直方向的N個(gè)像素 的大小和沿水平方向的M個(gè)亞像素的大小的比率獲得的角度傾斜。在該示例中，N和M可 以是互質(zhì)的整數(shù)。此外，M可以是3的倍數(shù)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，這些示例可被用來(lái)使 顯示單元1450滿足用于高質(zhì)量主動(dòng)亞像素渲染目的的上述條件(1)至條件(3)。例如，為 3的倍數(shù)的M可被用來(lái)使鄰近亞像素具有不同的顏色信息。圖15是示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的圖像顯示方法的流程圖。在操作1510，可感測(cè)用戶和/或用戶的左眼和/或右眼的空間位置。在該示例中， 作為確定關(guān)于左眼和/或右眼的空間位置示例，可通過(guò)例如使用單眼相機(jī)、立體相機(jī)、多相 機(jī)和深度相機(jī)中的至少一個(gè)來(lái)感測(cè)空間位置。作為另一示例，為了確定空間位置，可通過(guò)向 用戶投射補(bǔ)充光源來(lái)測(cè)量用戶的距離信息。在操作1520，可基于感測(cè)的空間位置驗(yàn)證用戶是否在最佳觀看位置?？苫陲@示 器的像素結(jié)構(gòu)或透鏡排列來(lái)提前確定最佳觀看位置，或者可根據(jù)感測(cè)的空間位置驗(yàn)證用戶 是否在最佳觀看位置。在操作1530，可在用戶不在最佳觀看位置時(shí)，計(jì)算各個(gè)3D像素的與感測(cè)的空間位 置對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)。在該示例中，可計(jì)算感測(cè)的空間位置與各個(gè)3D像素對(duì)應(yīng)的方向角度，并可 比較在各個(gè)3D像素中產(chǎn)生的所有視點(diǎn)圖像的方向角度之間的差與計(jì)算的方向角度，從而 將具有最小差的視點(diǎn)確定為關(guān)于各個(gè)3D像素的與感測(cè)的空間位置對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)。此外，當(dāng)用 戶在最佳觀看位置時(shí)，可計(jì)算感測(cè)的位置與至少一個(gè)3D像素對(duì)應(yīng)的方向角度，并可比較在 所述至少一個(gè)3D像素中產(chǎn)生的所有視點(diǎn)圖像的方向角度與計(jì)算的方向角度之間的差，從 而將具有最小差的視點(diǎn)確定為與感測(cè)的位置對(duì)應(yīng)的計(jì)算的視點(diǎn)。在操作巧40，可針對(duì)亞像素單位產(chǎn)生計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像。在該示例中，可將 與鄰近于計(jì)算的視點(diǎn)的鄰近視點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亞像素的顏色分量值轉(zhuǎn)換為與計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn) 圖像對(duì)應(yīng)的顏色分量值，從而分別產(chǎn)生計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像以及鄰近視點(diǎn)的附加視點(diǎn)圖像，以便計(jì)算的視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像和鄰近視點(diǎn)的附加視點(diǎn)圖像具有不同的顏色分量但表示確 定的視點(diǎn)的相同圖像。在操作1550，可顯示產(chǎn)生的視點(diǎn)圖像。在該示例中，作為示例，可使用例如具有轉(zhuǎn) 換光的方向的特性的雙凸透鏡、視差屏障、棱鏡排列、全息裝置之一以及定向背光，來(lái)顯示 彼此不同的至少兩個(gè)視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像。作為另一示例，可使用按以下方式配置的透鏡來(lái)顯 示彼此不同的至少兩個(gè)視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像光軸以基于關(guān)于單個(gè)3D像素的沿垂直方向的N個(gè) 像素的大小和沿水平方向的M個(gè)亞像素的大小的比率獲得的角度傾斜。在該示例中，N和M 可以是互質(zhì)的整數(shù)。此外，M可以是3的倍數(shù)。這些示例可被用來(lái)使?jié)M足用于高質(zhì)量主動(dòng) 亞像素渲染目的的上述條件(1)至條件C3)。例如，為3的倍數(shù)的M可被用來(lái)使鄰近亞像素 具有不同的顏色信息。如上所述，通過(guò)使用根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的圖像顯示系統(tǒng)或圖像顯示方法，可 通過(guò)主動(dòng)亞像素渲染來(lái)克服現(xiàn)有的自動(dòng)立體多視點(diǎn)顯示器的低分辨率的缺點(diǎn)，從而可在無(wú) 需提高顯示面板的分辨率的情況下，或者不需要使用用于時(shí)分3D顯示的高速面板的情況 下，使用現(xiàn)有的面板來(lái)顯示增加數(shù)量的視點(diǎn)圖像，并且在不使用例如高價(jià)、高速、高分辨率 的顯示面板的情況下，可通過(guò)使用相機(jī)跟蹤用戶來(lái)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的3D圖像。此外，即使在用戶位于最佳觀看位置之外，或者在用戶為相對(duì)于顯示器傾斜的姿 勢(shì)時(shí)，也可執(zhí)行視點(diǎn)渲染來(lái)匹配用戶的位置或姿勢(shì)，從而表現(xiàn)高質(zhì)量的3D圖像，并防止發(fā) 生基于用戶的觀看位置而產(chǎn)生的鄰近視點(diǎn)圖像的色度亮度干擾，從而在沒(méi)有眼疲勞的情況 下表現(xiàn)3D圖像。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在此描述的設(shè)備、系統(tǒng)和單元包括一個(gè)或多個(gè)硬件處理 元件。例如，除描述的像素或表示組成顯示器或?qū)⒈伙@示的整個(gè)像素的僅一部分的顯示單 元的亞像素單位以外，每個(gè)描述的單元可包括一個(gè)或多個(gè)處理機(jī)器，需要的存儲(chǔ)器和任何 期望的硬件輸入/輸出傳輸裝置。此外，在所有實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)設(shè)備應(yīng)該被認(rèn)為是與物理系 統(tǒng)的元件同義，而不限于單個(gè)附件或單個(gè)分別的附件中實(shí)施的所有描述的元件，而是，根據(jù) 實(shí)施例，所述術(shù)語(yǔ)設(shè)備通過(guò)不同的硬件元件在不同的附件和/或位置中合并或單獨(dú)地被實(shí) 施。除上述實(shí)施例之外，還可通過(guò)非瞬態(tài)介質(zhì)(例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))中/上的計(jì)算 機(jī)可讀代碼/指令來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)施例，所述計(jì)算機(jī)可讀代碼/指令控制至少一個(gè)處理裝置(例 如，處理器或計(jì)算機(jī))來(lái)實(shí)現(xiàn)任何上述實(shí)施例。所述介質(zhì)可與允許存儲(chǔ)和/或發(fā)送計(jì)算機(jī) 可讀代碼的任何定義的、可測(cè)量的、有形的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)。所述介質(zhì)還可包括例如計(jì)算機(jī)可讀代碼、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等和它們的組合。計(jì) 算機(jī)可讀介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括磁介質(zhì)(例如，硬盤、軟盤和磁帶)、光介質(zhì)(例如， CD ROM盤和DVD)、磁光介質(zhì)(例如，光盤)和專門配置為存儲(chǔ)和執(zhí)行程序指令的硬件裝置 (例如，只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、閃存等)。計(jì)算機(jī)可讀代碼可包括機(jī)器 代碼(例如，由編譯器產(chǎn)生的機(jī)器代碼)和包含可由計(jì)算機(jī)使用例如翻譯器執(zhí)行的高級(jí)代 碼的文件。所述介質(zhì)還可以是分布式網(wǎng)絡(luò)，從而計(jì)算機(jī)可讀代碼以分布式方式被存儲(chǔ)和執(zhí) 行。此外，僅作為示例，所述處理元件可包括處理器或計(jì)算機(jī)處理器，并且所述處理元件可 被分布和/或包括在單個(gè)裝置中。盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的不同實(shí)施例具體顯示和描述了本發(fā)明的多個(gè)方面，但是應(yīng)該理解，這些實(shí)施例應(yīng)該僅被認(rèn)為是描述性的意義，而不是限制的目的。每個(gè)實(shí)施例的特點(diǎn) 或方面的描述通常應(yīng)該被認(rèn)為是可用于剩余實(shí)施例中其他類似的特點(diǎn)或方面。如果按不同 的順序執(zhí)行描述的技術(shù)和/或如果描述的系統(tǒng)、架構(gòu)、裝置或電路中的器件按不同的方式 組合和/或被其他器件或其等同物代替或補(bǔ)充，同樣可達(dá)到適當(dāng)?shù)男Ч?
因此，盡管已顯示和描述了一些實(shí)施例，另外的實(shí)施例也同樣是可用的，但本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對(duì)這些示例性實(shí)施例進(jìn) 行改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示系統(tǒng)，所述圖像顯示系統(tǒng)包括位置感測(cè)單元，感測(cè)用戶或用戶的一個(gè)或兩個(gè)眼睛的位置；視點(diǎn)計(jì)算單元，計(jì)算與感測(cè)的位置對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)；渲染單元，設(shè)置亞像素以具有來(lái)自所述亞像素的視點(diǎn)圖像的顏色信息，所述亞像素為 具有多個(gè)亞像素的三維3D像素的亞像素，所述亞像素的視點(diǎn)和所述亞像素的視點(diǎn)圖像被 確定為與計(jì)算的視點(diǎn)對(duì)應(yīng)；設(shè)置3D像素的至少一個(gè)其他亞像素以具有所述亞像素的視點(diǎn) 圖像的附加顏色信息，所述至少一個(gè)其他亞像素具有與所述亞像素的視點(diǎn)不同的視點(diǎn)；顯示單元，通過(guò)所述亞像素顯示顏色信息以及通過(guò)所述至少一個(gè)其他亞像素顯示附加 顏色信息。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，渲染單元將所述至少一個(gè)其他亞像素的 顏色分量值轉(zhuǎn)換為與所述亞像素的視點(diǎn)圖像對(duì)應(yīng)的顏色分量值，以便所述亞像素的視點(diǎn)圖 像的顏色信息的顏色分量與所述亞像素的視點(diǎn)圖像的附加顏色信息的顏色分量不同。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，顯示單元使用具有轉(zhuǎn)換光的方向的特性 的雙凸透鏡、視差屏障、棱鏡排列、全息裝置之一以及定向背光，來(lái)從3D像素通過(guò)亞像素顯 示顏色信息以及通過(guò)所述至少一個(gè)其他亞像素顯示附加顏色信息。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，顯示單元使用具有轉(zhuǎn)換光的方向的特性 的雙凸透鏡、視差屏障、棱鏡排列、全息裝置之一以及定向背光，來(lái)從3D像素顯示彼此不同 的至少兩個(gè)視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，顯示單元顯示3D像素，按以下方式配置顯 示單元針對(duì)相同視點(diǎn)，通過(guò)所述3D像素的第一亞像素和另一3D像素的第一亞像素的光軸 以基于沿所述3D像素的垂直方向的N個(gè)像素的大小與沿所述3D像素的水平方向的M個(gè)亞 像素的大小的比率獲得的角度傾斜，其中，N和M是互質(zhì)的整數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，M是3的倍數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，視點(diǎn)計(jì)算單元計(jì)算感測(cè)的位置與至少一 個(gè)3D像素對(duì)應(yīng)的方向角度，并比較可用于所述至少一個(gè)3D像素的所有視點(diǎn)圖像的各個(gè)方 向角度與計(jì)算的方向角度之間的差，從而將具有最小差的視點(diǎn)圖像的視點(diǎn)確定為計(jì)算的視點(diǎn)ο
8.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，位置感測(cè)單元包括用戶圖像產(chǎn)生單元，通過(guò)拍攝用戶來(lái)產(chǎn)生用戶圖像；位置計(jì)算單元，從產(chǎn)生的用戶圖像計(jì)算用戶的左眼和右眼的位置。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，用戶圖像產(chǎn)生單元包括單眼相機(jī)、立體相 機(jī)、多相機(jī)和深度相機(jī)中的至少一個(gè)。
10.如權(quán)利要求8所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，位置感測(cè)單元還包括距離測(cè)量單元，通過(guò)向用戶投射補(bǔ)充光源來(lái)測(cè)量圖像顯示系統(tǒng)與用戶之間的距離，以 產(chǎn)生距離信息。
11.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，進(jìn)一步包括觀看位置驗(yàn)證單元，基于感測(cè)的位置來(lái)確定用戶是否在三維3D圖像顯示器的最佳觀 看位置。
12.如權(quán)利要求11所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，當(dāng)觀看位置驗(yàn)證單元的確定指示用戶在最佳觀看位置時(shí)，視點(diǎn)計(jì)算單元計(jì)算感測(cè)的位置與各個(gè)3D像素中的至少一個(gè)3D像素對(duì) 應(yīng)的方向角度，并比較來(lái)自所述至少一個(gè)3D像素的所有視點(diǎn)圖像的各個(gè)方向角度與計(jì)算 的方向角度之間的差，從而將具有最小差的視點(diǎn)圖像的視點(diǎn)確定為計(jì)算的視點(diǎn)。
13.一種圖像顯示方法，所述圖像顯示方法包括感測(cè)用戶或用戶的一個(gè)或兩個(gè)眼睛的位置；計(jì)算與感測(cè)的位置對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)；渲染用于三維3D像素的亞像素的顏色信息，包括設(shè)置3D像素的亞像素來(lái)具有來(lái)自所 述亞像素的視點(diǎn)圖像的顏色信息，所述亞像素的視點(diǎn)和所述亞像素的視點(diǎn)圖像被確定為與 計(jì)算的視點(diǎn)對(duì)應(yīng)；設(shè)置3D像素的至少一個(gè)其他亞像素以具有所述亞像素的視點(diǎn)圖像的附 加顏色信息，所述至少一個(gè)其他亞像素具有與所述亞像素的視點(diǎn)不同的視點(diǎn)；通過(guò)所述亞像素顯示顏色信息以及通過(guò)所述至少一個(gè)其他亞像素顯示附加顏色信息。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像顯示方法，其中，渲染步驟包括將所述至少一個(gè)其他亞 像素的顏色分量值轉(zhuǎn)換為與亞像素的視點(diǎn)圖像對(duì)應(yīng)的顏色分量值，以便所述亞像素的視點(diǎn) 圖像的顏色信息的顏色分量與所述亞像素的視點(diǎn)圖像的附加顏色信息的顏色分量不同。
15.如權(quán)利要求14所述的圖像顯示方法，其中，顯示步驟還包括使用具有轉(zhuǎn)換光的方 向的特性的雙凸透鏡、視差屏障、棱鏡排列、全息裝置之一以及定向背光，來(lái)從3D像素通過(guò) 亞像素顯示顏色信息以及通過(guò)所述至少一個(gè)其他亞像素顯示附加顏色信息。
16.如權(quán)利要求13所述的圖像顯示方法，其中，顯示步驟使用具有轉(zhuǎn)換光的方向的特 性的雙凸透鏡、視差屏障、棱鏡排列、全息裝置之一以及定向背光，來(lái)從3D像素顯示彼此不 同的至少兩個(gè)視點(diǎn)的視點(diǎn)圖像。
17.如權(quán)利要求13所述的圖像顯示方法，其中，計(jì)算步驟計(jì)算感測(cè)的位置與至少一個(gè) 3D像素對(duì)應(yīng)的方向角度，并比較可用于所述至少一個(gè)3D像素的所有視點(diǎn)圖像的方向角度 與計(jì)算的方向角度之間的差，從而將具有最小差的視點(diǎn)確定為計(jì)算的視點(diǎn)。
18.如權(quán)利要求13所述的圖像顯示方法，其中，感測(cè)步驟還包括通過(guò)拍攝用戶來(lái)產(chǎn)生用戶圖像；從產(chǎn)生的用戶圖像計(jì)算用戶的左眼和右眼的位置。
19.如權(quán)利要求13所述的圖像顯示方法，進(jìn)一步包括基于感測(cè)的位置來(lái)確定用戶是否在三維3D圖像顯示器的最佳觀看位置。
20.如權(quán)利要求19所述的圖像顯示方法，其中，基于指示用戶在最佳觀看位置的確定， 所述計(jì)算步驟計(jì)算感測(cè)的位置與各個(gè)3D像素中的至少一個(gè)3D像素的對(duì)應(yīng)的方向角度，并 比較所述至少一個(gè)3D像素的所有視點(diǎn)圖像的方向角度與計(jì)算的方向角度之間的差，從而 將具有最小差的視點(diǎn)確定為與感測(cè)的位置對(duì)應(yīng)的視點(diǎn)。
21.—種3D顯示系統(tǒng)，所述3D顯示系統(tǒng)包括視點(diǎn)計(jì)算單元，基于確定的用戶相對(duì)于顯示器的可變方位來(lái)計(jì)算左視點(diǎn)，并基于確定 的用戶相對(duì)于顯示器的方位來(lái)計(jì)算右視點(diǎn)；渲染單元，基于左視點(diǎn)來(lái)產(chǎn)生左視點(diǎn)圖像，基于右視點(diǎn)來(lái)產(chǎn)生右視點(diǎn)圖像，并通過(guò)主動(dòng) 亞像素渲染，從具有與左視點(diǎn)不同的視點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)亞像素產(chǎn)生至少一個(gè)附加左視點(diǎn)圖 像，和/或從具有與右視點(diǎn)不同的視點(diǎn)的亞像素產(chǎn)生至少一個(gè)附加右視點(diǎn)圖像；其中，產(chǎn)生的附加右視點(diǎn)圖像和附加左視點(diǎn)圖像中的至少一個(gè)、產(chǎn)生的左視點(diǎn)圖像、產(chǎn)生的右視點(diǎn)圖像的同步顯示將用于包括多個(gè)亞像素的3D像素的3D圖像提供給用戶。
22.如權(quán)利要求21所述的3D顯示系統(tǒng)，還包括顯示單元，同步顯示產(chǎn)生的附加右視 點(diǎn)圖像和左視點(diǎn)圖像中的至少一個(gè)、產(chǎn)生的左視點(diǎn)圖像、產(chǎn)生的右視點(diǎn)圖像。
23.如權(quán)利要求21所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，從與左視點(diǎn)鄰近的一個(gè)或多個(gè)視點(diǎn)產(chǎn)生 至少一個(gè)附加左視點(diǎn)圖像，并從與右視點(diǎn)鄰近的一個(gè)或多個(gè)視點(diǎn)產(chǎn)生至少一個(gè)附加右視點(diǎn) 圖像。
24.—種3D顯示方法，所述3D顯示方法包括基于確定的用戶相對(duì)于顯示器的可變方位來(lái)計(jì)算左視點(diǎn)，并基于確定的用戶相對(duì)于顯 示器的方位來(lái)計(jì)算右視點(diǎn)；基于左視點(diǎn)來(lái)產(chǎn)生左視點(diǎn)圖像，基于右視點(diǎn)來(lái)產(chǎn)生右視點(diǎn)圖像，并通過(guò)主動(dòng)亞像素渲 染，從具有與左視點(diǎn)不同的視點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)亞像素產(chǎn)生至少一個(gè)附加左視點(diǎn)圖像，和/ 或從具有與右視點(diǎn)不同的視點(diǎn)的亞像素產(chǎn)生至少一個(gè)附加右視點(diǎn)圖像；其中，產(chǎn)生的附加右視點(diǎn)圖像和附加左視點(diǎn)圖像中的至少一個(gè)、產(chǎn)生的左視點(diǎn)圖像、產(chǎn) 生的右視點(diǎn)圖像的同步顯示將用于包括多個(gè)亞像素的3D像素的3D圖像提供給用戶。
25.如權(quán)利要求M所述的3D顯示方法，還包括同步顯示產(chǎn)生的附加右視點(diǎn)圖像和附 加左視點(diǎn)圖像中的至少一個(gè)、產(chǎn)生的左視點(diǎn)圖像、產(chǎn)生的右視點(diǎn)圖像。
26.如權(quán)利要求M所述的3D顯示方法，其中，在產(chǎn)生附加左視點(diǎn)圖像和附加右視點(diǎn)圖 像的步驟中，從與左視點(diǎn)鄰近的一個(gè)或多個(gè)視點(diǎn)產(chǎn)生所述至少一個(gè)附加左視點(diǎn)圖像，并從 與右視點(diǎn)鄰近的一個(gè)或多個(gè)視點(diǎn)產(chǎn)生所述至少一個(gè)附加右視點(diǎn)圖像。
27.一種圖像顯示系統(tǒng)，所述圖像顯示系統(tǒng)包括位置感測(cè)單元，感測(cè)用戶或用戶的一個(gè)或兩個(gè)眼睛的位置；視點(diǎn)計(jì)算單元，計(jì)算關(guān)于感測(cè)的位置的至少一個(gè)三維3D像素的視點(diǎn)；渲染單元，基于計(jì)算的視點(diǎn)，通過(guò)執(zhí)行主動(dòng)亞像素渲染來(lái)渲染3D圖像，所述主動(dòng)亞像 素渲染包括渲染具有3D像素的多個(gè)視點(diǎn)中與計(jì)算的視點(diǎn)最接近的視點(diǎn)的3D像素的第一 亞像素的顏色信息，以具有為第一亞像素定義的視點(diǎn)圖像的顏色信息；渲染用于3D像素的 鄰近于第一亞像素的至少一個(gè)亞像素的顏色信息，以具有用于第一亞像素的視點(diǎn)圖像的顏 色信息，與第一亞像素鄰近的所述至少一個(gè)亞像素具有與第一亞像素的視點(diǎn)不同的視點(diǎn)。
28.如權(quán)利要求27所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，渲染單元沿與第一亞像素和鄰近于第 一亞像素的所述至少一個(gè)亞像素的各個(gè)視點(diǎn)不同的視點(diǎn)，基于與第一亞像素的視點(diǎn)圖像不 同的不同亞像素的視點(diǎn)圖像，通過(guò)進(jìn)一步渲染3D像素的至少一個(gè)不同的亞像素來(lái)執(zhí)行主 動(dòng)亞像素渲染，所述至少一個(gè)不同的亞像素與第一亞像素和鄰近于第一亞像素的所述至少 一個(gè)亞像素不同。
29.如權(quán)利要求觀所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，渲染3D像素由此第一亞像素和與第 一亞像鄰近的所述至少一個(gè)亞像素具有用于相同視點(diǎn)圖像的不同顏色分量信息，并渲染3D 像素由此所述至少一個(gè)不同亞像素具有用于不同亞像素的不同視點(diǎn)圖像的顏色分量信息。
30.如權(quán)利要求27所述的圖像顯示系統(tǒng)，還包括顯示單元，通過(guò)除第一亞像素和與第 一亞像素鄰近的所述至少一個(gè)亞像素之外的3D像素的亞像素，同步顯示第一亞像素的視 點(diǎn)圖像和至少一個(gè)其他視點(diǎn)圖像，其中，顯示單元基于使用具有轉(zhuǎn)換光的方向的特性的雙凸透鏡、視差屏障、棱鏡排列、全息裝置之一以及定向背光來(lái)顯示3D圖像，以提供用于3D像素的每個(gè)亞像素的不同視點(diǎn)。
31.一種圖像顯示方法，所述圖像顯示方法包括感測(cè)用戶或用戶的一個(gè)或兩個(gè)眼睛的位置；計(jì)算關(guān)于感測(cè)的位置的至少一個(gè)三維3D像素的視點(diǎn)；基于計(jì)算的視點(diǎn)，通過(guò)執(zhí)行主動(dòng)亞像素渲染來(lái)渲染3D圖像，所述主動(dòng)亞像素渲染包 括渲染用于具有3D像素的多個(gè)視點(diǎn)中與計(jì)算的視點(diǎn)最接近的視點(diǎn)的3D像素的第一亞像 素的顏色信息，以具有為第一亞像素定義視點(diǎn)圖像的顏色信息；渲染用于與第一亞像素鄰 近的至少一個(gè)亞像素的顏色信息，以具有用于第一亞像素的視點(diǎn)圖像的顏色信息，與第一 亞像素鄰近的3D像素的所述至少一個(gè)亞像素具有與第一亞像素的視點(diǎn)不同的視點(diǎn)。
32.如權(quán)利要求31所述的圖像顯示方法，還包括沿與第一亞像素和鄰近于第一亞像 素的所述至少一個(gè)亞像素的各個(gè)視點(diǎn)不同的視點(diǎn)，基于與第一亞像素的視點(diǎn)圖像不同的不 同亞像素的視點(diǎn)圖像，來(lái)渲染3D像素的至少一個(gè)不同的亞像素，所述至少一個(gè)不同的亞像 素與第一亞像素和鄰近于第一亞像素的所述至少一個(gè)亞像素不同。
33.如權(quán)利要求32所述的圖像顯示方法，其中，渲染3D像素由此第一亞像素和與第 一亞像鄰近的所述至少一個(gè)亞像素具有用于相同視點(diǎn)圖像的不同顏色分量信息，并渲染3D 像素由此所述至少一個(gè)不同亞像素具有用于不同亞像素的不同視點(diǎn)圖像的顏色分量信息。
34.如權(quán)利要求31所述的圖像顯示方法，還包括通過(guò)除第一亞像素和與第一亞像素 鄰近的所述至少一個(gè)亞像素之外的3D像素的亞像素，同步顯示第一亞像素的視點(diǎn)圖像和 至少一個(gè)其他視點(diǎn)圖像，其中，同步顯示步驟包括，基于使用具有轉(zhuǎn)換光的方向的特性的雙凸透鏡、視差屏障、 棱鏡排列、全息裝置之一以及定向背光來(lái)顯示3D圖像，以提供用于3D像素的每個(gè)亞像素的 不同視點(diǎn)。
全文摘要
提供一種使用主動(dòng)亞像素渲染的高密度多視點(diǎn)圖像顯示系統(tǒng)及方法。所述圖像顯示系統(tǒng)可使用基于用戶的左眼/右眼的位置而變化的視點(diǎn)，來(lái)關(guān)于像素單位中的視點(diǎn)圖像執(zhí)行渲染。
文檔編號(hào)H04N13/00GK102056003SQ201010543468
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者南東暻, 成基榮, 樸斗植, 樸柱容, 金允泰, 金昌容 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社