一種多區(qū)實現(xiàn)自由視角全息立體顯示的設備及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及全息立體顯示設備技術領域，特別是涉及一種多區(qū)實現(xiàn)自由視角全息 立體顯示的設備及方法。
【背景技術】
[0002] 目前立體（3D或三維）顯示技術主要有穿戴眼鏡式和無需穿戴眼鏡的裸眼式顯示 技術。雖然穿戴眼鏡式的顯示技術成熟，但需要佩戴特制的眼鏡觀看3D視頻或圖像，給人 們帶來諸多不便。因此裸眼式顯示技術以其便捷的觀看方式被廣泛應用，其成像方式有平 板顯示、容積立體顯示和全息顯示等方式。傳統(tǒng)的成像方法是將若干子視點圖片合成到一 幀圖像中，同時顯示在液晶顯示屏，然后通過光柵將其相應的左、右眼視圖分別投射到左、 右眼，最終左眼視圖和右眼視圖在人腦中合成為立體3D圖像。
[0003] 然而目前裸眼式顯示技術對于用戶而言，使得用戶只能從固定的一個或多個方位 和角度觀察立體顯示圖像或視頻才能感受到明顯的3D效果，而從其他方位和角度去觀察 時則不能感受到明顯的3D效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種多區(qū)實現(xiàn)自由視角立體顯示的設備及方 法，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)多個用戶所在的位置分別觀看3D效果明顯的圖像或視頻，提高用戶體 驗。
[0005] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是，提供一種設備，該設備包 括：
[0006] 跟蹤定位裝置，用于獲取至少兩個觀察者的位置信息；
[0007] 角度調(diào)整電路，用于利用每個觀察者的位置信息，計算獲得相應位置信息的光線 投射角度及左右眼視點立體圖像，且一個位置信息對應一個光線投射角度及一種左右眼視 點立體圖像；
[0008] 多區(qū)全息立體顯示屏，具有多個自定義像素，每個自定義像素包括至少兩個子顯 示區(qū)域，用于分別調(diào)整子顯示區(qū)域的光線出射角度，使每個自定義像素中均有相應的子顯 示區(qū)域來對應每個觀察者，且相應的子顯示區(qū)域出射的光線對應相應觀察者所在位置信息 的光線投射角度進行投射，并且所投射的光線對應相應位置信息的左右眼視點立體圖像。
[0009] 其中，該跟蹤定位裝置，還用于獲取該觀察者中至少一個觀察者的動作信息；
[0010] 該多區(qū)全息立體顯示屏還用于響應該動作信息通過改變方式而改變該至少一個 觀察者對應位置信息的左右眼視點立體圖像；
[0011] 其中該動作信息與該改變方式具有映射關系。
[0012] 每個子顯示區(qū)域包括疊置的顯示面板和動態(tài)光柵；
[0013] 該動態(tài)光柵是電子控制的透鏡光柵或狹縫光柵，具體用于接收該角度調(diào)整電路計 算獲得的相應位置信息的光線投射角度調(diào)整對應的子顯示區(qū)域的光線出射角度。
[0014] 該跟蹤定位裝置是攝像頭或紅外傳感器，具體用于獲取觀察者的眼睛位置的位置 信息和觀察者的眼珠轉(zhuǎn)動或手勢動作作為動作信息。
[0015] 進一步可選的，該多區(qū)全息立體顯示屏中自定義像素中的至少兩個子顯示區(qū)域所 顯示的左右眼視點立體圖像相同或不同。
[0016] 進一步可選的，使相應的子顯示區(qū)域出射的光線對應相應觀察者所在位置信息的 光線投射角度進行投射，具體是指使子顯示區(qū)域?qū)淖笥已垡朁c立體圖像的所有出射光 線均以對應位置信息的光線投射角度進行投射，使所有出射光線均投射至對應位置信息的 觀察者，除對應位置信息之外的方向沒有光線投射。
[0017] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的另一個技術方案是，提供一種方法，包括以下 步驟：
[0018] S1獲取至少兩個觀察者的位置信息；
[0019] S2利用每個觀察者的位置信息，計算獲得相應位置信息的光線投射角度及左右眼 視點立體圖像，且設置一個位置信息對應一個光線投射角度及一種左右眼視點立體圖像；
[0020] S3設置具有多個自定義像素的多區(qū)全息立體顯示屏，設置每個自定義像素包括至 少兩個子顯示區(qū)域，分別調(diào)整子顯示區(qū)域的光線出射角度，使每個自定義像素中均有相應 的子顯示區(qū)域來對應每個觀察者，且相應的子顯示區(qū)域出射的光線對應相應觀察者所在位 置信息的光線投射角度進行投射，并且所投射的光線對應相應位置信息的左右眼視點立體 圖像。
[0021] 該步驟S1還包括步驟：獲取觀察者中至少一個觀察者的動作信息；
[0022] 在步驟S2之后，步驟S3之前還包括步驟S31 :設置該動作信息與改變方式的映 射關系，響應該動作信息而改變該至少一個觀察者對應相應位置信息的左右眼視點立體圖 像。
[0023] 其中進一步可選的，步驟S3在設置每個所述自定義像素包括至少兩個子顯示區(qū) 域的步驟之后，還包括步驟S32 :
[0024] 設置自定義像素中至少兩個子顯示區(qū)域顯示不同的左右眼視點立體圖像；在步驟 S32之后，進入步驟S3的分別調(diào)整子顯示區(qū)域的光線出射角度的步驟。
[0025] 其中，進一步可選的，步驟S3的具體步驟：
[0026] 設置具有多個自定義像素的多區(qū)全息立體顯示屏，設置每個自定義像素包括至少 兩個子顯示區(qū)域，接收位置信息相應的光線投射角度分別調(diào)整子顯示區(qū)域的光線出射角 度，使每個自定義像素中均有相應的子顯示區(qū)域來對應每個觀察者，設置每個子顯示區(qū)域 對應相應位置信息的左右眼視點圖像，使子顯示區(qū)域?qū)淖笥已垡朁c立體圖像的所有出 射光線均以對應位置信息的光線投射角度進行投射，使所有出射光線均投射至對應位置信 息的觀察者，除對應位置信息之外的方向沒有光線投射。
[0027] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的設備首先通過跟蹤定位裝置獲取至少兩個觀 察者的位置信息，其次利用每個觀察者的位置信息通過角度調(diào)整電路計算獲得相應的光線 投射角度及左右眼視點立體圖像，最后通過具有多個自定義像素且自定義像素包括至少兩 個子顯示區(qū)域的多區(qū)全息立體顯示屏調(diào)整每個子顯示區(qū)域的光線投射角度，使每個自定義 像素中均有相應的子顯示區(qū)域來對應每個觀察者，且相應的子顯示區(qū)域出射的光線對應相 應觀察者所在位置信息的光線投射角度進行投射對應相應位置信息的左右眼視點立體圖 像，與現(xiàn)有跟蹤式光柵立體顯示技術使得多個用戶在觀察同一個全息立體顯示器時，當其 中一個觀察者移動且跟蹤顯示時，會影響其他固定或移動觀察者觀看到的立體效果的技術 相比，本發(fā)明使得多個觀察者同時觀看同一個全息立體顯示屏時，即使其中一個觀察者移 動且跟蹤顯示良好的立體效果圖像，也不影響其他觀察者觀看到明顯立體效果的圖像，更 方便人們進行多人自由視角立體觀看，提高了用戶體驗。
【附圖說明】
[0028] 圖la是本發(fā)明設備第一實施方式的結構示意圖；
[0029] 圖lb是現(xiàn)有裸眼式立體顯示技術的原理示意圖；
[0030] 圖lc是圖la中多區(qū)全息立體顯示器多視點顯示示意圖；
[0031] 圖Id是圖la中多區(qū)全息立體顯示器的結構示意圖；
[0032] 圖le是圖Id中自定義像素的子顯示區(qū)域一結構示意圖；
[0033] 圖If是圖Id中自定義像素的子顯示區(qū)域另一結構示意圖；
[0034] 圖2是本發(fā)明移動終端第二實施方式的結構示意圖；
[0035] 圖3a是本發(fā)明移動終端第三實施方式的結構示意圖；
[0036] 圖3b是圖3a中不同子顯示區(qū)域?qū)煌矬w的視點圖像示意圖；
[0037] 圖3c是圖3b中透鏡光柵投射所有出射光線至一