專利名稱：景物的基于圖象的數(shù)字表示的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及景物的基于圖象的數(shù)字表示、以及一種用于顯示數(shù)字圖象的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還涉及一種用于顯示在由數(shù)字圖象表示的景物中進行瀏覽的方法、以及一種用于顯示數(shù)字圖象的方法。本發(fā)明進一步涉及用于建立景物的基于圖象的數(shù)字表示的器件、方法和計算機程序。
背景技術：
今天，在計算機網(wǎng)絡如因特網(wǎng)上顯示信息的興趣迅速增加。希望顯示占據(jù)大存儲空間的信息，如圖象。同時，現(xiàn)在通過移動電話用更慢的接口而連接到因特網(wǎng)，并因而延長下載時間。從而，應該下載盡可能小的數(shù)據(jù)包，希望它能顯示盡可能多的信息。這兩個特征非常難以結(jié)合在一起。
在下載圖象時這個問題尤其突出，并且如果圖象描繪諸如景物中的復雜物體，這個問題就更是如此。如果一個公司想在它的主頁上顯示產(chǎn)品，那么產(chǎn)品的簡單圖象就是不令人滿意的。從具有合理存儲量的圖象顯然看不清產(chǎn)品的所有細節(jié)。而且，可顯示低分辨率的第一圖象，并且只在用戶請求時才下載高分辨率的更大圖象。然而，如果需要顯示高分辨率，仍然必須用相應的較長下載時間來下載大存儲量的圖象。
如果要顯示風景，此顯示甚至更加受到慢連接的阻礙。風景包含許多細節(jié)，需要非常大的圖象，或者甚至需要不同視角的大量圖象。目前，有建立3D景物計算機表示的方法。而且，景物中的所有物體需要在計算機中模型化。這些方法需要用于儲存所產(chǎn)生模型的大存儲容量，并且建立景物的計算機表示是非常復雜和費時的。
如果獲得不同視角的幾個圖象，這些圖象就可縫合在一起，以創(chuàng)建非常大的圖象，用于在景物中進行掃視。此種方法在美國專利5963664中示出。然而，這些非常大的圖象對于通過慢連接下載是不實用的。進而，美國專利6198852公布一種用于從景物的兩個不同視角的視圖建立景物的不同視角的新視圖的方法。然而，這只提供一種用于建立景物新視圖的方法。它不允許用戶在景物中瀏覽。進而，它建立更多的視圖，由于需要下載的圖象很多，因此需要很長的下載時間。
建立用于示出不同視角之間變換的動畫也是方便的。然而，動畫具有比單個圖象甚至更大的存儲量。從而不希望通過慢連接來下載此種動畫，因為這需要太多的時間。
已經(jīng)知道一些用于產(chǎn)生在動畫中兩個圖象之間顯示的圖象數(shù)據(jù)的方法。這些方法例如在S.Fleishman、B.Chen、A.Kaufman和D.Cohen-Or于VRST(Symposium on Virtual Reality Software andTechnology)’99上提出的“Navigating Through Sparse Views”以及T.Beier和S.Neely于SIGGRAPH’92上提出的“Feature-BasedImage Metamorphosis”中公布。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供改進的信息表示。此表示應要求較短的下載時間并且仍然能表示大量的信息。進一步地，應該容易數(shù)字化地表示景物，用于在景物的不同視圖之間進行瀏覽。
這些和其它的目的通過如權利要求1所述的景物的基于圖象的數(shù)字表示、如權利要求22所述的用于顯示在景物中瀏覽的方法、如權利要求30和31所述的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)、如權利要求32所述的顯示方法、以及如權利要求33、42和49所述的用于建立圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的器件、方法和計算機程序。
因而，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供景物的基于圖象的數(shù)字表示，此數(shù)字表示用于視覺顯示景物。所述表示儲存在圖象信息存儲結(jié)構(gòu)中，此結(jié)構(gòu)包括頂點，每一個頂點都代表一個數(shù)字圖象，以及，把第一頂點和第二頂點結(jié)合在一起的邊。每條邊都代表在第一頂點中的第一圖象和在第二頂點中的第二圖象之間的轉(zhuǎn)換信息，其中，第一和第二圖象描繪景物的不同視圖。第一圖象具有第一區(qū)域，并且第二圖象具有第二區(qū)域，其中，第一區(qū)域的描繪與第二區(qū)域的描繪基本對應。所述轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作，所述操作包括計算至少一個轉(zhuǎn)換圖象，轉(zhuǎn)換圖象描繪在第一和第二圖象中所描繪景物的新視圖。
景物的基于圖象的表示意味著容易對復雜的景物模型化。接著，通過由轉(zhuǎn)換所定義的操作，計算景物的圖象。在圖象信息存儲結(jié)構(gòu)中儲存圖象以及轉(zhuǎn)換信息，使不同的圖象以邏輯方式排列，從而，容易執(zhí)行借助轉(zhuǎn)換圖象而在圖象之間進行的瀏覽。進而，為了觀察此種瀏覽，只需裝入，如下載，圖象和轉(zhuǎn)換信息，因為它們保存所有需要的信息。這意味著在要求下載數(shù)據(jù)量較小的同時顯示大量的信息。使用已定義的操作在顯示器件上計算轉(zhuǎn)換圖象，所述操作已通過下載而接收。因而，可在慢連接上對基于圖象的表示進行顯示，而不需要在此連接上延長信息下載時間。進一步地，由于可在顯示器件上計算轉(zhuǎn)換圖象，因此，顯示器件可控制將要示出什么圖象。這實現(xiàn)在第一和第二圖象之間的自由瀏覽，即，如果顯示描繪景物第一視圖的第一圖象并且激活朝著在第二圖象中描繪的景物第二視圖的轉(zhuǎn)換，就可在任意時刻中止或顛倒轉(zhuǎn)換。
進而，如果圖象信息存儲結(jié)構(gòu)包括幾個頂點以及具有連接邊的幾個圖象，就可實現(xiàn)動態(tài)顯示。可在不同圖象之間執(zhí)行向前和向后的幾個轉(zhuǎn)換，并且不規(guī)定轉(zhuǎn)換順序。因而，提供一種改變顯示和圖象顯示順序的可能性。
本發(fā)明的優(yōu)點是可以顯示未經(jīng)儲存且不必下載的圖象。它通過有限數(shù)量的圖象來實現(xiàn)景物的顯示。仍然實現(xiàn)景物中的瀏覽，即，觀察者通過正在示出的轉(zhuǎn)換圖象而從第一視圖的顯示被引導到第二視圖的顯示。由此，觀察者得到第一和第二視圖如何相互關聯(lián)的印象。進而，觀察者在第一和第二圖象的顯示之間不會經(jīng)歷任何令人討厭的等待時間。進一步地，可中止從第一圖象到第二圖象的轉(zhuǎn)換。然后，用戶逆反轉(zhuǎn)換的方向以示出第一圖象，或者開始朝著第三圖象的另一方向的轉(zhuǎn)換。因而，用戶具有較大的可能性來控制顯示什么圖象。
在本發(fā)明的特定應用中，第二圖象可完全包含在第一圖象中，接著，第一圖象和第二圖象之間的轉(zhuǎn)換形成放大第一圖象。在此具體的應用中，可只用第一圖象來執(zhí)行操作。因而，為了實現(xiàn)此轉(zhuǎn)換，只需下載第一圖象。然后，在轉(zhuǎn)換過程中，可下載第二圖象，并且下載時間不引人注意。
在本專利申請的上下文中，術語“景物”應該廣義地解釋為3D環(huán)境，不僅包括風景或房間，而且包括3D物體。進而，“景物”可以是真實的、現(xiàn)有的環(huán)境，或是虛擬的、繪畫的或由計算機生成的環(huán)境。在本領域中，其它用于描述此種景物的通用名稱是畫面或3D-世界。術語“視圖”應解釋為從某個位置(視點)和角度(視角)所觀察的全部或部分景物的外觀。視角定義描繪平面的光軸與3D-景物的坐標軸之間的角度。在本專利申請的上下文中，以更大比例示出第二圖象一部分的第一圖象被認為是描繪與第二圖象不同的視圖。在此情況下，第一和第二圖象具有不同的視點，但具有相同的視角。
轉(zhuǎn)換圖象只描繪在第一和第二圖象任一個中所描繪的景物的各部分。轉(zhuǎn)換圖象可從與第一和第二圖象的視點和視角不同的視點和/或視角來描繪景物。由于通過至少一個其它圖象的操作來建立轉(zhuǎn)換圖象，因此，轉(zhuǎn)換圖象不顯示景物的完美描繪，但轉(zhuǎn)換圖象的描繪如此之好，以致于對人眼而言在轉(zhuǎn)換圖象中看不到缺陷或只有小缺陷存在。轉(zhuǎn)換意味著根據(jù)轉(zhuǎn)換信息而改變所顯示圖象的視點和/或視角。轉(zhuǎn)換信息描述所顯示圖象應該如何變更以改變視點和/或視角。
在本專利申請的上下文中，圖象的術語“區(qū)域”應解釋為描繪3D-景物的二維圖象表面的部分或局部，而不是在圖象中所描繪物體或景物的區(qū)域。然而，圖象表面上形成“區(qū)域”的部分或局部當然保留圖象中一部分描述的信息。
兩個“基本對應”的區(qū)域的描述應解釋為兩個用于描繪或示出相同或至少幾乎相同的物體或景物的相同或基本相同的部分的區(qū)域。例如，描繪圖畫前視圖的第一區(qū)域與從側(cè)角描繪圖畫的第二區(qū)域基本對應。第二區(qū)域示出更多的圖畫框架，但在第一和第二區(qū)域中的信息仍然是對應的。
以不同的方式，如通過用照相機拍照、繪畫景物視圖、計算機生成景物視圖等，而獲得描繪視圖的圖象。圖象也可通過連續(xù)監(jiān)視風景或房間的攝影機來獲得。接著，連續(xù)地替換或更新圖象信息存儲結(jié)構(gòu)中的圖象。這使得能實時瀏覽被攝影機監(jiān)視的景物。
進而，圖象信息存儲結(jié)構(gòu)描述圖象和轉(zhuǎn)換如何相互關聯(lián)的結(jié)構(gòu)，它不應解釋為描述如何實施結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于變更第一圖象顯示從而轉(zhuǎn)換到第二圖象顯示的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)。圖象信息存儲結(jié)構(gòu)是可通過顯示器件訪問的，并且包括頂點，每一個頂點都代表一個圖象；以及把第一頂點和第二頂點結(jié)合在一起的邊。每條邊都代表從第一頂點中的第一圖象轉(zhuǎn)換到第二頂點中的第二圖象的信息，第一圖象具有第一區(qū)域，并且第二圖象具有第二區(qū)域，其中，第一區(qū)域中的信息與第二區(qū)域中的信息基本對應。轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作，其中，所述操作形成用于變更第一圖象顯示從而經(jīng)至少一個轉(zhuǎn)換圖象的顯示轉(zhuǎn)換到第二圖象顯示的函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種可通過顯示器件訪問的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)包括第一圖象和第二圖象。第一圖象具有第一區(qū)域并且第二圖象具有第二區(qū)域，第一區(qū)域中的信息與第二區(qū)域中的信息基本對應。圖象信息存儲結(jié)構(gòu)進一步包括從第一圖象到第二圖象的轉(zhuǎn)換信息。所述轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作，所述操作形成用于變更第一圖象顯示從而經(jīng)至少一個轉(zhuǎn)換圖象的顯示轉(zhuǎn)換到第二圖象顯示的函數(shù)。
在將要進行轉(zhuǎn)換時，根據(jù)本發(fā)明的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)從第一圖象到將要計算的第二圖象的轉(zhuǎn)換。因而，不必下載包含記錄動畫的文件，相反只需下載起始圖象和結(jié)束圖象以及與如何進行操作有關的定義。這意味著，為了顯示大量的信息，只需下載小量的數(shù)據(jù)。接著，被顯示信息的一部分在通過已定義的操作進行顯示的過程中建立。
所需信息便于儲存在圖象信息存儲結(jié)構(gòu)中，并且對于顯示器件是可以訪問的。接著，所述操作用于在顯示器件中或在連接到它的計算機網(wǎng)絡上計算和建立從起始圖象到結(jié)束圖象的轉(zhuǎn)換。因而，當要執(zhí)行轉(zhuǎn)換時計算此轉(zhuǎn)換，并且只下載絕對需要的信息。不下載通過轉(zhuǎn)換創(chuàng)造的信息，這縮短下載時間。
根據(jù)本發(fā)明的還一方面，提供一種用于顯示在由數(shù)字圖象表示的景物中進行瀏覽的方法。本方法包括訪問第一和第二數(shù)字圖象的步驟，第一和第二圖象描繪景物的不同視圖。第一圖象具有第一區(qū)域，并且第二圖象具有第二區(qū)域，其中，第一區(qū)域的描繪與第二區(qū)域的描繪基本對應。本方法進一步包括以下步驟訪問在第一圖象和第二圖象之間的轉(zhuǎn)換信息，所述轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作；以及使用已定義的操作確定至少一個轉(zhuǎn)換圖象。所述轉(zhuǎn)換圖象描繪在第一和第二圖象中所描繪景物的新視圖。本方法進一步包括通過用描繪景物不同視圖的另一圖象顯示來替代描繪景物視圖的圖象，而在景物中執(zhí)行視頻瀏覽的步驟。
這意味著，觀察者被引導瀏覽景物?？墒境鼍拔锏牟煌糠郑⑶矣^察者會了解景物的各部分如何相互關聯(lián)。進而，此瀏覽可通過只下載小量的數(shù)據(jù)而實現(xiàn)，這能在慢連接上實現(xiàn)復雜的顯示。在瀏覽過程中顯示第一和第二圖象是不需要的。只提供在轉(zhuǎn)換圖象中的瀏覽就足矣。于是，第一和第二圖象只用于計算轉(zhuǎn)換圖象。進而，如果只有第一圖象用于操作，在顯示第二圖象之前就不必訪問第二圖象。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種用于顯示數(shù)字圖象的方法。本方法包括訪問儲存的第一和第二數(shù)字圖象的步驟。第一圖象具有第一區(qū)域并且所述第二圖象具有第二區(qū)域，其中，第一區(qū)域中的信息與第二區(qū)域中的信息基本對應。本方法進一步包括以下步驟訪問所定義的從第一圖象到第二圖象轉(zhuǎn)換的信息；在顯示器件上顯示第一圖象；通過計算第一和第二圖象中至少一個的操作，執(zhí)行從第一圖象到第二圖象的轉(zhuǎn)換；以及，在顯示器件上顯示至少一個轉(zhuǎn)換圖象。所述轉(zhuǎn)換圖象通過所述操作而建立。本方法進一步包括在顯示器件上顯示第二圖象以完成從第一圖象顯示到第二圖象顯示的轉(zhuǎn)換的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的方法允許在顯示器件上從第一圖象轉(zhuǎn)換到第二圖象，而不要求延長信息下載。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種用于建立景物的基于圖象的數(shù)字表示的器件，此數(shù)字表示用于視覺顯示景物。本器件包括用于獲得第一和第二數(shù)字圖象的裝置，第一和第二圖象描繪景物的不同視圖；以及用于定義第一圖象的第一區(qū)域和第二圖象的第二區(qū)域的裝置，其中，第一區(qū)域的描繪與第二區(qū)域的描繪基本對應。本器件進一步包括用于定義在第一圖象和第二圖象之間轉(zhuǎn)換的信息的裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作。所述操作包括計算至少一個轉(zhuǎn)換圖象，所述轉(zhuǎn)換圖象描繪在第一和第二圖象中所描繪景物的新視圖。本器件進一步包括儲存裝置，用于把第一和第二圖象儲存為圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖形中的兩個頂點，并把所定義的從第一圖象到第二圖象的轉(zhuǎn)換信息儲存為把圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖形中的所述兩個頂點結(jié)合在一起的邊。
本器件提供一種容易建立新的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的可能性，此結(jié)構(gòu)用于把第一圖象顯示變換到第二圖象顯示的新方法中。
現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明不同方面的優(yōu)選實施例。有可能結(jié)合本發(fā)明一個方面與本發(fā)明另一方面所描述的實施例。
根據(jù)本發(fā)明的基于圖象的數(shù)字表示，所述操作優(yōu)選包括計算描繪景物不同視圖的幾個轉(zhuǎn)換圖象。這對于在景物中的瀏覽可獲得更大的自由度，因為有更多的圖象用于顯示。
在本發(fā)明的基于圖象的數(shù)字表示的優(yōu)選實施例中，所述轉(zhuǎn)換定義用于把第一圖象顯示變更為第二圖象顯示的操作，第一圖象的描繪包括從第一視點觀察的平面，第二圖象的描繪包括從第二視點觀察的平面。
由于第一圖象和第二圖象都描繪相同的平面，因此，容易實現(xiàn)在不同視點和不同視角之間的瀏覽。于是，轉(zhuǎn)換圖象通過改變景物的視角而從其它角度表示景物，由此引導觀察者。
因而，不必下載從一個位置表示景物變換到從另一位置表示景物的記錄動畫。只需要起始和結(jié)束圖象以及將要執(zhí)行的轉(zhuǎn)換。進而，可在任何轉(zhuǎn)換圖象上中止瀏覽。接著，用戶可自由地選擇繼續(xù)執(zhí)行朝向第二圖象顯示的轉(zhuǎn)換，或者相反，開始朝向第一圖象顯示或者朝向從另一視點或視角描繪景物的第三圖象的轉(zhuǎn)換。
在另一優(yōu)選實施例中，所述轉(zhuǎn)換定義用于把第一圖象顯示變更為第二圖象顯示的操作，第一圖象描繪以第一視角從一個視點觀察的景物，第二圖象描繪以第二視角從所述視點觀察的景物。
這與描繪景物的照相機旋轉(zhuǎn)相對應。這優(yōu)選與在不同視點之間的轉(zhuǎn)換相結(jié)合，以允許甚至更自由地改變景物的顯示。
在又一優(yōu)選實施例中，所述轉(zhuǎn)換定義用于把第一圖象顯示變更為第二圖象顯示的操作，第一圖象描繪以一個視角從第一視點觀察的景物，第二圖象描繪以所述視角從第二視點觀察的景物。
因而，如果顯示代表產(chǎn)品的第一圖象，就通過執(zhí)行朝向更高分辨率的第二圖象顯示的轉(zhuǎn)換而顯示產(chǎn)品上的細節(jié)，更高分辨率即為從更近的視點且以相同的視角描繪景物。因而，第二圖象只代表細節(jié)。當根據(jù)本發(fā)明第一圖象顯示變換到第二圖象顯示時，用戶被轉(zhuǎn)換圖象引導向所述細節(jié)，并且獲得所述細節(jié)位于產(chǎn)品何處的印象。因而，如果要表示細節(jié)，第一圖象就不必用高分辨率的大存儲量圖象替代，這要求較長的下載時間，而是相反，只顯示高分辨率的特定細節(jié)的小存儲量圖象。與景物的其它表示相比，如與對景物生成的3D計算機模型相比，這是一個很大的優(yōu)點。如果有可能顯示幾個細節(jié)，那么可使用每一個都表示一個或幾個細節(jié)的幾個單獨的圖象。因而，不下載或不以高分辨率儲存不感興趣的信息，因為沒有高分辨率圖象用于描繪不感興趣的細節(jié)。
優(yōu)選地，所述操作基于在第一和第二區(qū)域中的信息。因而，所述操作將使用兩個圖象所共用的信息。從而，可確定圖象之間的相互關系，并且，已經(jīng)知道把第一圖象轉(zhuǎn)換到第二圖象所需的操作，如平移或旋轉(zhuǎn)。
進而，所述操作優(yōu)選使用在第一和第二區(qū)域中的對應點的信息。根據(jù)投影變換，為了使圖象相互關聯(lián)，使用四個對應點就足夠，所述對應點把第一圖象的圖象平面變換到第二圖象的圖象平面。此變換還用于把第一和第二圖象的圖象平面變換到轉(zhuǎn)換圖象的圖象平面，其中，后一圖象平面用于計算轉(zhuǎn)換圖象。
所述操作包括投影變換。通過投影變換而變換第一圖象，從而第一圖象的四個對應點放置在任意選擇的位置上。所述位置由用于計算兩個圖象的四個對應點之間的中間點的函數(shù)確定。投影變換改變第一圖象所構(gòu)思的視點和/或視角，并且，在轉(zhuǎn)換過程中，視點和/或視角從第一圖象的視點和/或視角連續(xù)地改變到第二圖象的視點和/或視角。進而，使用投影變換，可非常迅速地計算此轉(zhuǎn)換。然而，這限制以下有可能執(zhí)行的轉(zhuǎn)換，即在描繪相同平面的圖象、從相同視點但以不同視角描繪景物的圖象、以及具有不同縮放程度的圖象之間的轉(zhuǎn)換，其中，縮放的圖象近似于從不同視點但以相同視角來描繪景物。進而，仍然執(zhí)行構(gòu)成前述情形的組合的轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)換信息定義以下轉(zhuǎn)換進程的函數(shù)，此轉(zhuǎn)換進程用于把對應點從在第一圖象中的位置移動到在第二圖象中的另一位置。對應點的移動取決于轉(zhuǎn)換的進程，即，已經(jīng)改變多少視點和視角。于是，對應點的移動用于計算圖象的其它所有點在轉(zhuǎn)換圖象中應處的位置。
在優(yōu)選實施例中，所述轉(zhuǎn)換進一步包括點集，所述點集定義在特定轉(zhuǎn)換圖象中對應點的位置。因而，通過用特定的視點和視角顯示轉(zhuǎn)換圖象而強制進行轉(zhuǎn)換。點集的定義可使用描繪景物視圖的輔助圖象來實現(xiàn)，所述視圖與在第一和第二圖象中描繪的視圖不同。接著，所述點集可定義為對應點在輔助圖象中的位置。因而，通過輔助圖象的視圖，而強制進行第一和第二圖象之間的轉(zhuǎn)換。然而，輔助圖象不必儲存在圖象信息存儲結(jié)構(gòu)中。通過第一和/或第二圖象的操作而計算在輔助圖象中描繪的視圖。
在另一優(yōu)選實施例中，通過混合第一圖象中的點到轉(zhuǎn)換圖象中的所述點的映射與第二圖象中的點到轉(zhuǎn)換圖象中的所述點的映射，而計算轉(zhuǎn)換圖象中的點。所述混合確保使用兩個圖象的信息。通過同時在轉(zhuǎn)換圖象的一個點上計算第一和第二圖象的影響，在象素方面計算所述混合。作為一個替代例，在混合映射圖象之前，第一和第二圖象的所有點映射到轉(zhuǎn)換圖象的圖象平面上。
所述轉(zhuǎn)換信息優(yōu)選定義用于混合的權。所述權定義第一和第二圖象中每個點對于計算轉(zhuǎn)換圖象的影響。
所述轉(zhuǎn)換信息優(yōu)選定義用于中間圖象的不同權。這些權定義中間圖象對于計算轉(zhuǎn)換圖象的影響。因而，第一圖象對轉(zhuǎn)換圖象的影響與第二圖象的影響不同。如果計算在開始轉(zhuǎn)換時的轉(zhuǎn)換圖象，由第一圖象計算的中間圖象就比由第二圖象計算的中間圖象有更大的影響力。這是有利的，因為此轉(zhuǎn)換圖象與第一圖象是最相似或最接近的。在整個轉(zhuǎn)換過程中，中間圖象的影響或權是變化的，以考慮到轉(zhuǎn)換圖象在轉(zhuǎn)換開始時與第一圖象最相似而在轉(zhuǎn)換結(jié)束時與第二圖象最相似。優(yōu)選地，第一和第二圖象中的權隨著用于計算不同的轉(zhuǎn)換圖象的轉(zhuǎn)換進程的函數(shù)而變化。
例如，如果在第一和第二圖象之間亮度非常不同，在轉(zhuǎn)換圖象中就會發(fā)生邊緣效應。這意味著在轉(zhuǎn)換圖象中會出現(xiàn)第一和第二圖象之一的邊映射到轉(zhuǎn)換圖象的映射，作為在圖象中更暗和更亮區(qū)域之間的邊。優(yōu)選地，根據(jù)預先定義的函數(shù)，在第一和第二圖象中的權不同。例如，通過所述點的權到第一和第二圖象的邊的權平滑地減小，第一和第二圖象的邊的映射不會清晰地出現(xiàn)在轉(zhuǎn)換圖象中。
所述操作還優(yōu)選使用至少一個用于計算轉(zhuǎn)換圖象的輔助圖象，第一、第二和輔助圖象描繪景物的不同視圖，第一圖象具有第一區(qū)域，第二圖象具有第二區(qū)域，并且輔助圖象具有第三區(qū)域，其中，第一區(qū)域的描繪基本與第二區(qū)域和第三區(qū)域中的描繪對應。這使得在景物中的瀏覽更有自由度，因為所顯示的視圖可同時在至少三個不同的視圖之間變化。這還提高所顯示轉(zhuǎn)換圖象的質(zhì)量，因為在用于計算轉(zhuǎn)換圖象的圖象中存在更多的信息。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)換信息定義用于把第一圖象中至少一部分的顯示經(jīng)過至少一個轉(zhuǎn)換圖象的顯示而變更到第二圖象中至少一部分的顯示的函數(shù)。接著，可示出用于連續(xù)地改變視點和視角的動畫。當只顯示第一和第二圖象的一部分時，可避免在轉(zhuǎn)換圖象中存在既不從第一圖象也不從第二圖象接收信息的區(qū)域。如果第一圖象和第二圖象沒有投影點投影到轉(zhuǎn)換圖象的點上，就是這種情況。
有利的是，所述轉(zhuǎn)換是可逆的，從而，所述轉(zhuǎn)換可用于把第二圖象中至少一部分的顯示變更為第一圖象中至少一部分的顯示。因而，相同的轉(zhuǎn)換用于可逆的轉(zhuǎn)換，這意味著在圖象之間只需定義一個轉(zhuǎn)換。
代表第一圖象的頂點進一步包括經(jīng)至少一條特定邊到另一頂點的鏈接，所述特定邊用于把第一圖象的顯示轉(zhuǎn)換為由其它頂點代表的圖象的顯示。結(jié)果，可預先定義通過描繪景物不同視圖的幾個圖象而進行的瀏覽。在激活所述鏈接時，顯示所述瀏覽。
所述鏈接耦合到瀏覽的熱點或其它裝置，如鼠標移動。接著，用戶通過在熱點中點擊或通過移動鼠標而激活瀏覽。這可說明在瀏覽過程中視點和視角以何種方向改變。然而所述鏈接也可耦合到顯示給用戶的任何圖形物體。例如，所述鏈接耦合到按鈕或文本。
優(yōu)選地，預先定義第一和第二區(qū)域。于是，在實際執(zhí)行操作之前，圖象信息存儲結(jié)構(gòu)保留應該用于所述操作的圖象區(qū)域的信息。
所述轉(zhuǎn)換優(yōu)選是可通過用戶的輸入而開始的。用戶可通過許多不同的方式，如通過用點擊裝置如鼠標按按鈕和/或移動點擊裝置，而開始所述轉(zhuǎn)換。
根據(jù)瀏覽方法的優(yōu)選實施例，用戶控制將要顯示什么圖象。這意味著當用戶改變正在顯示的圖象時，自由地控制視點和視角如何改變。
根據(jù)另一實施例，顯示動畫，所述動畫形成用于把一個圖象顯示變更為另一圖象顯示的特定路徑。于是，顯示特定的連續(xù)圖象。動畫的路徑定義應該使用的轉(zhuǎn)換，即，示出從第一圖象到第二圖象的轉(zhuǎn)換，然后，有可能進一步轉(zhuǎn)換到輔助圖象。
根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選實施例，本方法進一步包括把第一和第二圖象下載到顯示器件中的步驟。
在開始轉(zhuǎn)換之前執(zhí)行第一圖象的下載。如果在建立所述轉(zhuǎn)換圖象時所述操作只控制第一圖象，就不必在開始轉(zhuǎn)換之前下載第二圖象。相反，在第一圖象的轉(zhuǎn)換和操作過程中下載第二圖象。以此方式，第二圖象的下載時間不引人注意，因為在下載過程中顯示從第一圖象顯示的轉(zhuǎn)換。當所述轉(zhuǎn)換形成放大第一圖象時，這尤其有用，因為第二圖象完全包含在第一圖象中。如果第二圖象的全部描述都在第一圖象的描述之內(nèi)，這也可用于其中視角和視點都改變的轉(zhuǎn)換。
本方法進一步包括當?shù)谝缓偷诙D象都已下載到顯示器件中時，實現(xiàn)從第一圖象到第二圖象轉(zhuǎn)換的步驟。因而，當已經(jīng)下載執(zhí)行所述操作所需的圖象時，激活轉(zhuǎn)換。優(yōu)選在顯示器件上執(zhí)行所述操作的計算。于是在所述操作中創(chuàng)造的數(shù)據(jù)不必通過慢連接下載，而是在所需要的地方創(chuàng)造。
訪問第一和第二圖象以及所述轉(zhuǎn)換信息的步驟包括訪問計算機程序的步驟，此步驟讀取包含圖象信息存儲結(jié)構(gòu)描述的參數(shù)文件。接著，計算機程序能找到將要訪問的或?qū)拇鎯Y(jié)構(gòu)或從此結(jié)構(gòu)指出的位置下載的所需或所希望的圖象。計算機程序優(yōu)選讀取圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的描述。此描述例如為XML(可擴展標記語言)。然而，可讀取任何適當語言的描述。
根據(jù)本發(fā)明的用于建立圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的器件的優(yōu)選實施例，所述器件進一步包括用于顯示圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖形概況的裝置。這使建立圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的操作員容易領會已經(jīng)建立的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，所述器件進一步包括用于定義在操作中使用的第一和第二圖象的對應點的裝置。于是，可定義用于獲得具有良好轉(zhuǎn)換圖象質(zhì)量的轉(zhuǎn)換的適當點。
所述器件還包括用于顯示引導線的裝置，所述引導線用于定義對應點。這些引導線幫助用戶正確地定義所述點并更好地看出所述點如何相互關聯(lián)。
優(yōu)選地，所述器件進一步包括用于顯示圖象一部分的放大視圖的裝置，在放大視圖中定義對應點。這使操作員更容易正確地定義對應點。優(yōu)選地，所述器件進一步包括用于按比例縮小以高分辨率所獲得的圖象的裝置。這使將要儲存在圖象信息存儲結(jié)構(gòu)中的圖象壓縮成小格式。而且，用于顯示放大視圖的裝置可使用所獲得的圖象，此圖象是高分辨率的。
所述器件進一步包括用于顯示所定義轉(zhuǎn)換的裝置。這使操作員能立即檢查所定義轉(zhuǎn)換的質(zhì)量。
優(yōu)選地，所述器件進一步包括用于在任意點中止所定義轉(zhuǎn)換的顯示的裝置。于是，操作員可檢查所述轉(zhuǎn)換每個部分的質(zhì)量。由于凍結(jié)所述轉(zhuǎn)換，因此，操作員可徹底地研究所述轉(zhuǎn)換的每個部分。


現(xiàn)在結(jié)合附圖并借助實例來更詳細地描述本發(fā)明。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)及其可訪問性的示意圖。
圖2為圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖象的視圖。
圖3為第一圖象中平面映射到第二圖象中平面的示意圖。
圖4為轉(zhuǎn)換路徑的示意性說明。
圖5為混合第一圖象的映射與第二圖象的映射的示意圖。
圖6為示出根據(jù)本發(fā)明的圖象顯示方法的流程圖。
圖7為圖象中用于激活轉(zhuǎn)換的區(qū)域的示意圖。
圖8為用于建立根據(jù)本發(fā)明的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的器件的第一模式的示意圖。
圖9為用于建立根據(jù)本發(fā)明的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的器件的第二模式的示意圖。
具體實施例方式
結(jié)合圖1描述對圖象顯示的訪問。圖象信息存儲結(jié)構(gòu)1以可被顯示器件3訪問的方式儲存。因而，圖象信息存儲結(jié)構(gòu)可儲存在服務器2上，或者就地儲存在存儲單元上。此結(jié)構(gòu)還可嵌入到顯示器件或瀏覽器軟件中?？稍谟嬎銠C網(wǎng)絡4如因特網(wǎng)上實現(xiàn)訪問，或者，如果圖象信息存儲結(jié)構(gòu)就地儲存，就可在文件系統(tǒng)上實現(xiàn)訪問。計算機網(wǎng)絡4也可以是無線的，從而顯示器件3可由移動電話構(gòu)成。
可通過主頁訪問的服務器2包含圖象信息存儲結(jié)構(gòu)1。此圖象信息存儲結(jié)構(gòu)1包括指向不同圖象的指針或索引以及在這些圖象之間的轉(zhuǎn)換。因而，實際圖象和轉(zhuǎn)換不必儲存在服務器2上?？商鎿Q地，圖象信息存儲結(jié)構(gòu)1包括實際圖象和轉(zhuǎn)換。下面描述的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)1包括實際圖象和轉(zhuǎn)換。
結(jié)合圖2更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)1。圖象信息存儲結(jié)構(gòu)1至少包括第一和第二圖象6、7以及用于把第一圖象6顯示變換為第二圖象7顯示的定義轉(zhuǎn)換8的信息。然而，圖象信息存儲結(jié)構(gòu)1優(yōu)選包括幾個圖象以及在這些圖象之間的轉(zhuǎn)換信息。此結(jié)構(gòu)的構(gòu)造可描述為圖形，即用邊連接的頂點。每個頂點包括一個圖象，每條邊包括在兩個圖象之間的轉(zhuǎn)換信息，所述圖象用邊連接。
第一和第二圖象6、7包括區(qū)域9、10，其中，區(qū)域9、10的信息基本對應。這些具有對應信息的區(qū)域9、10用于確定第一圖象6的顯示到第二圖象7的顯示的轉(zhuǎn)換。所述對應信息包括在兩個圖象中都有描繪的物體或表面。所述對應信息還構(gòu)成對第一和第二圖象6、7中相對應物體的描繪。所述對應信息的全部或部分用于轉(zhuǎn)換。在優(yōu)選實施例中，只有四個對應點用于轉(zhuǎn)換。所述對應信息優(yōu)選包括平面，即，在圖象描繪中定義的平坦表面。通過此平面，第一和第二圖象6、7之間的關系可借助定義從第一圖象6到第二圖象7的投影映射的平面來確定。然后，此關系用于轉(zhuǎn)換8。共用平坦表面只占圖象6、7的一部分就足矣。轉(zhuǎn)換8還在從相同視點但以不同視角描繪景物的圖象之間被定義，或者用于圖象之間的縮放，在這，一個圖象以更高的分辨率示出其它圖象的細節(jié)。
從第一圖象6到第二圖象7的轉(zhuǎn)換構(gòu)成至少一個圖象的定義操作，此操作用于從第一圖象6的顯示平滑地變換到第二圖象7的顯示。被定義的操作意味著知道轉(zhuǎn)換的預期路徑。然而，在實際進行從第一圖象6顯示到第二圖象7顯示的轉(zhuǎn)換之前，不執(zhí)行實際的計算。所述操作將使用圖象的對應信息。對應信息可以是定義圖象中所描繪平面的四個對應點。
到其它圖象的鏈接可以耦合到每個圖象。這些鏈接通過圖形構(gòu)成指向路徑的指針，以下的特定邊用于變換所述顯示。因而鏈接可激活從第一圖象6經(jīng)轉(zhuǎn)換8到第二圖象7的轉(zhuǎn)換8。然而，還可激活從第一圖象到第三圖象的轉(zhuǎn)換，此轉(zhuǎn)換經(jīng)過到第二圖象的第一轉(zhuǎn)換和到第三圖象的第二轉(zhuǎn)換。所述鏈接指定在所述圖象之間采用的某個路徑，即，應該跟從哪些邊。所述鏈接耦合到瀏覽的熱點或其它裝置，如鼠標運動。因而，用戶通過激活鏈接所耦合的區(qū)域而激活轉(zhuǎn)換?？商鎿Q地，所述鏈接可耦合到圖象的特定部分，如圖象中的箭頭11或圖象中的區(qū)域，所述特定部分可描繪景物中與轉(zhuǎn)換目的圖象相同的部分。通過請求從另一頂點，例如從在搜索時提供的頂點，而圖形搜索某個頂點，從而建立鏈接。
結(jié)合圖3描述操作。在第一和第二圖象6、7中確定投影平面12。平面12由四個點13-16定義。在兩個圖象6、7中，這些點13-16是相對應的。對應點13-16用于計算單應性。在Paul heckbert，“Projective Mappings for Image Warping”；Rendering，15-862，1995年9月26日中詳細描述單應性。對應點13-16在第一圖象中被命名為ui、vi，在第二圖象中被命名為xi、yi，其中i＝0，1，2，3。通過求解以下8×8等式系統(tǒng)而計算單應性矩陣H。
uivi1000-uixi-vixi000uivi1-uiyi-viyiabcdefgh=xiyi]]>H=abcdefghl]]>此單應性矩陣用于把第一圖象6中的點變換為第二圖象7中的點。在優(yōu)選實施例中，通過
平面12而進行變換。這得到更簡單的計算。在圖3中舉例說明第一圖象6中的平面12映射到
平面12，然后映射到第二圖象7中的平面12。有其它幾種用于變換圖象的方法。所述變換基于除對應點之外的信息，如在包括對應信息的圖象的區(qū)域中的圖象內(nèi)容。
為了建立從第一圖象6到第二圖象7的平滑變換，結(jié)合投影變換執(zhí)行內(nèi)插。每個對應點13-16遵循從第一圖象6中位置到第二圖象7中位置的路徑。此路徑可用關鍵點集來規(guī)定。關鍵點集定義對應點13-16對于特定轉(zhuǎn)換圖象應該具有的位置。因而，第一圖象6和第二圖象7是在變換中的第一和最后關鍵點集。在第一和最后關鍵點集中可插入更多的關鍵點集，以控制對應點13-16的路徑。在關鍵點集之間內(nèi)插對應點13-16的確定位置用于計算轉(zhuǎn)換圖象，所述轉(zhuǎn)換圖象在變換過程中顯示。在建立平滑變換之后，顯示這些轉(zhuǎn)換圖象。
當執(zhí)行與照相機旋轉(zhuǎn)對應的轉(zhuǎn)換時，所述變換優(yōu)選描述用于對應點13-16的圓形或弓形路徑。這是有利的，因為在兩個圖象之間旋轉(zhuǎn)的物體在變換過程中不會出現(xiàn)扭曲。如果使用線性路徑，物體在變換過程中就變得更小。因而，這不會導致剛性變換。進而，以轉(zhuǎn)換不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)換圖象的方式定義關鍵點集，所述關鍵點集需要在第一和第二圖象任一個中都不存在的信息。如果如圖4所示在第一圖象6和第二圖象7之間進行如箭頭A所示的線性內(nèi)插，就會有危險。如果使用關鍵點集來替代，就可定義如箭頭B所示的替代路徑，并且轉(zhuǎn)換圖象不包括在第一和第二圖象6、7中不存在的任何信息。在其它轉(zhuǎn)換情形中，適合使用線性路徑。
進而，如果在轉(zhuǎn)換過程中只示出第一和第二圖象6、7中的一部分，就可避免顯示出在第一和第二圖象6、7中不存在的信息的風險。這對應于在第一和第二圖象6、7中的縮放。然后，第一圖象6和第二圖象7的映射所保留的信息比在顯示第一和第二圖象6、7時所顯示的信息更多。結(jié)果，可保證第一和第二圖象6、7中的至少一個象素被映射到每個轉(zhuǎn)換圖象的每個象素上。
轉(zhuǎn)換圖象中的參數(shù)位置，即對應點13-16，是轉(zhuǎn)換進程的函數(shù)。通過內(nèi)插方程如樣條(spline)方程來計算所述位置。
內(nèi)插進程導致三個點集，即，第一圖象6的點集、第二圖象7的點集和將要產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換圖象的點集。使用這些點集計算兩個單應性一個為從第一圖象6到轉(zhuǎn)換圖象的單應性，另一個為從第二圖象7到轉(zhuǎn)換圖象的單應性。通過分別對第一和第二圖象6、7應用這些單應性，第一和第二圖象6、7的每個象素投影到將要產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換圖象的圖象平面上。通過在轉(zhuǎn)換圖象的每個象素中混合第一和第二圖象的投影，把這些投影結(jié)合到最終轉(zhuǎn)換圖象中。
結(jié)合圖5描述第一和第二圖象6、7混合到轉(zhuǎn)換圖象中。通過相應的單應性矩陣相乘，第一和第二圖象6、7的每個象素，即二維坐標系統(tǒng)中的離散點，被變換。接著，第一和第二圖象6、7的投影的組合或混合用于計算轉(zhuǎn)換圖象。原始圖象(未變換的第一和第二圖象)的每個象素被賦予權值。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，第一和第二圖象6、7的象素的線性組合用于確定轉(zhuǎn)換圖象中的象素值。然后，所述混合描述為
P=αα+βP1+βα+βP2]]>這里，P為轉(zhuǎn)換圖象中的象素值，P1為第一圖象6中的象素值，P1映射到轉(zhuǎn)換圖象中的象素P，以及，P2為第二圖象7中的象素值，P2映射到轉(zhuǎn)換圖象中的象素P。第一和第二圖象6、7中象素的權由參數(shù)α和β確定。在優(yōu)選實施例中，這些權隨著轉(zhuǎn)換的進程而改變。因而，如果轉(zhuǎn)換接近第一圖象6，參數(shù)α就較大，而如果轉(zhuǎn)換接近第二圖象7，參數(shù)β就較大。這可描述為α＝f(u，v，1-t)β＝f(u，v，t)這里，t＝
為描述轉(zhuǎn)換進程的參數(shù)?？梢钥闯觯瑓?shù)α和β也取決于函數(shù)f。函數(shù)f取決于象素在第一和第二圖象中的位置。因而，象素的權取決于象素在圖象中的位置。優(yōu)選地，函數(shù)f為二維正態(tài)分布曲線，它向圖象中部的象素賦予較大的權，而向圖象邊緣的象素賦予較小的權。從而，可以避免前面所述的邊緣效應。因此，函數(shù)f可描述為f(u，v)＝1-(x2(3-2x))2x=(u-0,5)2+(v-0,5)2]]>這里，u，v＝
是在將要轉(zhuǎn)換的圖象中象素的坐標。
對應點13-16不必用于從第一圖象6到第二圖象7的整個轉(zhuǎn)換過程中。相反，在轉(zhuǎn)換的某個階段，另一組對應點可替代所用的第一組。可替換地，多于一組的對應點13-16用于每個轉(zhuǎn)換圖象的計算中。接著，不同組的對應點用于根據(jù)上述而計算中間轉(zhuǎn)換圖象，并且，通過混合中間轉(zhuǎn)換圖象而計算最終的轉(zhuǎn)換圖象。
在從相同視點但以不同視角示出景物時，所述圖象相互關聯(lián)。于是，轉(zhuǎn)換將構(gòu)成視角的旋轉(zhuǎn)。通過從不同視點示出相同平面，也可使圖象關聯(lián)。此平面為曲面上的小平面部分。不同的視點以不同視角或從不同距離示出平面。通過對以相同視點相同視角示出的景物進行不同的聚焦，也可使圖象關聯(lián)，例如，第一圖象描繪聚焦在靠近視點的物體上的畫面，而第二圖象描繪聚焦在遠離視點的物體上的畫面。對于這些所有的替代方案，都需要兩個圖象用于操作。也可通過第二圖象僅示出第一圖象的一部分但以更高分辨率示出，而使圖象關聯(lián)。在此情況下，通過只操作第一圖象就可執(zhí)行轉(zhuǎn)換。然后，在第一圖象中朝著第二圖象所示出的部分第一圖象進行放大。在此情況下，甚至在兩個圖象都已下載之前就開始轉(zhuǎn)換?？山M合上述轉(zhuǎn)換，以便在以其它方式關聯(lián)的圖象之間進行轉(zhuǎn)換。
結(jié)合圖6描述用于表示圖象之間轉(zhuǎn)換的方法。在顯示器件上執(zhí)行所述表示。顯示器件通過計算機網(wǎng)絡，或通過就地文件結(jié)構(gòu)訪問圖象信息存儲結(jié)構(gòu)，步驟20。圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖象和轉(zhuǎn)換下載到顯示器件中，步驟22。接著，在顯示器件上顯示第一圖象的部分或全部，步驟24。當?shù)诙D象和從第一圖象到第二圖象的轉(zhuǎn)換已經(jīng)下載時，進行轉(zhuǎn)換。如果用戶請求轉(zhuǎn)換，步驟26，就在顯示器件中借助已下載的轉(zhuǎn)換而計算操作，步驟28。此轉(zhuǎn)換顯示把用戶從第一圖象引導到第二圖象的轉(zhuǎn)換圖象，步驟30。當轉(zhuǎn)換完成時，顯示第二圖象的部分或全部，步驟32。在顯示第二圖象時，開始到第三圖象或返回第一圖象的新轉(zhuǎn)換。于是，在圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖象之間以任意次序進行轉(zhuǎn)換。而且，在顯示轉(zhuǎn)換圖象時，可中止轉(zhuǎn)換。接著，轉(zhuǎn)換可反轉(zhuǎn)，再次顯示第一圖象，接著繼續(xù)顯示第二圖象，或者，開始進行朝著顯示第三圖象的新轉(zhuǎn)換。
參照圖7，圖象40可分為幾個區(qū)域41-43，這些區(qū)域?qū)е孪虿煌瑘D象的轉(zhuǎn)換。當指針移動到開始轉(zhuǎn)換的區(qū)域中時，優(yōu)選地，用戶還必須點擊指針，以開始轉(zhuǎn)換。然而，轉(zhuǎn)換可以通過把指針移出該區(qū)域而停止。隨后，已起動的轉(zhuǎn)換從最后顯示的轉(zhuǎn)換圖象反轉(zhuǎn)到顯示原始圖象40。在優(yōu)選實施例中，轉(zhuǎn)換只能在某個點之前停止。于是，如果轉(zhuǎn)換已離原始圖象40太遠，它就會完成轉(zhuǎn)換，而與指針的移動無關。此點可由參數(shù)t指定。當轉(zhuǎn)換限制在還能反轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)時，此轉(zhuǎn)換也可改變?yōu)閺脑紙D象40轉(zhuǎn)換到另一圖象。如圖7所示，原始圖象40分為三個區(qū)域41-43，這三個區(qū)域?qū)е聫脑紙D象40的三個不同的轉(zhuǎn)換。當從原始圖象40向左轉(zhuǎn)換的參數(shù)t低于臨界值時，那么，向左轉(zhuǎn)換就改變?yōu)槿缂^D所示的向上轉(zhuǎn)換，其中，向左轉(zhuǎn)換如箭頭C所示。
如果幾個圖象互相層疊，在圖象中就能進行幾乎自由的運動。如果轉(zhuǎn)換保持在臨界值t之下，這是有可能的。
現(xiàn)在結(jié)合圖8和9描述用于建立圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的編輯器。然而，在建立圖象信息存儲結(jié)構(gòu)之前，必需以數(shù)字形式捕捉包括具有相應信息的區(qū)域的圖象。隨后，使用這些圖象建立圖象信息存儲結(jié)構(gòu)。
編輯器包括兩種模式。在第一模式中，如圖8所示，圖象示意性地相互關聯(lián)。在這，用于圖象信息存儲結(jié)構(gòu)中的圖象相互邏輯關聯(lián)，即，示出在圖象之間的連接。在此模式中，建立圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的操作員可獲得對此結(jié)構(gòu)的全面了解。將要使用的圖象以縮略圖50顯示，并且用直線51連接，顯示可能的轉(zhuǎn)換。
例如通過用鼠標指針點擊圖象或轉(zhuǎn)換中的任何一個而激活它們，操作員轉(zhuǎn)移到編輯器的第二模式，如圖9所示。在此模式中，操作員研究轉(zhuǎn)換，并建立新的轉(zhuǎn)換或改進現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換。在第二模式中顯示的信息分為四個部分52-55。在上面兩個部分52、53中，顯示包含在當前感興趣的轉(zhuǎn)換中的兩個圖象。操作員通過點擊這兩個圖象而定義對應點13-16。為了幫助操作員正確地定義對應點，在圖象中可示出引導線56，從而示出由所述點定義的區(qū)域。
為了進一步幫助操作員正確地定義對應點13-16，在第二模式中的右下部分54中示出活動圖象的縮放。此縮放可通過以比儲存在圖象信息存儲結(jié)構(gòu)中的圖象更高的分辨率獲得的圖象來實現(xiàn)。接著，以高分辨率獲得的圖象按比例縮小，以便此圖象儲存到圖象信息存儲結(jié)構(gòu)中。對應點的定義也可在放大圖象中糾正。
而且，可使用輔助圖象來定義關鍵點集，即對應點13-16在某個轉(zhuǎn)換圖象中的一組位置。操作員把對應點13-16的位置定義為關鍵點集。接著，在第一和第二圖象之間的轉(zhuǎn)換過程中，轉(zhuǎn)換圖象將示出在輔助圖象中描繪的視圖。輔助圖象不必儲存在圖象信息存儲結(jié)構(gòu)中，而只用于定義關鍵點集。
進一步地，在第二模式中的左下部分55中，可觀察由定義的對應點所導致的轉(zhuǎn)換。此轉(zhuǎn)換可視為動畫。還允許對轉(zhuǎn)換的自由瀏覽。結(jié)果，操作員可冷靜地檢查轉(zhuǎn)換的所有部分，以識別轉(zhuǎn)換中任何不滿意的部分。
操作員可在編輯器的兩種模式之間切換，以便以邏輯的方式使圖象相互關聯(lián)，并建立需要的全部轉(zhuǎn)換。當結(jié)構(gòu)完成時，編輯器儲存圖象和轉(zhuǎn)換，這些圖象和轉(zhuǎn)換保留在圖象和轉(zhuǎn)換之間的所需關聯(lián)。
應該強調(diào)，在本文描述的優(yōu)選實施例決不是限制性的，并且，只要在后附權利要求所定義的保護范圍之內(nèi)，有可能作出許多變更實施例。例如，圖象的顯示可在直接連接到儲存有圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的計算機的顯示器件上執(zhí)行。
進而，可從正在從不同視點拍攝景物的現(xiàn)場攝像機捕捉圖象。從所述攝像機捕捉的靜止圖象可用于在景物中瀏覽。接著，所述攝像機連續(xù)地替換用于瀏覽的靜止圖象。隨后，不預先定義包含對應信息的圖象區(qū)域。然而，如果景物具有容易定義的平面，如墻壁或門等，當執(zhí)行轉(zhuǎn)換時，可自動地定義所述區(qū)域。而且，如果正在連續(xù)地監(jiān)視相同景物，在被恒定描繪的物體中，如門，就總是使用相同的對應點。
而且，圖象的其它操作可與計算轉(zhuǎn)換圖象的操作同時進行。因而，在轉(zhuǎn)換過程中可控制圖象的亮度或著色。
另外，可通過保留用戶觀察圖象的概述統(tǒng)計而控制圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖象下載次序。因而，如果圖象信息存儲結(jié)構(gòu)包含大量的圖象，就首先下載最受歡迎的圖象。
權利要求
1.景物的基于圖象的數(shù)字表示，此數(shù)字表示用于視覺顯示景物，所述表示儲存在圖象信息存儲結(jié)構(gòu)中，此結(jié)構(gòu)包括頂點，每一個頂點都代表一個數(shù)字圖象，以及，把第一頂點和第二頂點結(jié)合在一起的邊，每條邊都代表在第一頂點中的第一圖象和在第二頂點中的第二圖象之間的轉(zhuǎn)換信息，第一和第二圖象描繪景物的不同視圖，第一圖象具有第一區(qū)域，并且第二圖象具有第二區(qū)域，其中，第一區(qū)域的描繪與第二區(qū)域的描繪基本對應，所述轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作，所述操作包括計算至少一個轉(zhuǎn)換圖象，轉(zhuǎn)換圖象描繪在第一和第二圖象中所描繪景物的新視圖。
2.如權利要求1所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述操作包括計算描繪景物不同視圖的幾個轉(zhuǎn)換圖象。
3.如權利要求1或2所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述轉(zhuǎn)換信息定義用于把第一圖象顯示變更為第二圖象顯示的操作，第一圖象的描繪包括從第一視點觀察的平面，第二圖象的描繪包括從第二視點觀察的所述平面。
4.如權利要求1或2所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述轉(zhuǎn)換信息定義用于把第一圖象顯示變更為第二圖象顯示的操作，第一圖象描繪以第一視角從一個視點觀察的景物，第二圖象描繪以第二視角從所述視點觀察的景物。
5.如權利要求1或2所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述轉(zhuǎn)換信息定義用于把第一圖象顯示變更為第二圖象顯示的操作，第一圖象描繪以一個視角從第一視點觀察的景物，第二圖象描繪以所述視角從第二視點觀察的景物。
6.如先前權利要求中任一項所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述操作包括投影變換。
7.如先前權利要求中任一項所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述操作基于在第一和第二區(qū)域中的信息。
8.如先前權利要求中任一項所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述操作使用在第一和第二區(qū)域中的對應點的信息。
9.如權利要求8所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述轉(zhuǎn)換信息定義以下轉(zhuǎn)換進程的函數(shù)，此轉(zhuǎn)換進程用于把對應點從在第一圖象中的位置移動到在第二圖象中的另一位置。
10.如權利要求8或9所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述轉(zhuǎn)換信息進一步包括點集，所述點集定義在特定轉(zhuǎn)換圖象中對應點的位置。
11.如先前權利要求中任一項所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，通過混合第一圖象中的點到轉(zhuǎn)換圖象中的所述點的映射與第二圖象中的點到轉(zhuǎn)換圖象中的所述點的映射，而計算轉(zhuǎn)換圖象中的點。
12.如權利要求11所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述轉(zhuǎn)換信息定義用于混合的權，所述權定義第一和第二圖象中每個點對于計算轉(zhuǎn)換圖象的影響。
13.如權利要求12所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，根據(jù)預先定義的函數(shù)，在第一和第二圖象中的權不同。
14.如權利要求12或13所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，第一和第二圖象中的權隨著用于計算不同的轉(zhuǎn)換圖象的轉(zhuǎn)換進程的函數(shù)而變化。
15.如先前權利要求中任一項所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述操作使用至少一個用于計算轉(zhuǎn)換圖象的輔助圖象，第一、第二和輔助圖象描繪景物的不同視圖，第一圖象具有第一區(qū)域，第二圖象具有第二區(qū)域，并且輔助圖象具有第三區(qū)域，其中，第一區(qū)域的描繪基本與第二區(qū)域和第三區(qū)域中的描繪對應。
16.如先前權利要求中任一項所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述轉(zhuǎn)換信息定義用于把第一圖象中至少一部分的顯示經(jīng)過至少一個轉(zhuǎn)換圖象的顯示而變更到第二圖象中至少一部分的顯示的函數(shù)。
17.如權利要求16所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述轉(zhuǎn)換是可逆的，從而，所述轉(zhuǎn)換用于把第二圖象中至少一部分的顯示變更為第一圖象中至少一部分的顯示。
18.如先前權利要求中任一項所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，代表第一圖象的頂點進一步包括經(jīng)至少一條特定邊到另一頂點的鏈接，所述特定邊用于把第一圖象的顯示轉(zhuǎn)換為由其它頂點代表的圖象的顯示。
19.如權利要求18所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，所述鏈接耦合到第一區(qū)域。
20.如先前權利要求中任一項所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，預先定義第一和第二區(qū)域。
21.如先前權利要求中任一項所述的基于圖象的數(shù)字表示，其中，通過用戶的輸入而控制所述轉(zhuǎn)換。
22.一種用于顯示在由數(shù)字圖象表示的景物中進行瀏覽的方法，所述方法包括以下步驟訪問第一和第二數(shù)字圖象，第一和第二圖象描繪景物的不同視圖，第一圖象具有第一區(qū)域，并且第二圖象具有第二區(qū)域，其中，第一區(qū)域的描繪與第二區(qū)域的描繪基本對應，訪問在第一圖象和第二圖象之間的轉(zhuǎn)換信息，所述轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作，使用已定義的操作來確定至少一個轉(zhuǎn)換圖象，所述轉(zhuǎn)換圖象描繪在第一和第二圖象中所描繪景物的新視圖，通過用描繪景物不同視圖的另一圖象的顯示來替代描繪景物視圖的圖象的顯示，在景物中進行視覺瀏覽。
23.如權利要求22所述的方法，其中，用戶控制將要顯示什么圖象。
24.如權利要求22或23所述的方法，其中，顯示動畫，所述動畫形成用于把一個圖象顯示變更為另一圖象顯示的特定路徑。
25.如權利要求22-24中任一項所述的方法，其中，動畫的顯示是可由用戶控制的。
26.如權利要求22-25中任一項所述的方法，進一步包括把第一和第二圖象下載到顯示器件中的步驟。
27.如權利要求22-26中任一項所述的方法，其中，在顯示器件上執(zhí)行所述操作的計算。
28.如權利要求26或27所述的方法，進一步包括當?shù)谝缓偷诙D象都已下載到顯示器件中時，實現(xiàn)從第一圖象轉(zhuǎn)換到第二圖象的步驟。
29.如權利要求22-28中任一項所述的方法，其中，訪問第一和第二圖象與所述轉(zhuǎn)換的步驟包括訪問計算機程序的步驟，此步驟訪問圖象信息存儲結(jié)構(gòu)。
30.一種用于變更第一圖象顯示從而轉(zhuǎn)換到第二圖象顯示的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)，所述圖象信息存儲結(jié)構(gòu)是可通過顯示器件訪問的，并且包括頂點，每一個頂點都代表一個圖象，以及，把第一頂點和第二頂點結(jié)合在一起的邊，每條邊都代表從第一頂點中的第一圖象轉(zhuǎn)換到第二頂點中的第二圖象的信息，第一圖象具有第一區(qū)域，并且第二圖象具有第二區(qū)域，第一區(qū)域中的信息與第二區(qū)域中的信息基本對應，所述轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作，所述操作形成用于變更第一圖象顯示從而經(jīng)至少一個轉(zhuǎn)換圖象的顯示轉(zhuǎn)換到第二圖象顯示的函數(shù)。
31.一種用于變更第一圖象顯示從而轉(zhuǎn)換到第二圖象顯示的圖象信息存儲結(jié)構(gòu)，所述圖象信息存儲結(jié)構(gòu)是可通過顯示器件訪問的，并且包括第一圖象和第二圖象，第一圖象具有第一區(qū)域并且第二圖象具有第二區(qū)域，第一區(qū)域中的信息與第二區(qū)域中的信息基本對應，從第一圖象到第二圖象的轉(zhuǎn)換信息，所述轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作，所述操作形成用于變更第一圖象顯示從而經(jīng)至少一個轉(zhuǎn)換圖象的顯示轉(zhuǎn)換到第二圖象顯示的函數(shù)。
32.一種用于顯示數(shù)字圖象的方法，所述方法包括以下步驟訪問儲存的第一和第二數(shù)字圖象，所述第一圖象具有第一區(qū)域并且所述第二圖象具有第二區(qū)域，第一區(qū)域中的信息與第二區(qū)域中的信息基本對應，訪問所定義的從第一圖象到第二圖象轉(zhuǎn)換的信息，在顯示器件上顯示第一圖象，通過計算第一和第二圖象中至少一個的操作，執(zhí)行從第一圖象到第二圖象的轉(zhuǎn)換，在顯示器件上顯示至少一個轉(zhuǎn)換圖象，所述轉(zhuǎn)換圖象通過所述操作而建立，在顯示器件上顯示第二圖象，完成從第一圖象顯示到第二圖象顯示的轉(zhuǎn)換。
33.一種用于建立景物的基于圖象的數(shù)字表示的器件，此數(shù)字表示用于視覺顯示景物，所述器件包括用于獲得第一和第二數(shù)字圖象的裝置，第一和第二圖象描繪景物的不同視圖，用于定義第一圖象的第一區(qū)域和第二圖象的第二區(qū)域的裝置，其中，第一區(qū)域的描繪與第二區(qū)域的描繪基本對應，用于定義在第一圖象和第二圖象之間轉(zhuǎn)換的信息的裝置，所述轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作，所述操作包括計算至少一個轉(zhuǎn)換圖象，所述轉(zhuǎn)換圖象描繪在第一和第二圖象中所描繪景物的新視圖，儲存裝置，用于把第一和第二圖象儲存為圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖形中的兩個頂點，并把所定義的第一圖象和第二圖象之間的轉(zhuǎn)換信息儲存為把圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖形中的所述兩個頂點結(jié)合在一起的邊。
34.如權利要求33所述的器件，進一步包括用于顯示圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖形概況的裝置。
35.如權利要求33或34所述的器件，進一步包括用于定義在操作中使用的第一和第二圖象的對應點的裝置。
36.如權利要求35所述的器件，進一步包括用于顯示引導線的裝置，所述引導線用于定義對應點。
37.如權利要求35或36所述的器件，進一步包括用于顯示圖象一部分的放大視圖的裝置，在放大視圖中定義對應點。
38.如權利要求37所述的器件，進一步包括用于按比例縮小以高分辨率所獲得的圖象的裝置。
39.如權利要求37所述的器件，其中，用于顯示放大視圖的裝置使用所獲得的圖象，此圖象是高分辨率的。
40.如權利要求33-39中任一項所述的器件，進一步包括用于顯示所定義轉(zhuǎn)換的裝置。
41.如權利要求40所述的器件，進一步包括用于在任意點中止所定義轉(zhuǎn)換的顯示的裝置。
42.一種用于建立景物的基于圖象的數(shù)字表示的方法，此數(shù)字表示用于視覺顯示景物，所述方法包括以下步驟獲得第一和第二數(shù)字圖象，第一和第二圖象描繪景物的不同視圖，定義第一圖象的第一區(qū)域和第二圖象的第二區(qū)域，其中，第一區(qū)域的描繪與第二區(qū)域的描繪基本對應，定義在第一圖象和第二圖象之間轉(zhuǎn)換的信息，所述轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作，所述操作包括計算至少一個轉(zhuǎn)換圖象，所述轉(zhuǎn)換圖象描繪在第一和第二圖象中所描繪景物的新視圖，把第一和第二圖象儲存為圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖形中的兩個頂點，并把所定義的第一圖象和第二圖象之間的轉(zhuǎn)換信息儲存為把圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖形中的所述兩個頂點結(jié)合在一起的邊。
43.如權利要求42所述的方法，進一步包括顯示圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖形概況的步驟。
44.如權利要求42或43所述的方法，進一步包括用于定義在操作中使用的第一和第二圖象的對應點的步驟。
45.如權利要求44所述的方法，進一步包括用于顯示引導線的步驟，所述引導線用于定義對應點。
46.如權利要求43或44所述的方法，進一步包括用于顯示圖象一部分的放大視圖的步驟，在放大視圖中定義對應點。
47.如權利要求42-46中任一項所述的方法，進一步包括顯示所定義轉(zhuǎn)換的步驟。
48.如權利要求47所述的方法，進一步包括在任意點中止所定義轉(zhuǎn)換的顯示的步驟。
49.一種用于建立景物的基于圖象的數(shù)字表示的計算機程序，此數(shù)字表示用于視覺顯示景物，所述計算機程序包括用于獲得第一和第二數(shù)字圖象的代碼，第一和第二圖象描繪景物的不同視圖，用于定義第一圖象的第一區(qū)域和第二圖象的第二區(qū)域的代碼，其中，第一區(qū)域的描繪與第二區(qū)域的描繪基本對應，用于定義在第一圖象和第二圖象之間轉(zhuǎn)換的信息的代碼，所述轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作，所述操作包括計算至少一個轉(zhuǎn)換圖象，所述轉(zhuǎn)換圖象描繪在第一和第二圖象中所描繪景物的新視圖，儲存代碼，用于把第一和第二圖象儲存為圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖形中的兩個頂點，并把所定義的第一圖象和第二圖象之間的轉(zhuǎn)換信息儲存為把圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖形中的所述兩個頂點結(jié)合在一起的邊。
50.如權利要求49所述的計算機程序，進一步包括用于顯示圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的圖形概況的代碼。
51.如權利要求49或50所述的計算機程序，進一步包括用于定義在操作中使用的第一和第二圖象的對應點的代碼。
52.如權利要求51所述的計算機程序，進一步包括用于顯示引導線的代碼，所述引導線用于定義對應點。
53.如權利要求51或52所述的計算機程序，進一步包括用于顯示圖象一部分的放大視圖的代碼，在放大視圖中定義對應點。
54.如權利要求49-53中任一項所述的計算機程序，進一步包括用于顯示所定義轉(zhuǎn)換的代碼。
55.如權利要求54所述的計算機程序，進一步包括用于在任意點中止所定義轉(zhuǎn)換的顯示的代碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及景物的基于圖象的數(shù)字表示，其儲存在圖象信息存儲結(jié)構(gòu)中，此數(shù)字表示用于視覺顯示景物，所述結(jié)構(gòu)包括頂點，每一個都代表數(shù)字圖象，及把第一頂點和第二頂點結(jié)合在一起的邊。每條邊都代表在第一頂點中的第一圖象和在第二頂點中的第二圖象之間的轉(zhuǎn)換的信息，第一和第二圖象描繪景物的不同視圖，第一圖象具有第一區(qū)域，第二圖象具有第二區(qū)域，第一區(qū)域的描繪與第二區(qū)域的描繪基本對應。所述轉(zhuǎn)換信息定義第一和第二圖象中至少一個的操作，所述操作包括計算至少一個轉(zhuǎn)換圖象，轉(zhuǎn)換圖象描繪在第一和第二圖象中所描繪景物的新視圖。也公開了顯示景物中瀏覽的方法、顯示圖象的方法、及建立圖象信息存儲結(jié)構(gòu)的器件、方法和計算機程序。
文檔編號G09G5/00GK1489750SQ028044
公開日2004年4月14日 申請日期2002年1月18日 優(yōu)先權日2001年2月2日
發(fā)明者薩米·內(nèi)米, 邁克爾·珀森, 珀森, 薩米 內(nèi)米 申請人:斯卡拉多股份公司