專利名稱：用于縮放三維模型的方法和縮放單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將三維輸入模型縮放成縮放的三維輸出模型的方法。
本發(fā)明還涉及用于將三維輸入模型縮放成縮放的三維輸出模型的縮放單元。
本發(fā)明還涉及一種圖像顯示設(shè)備，包括-接收裝置，用于接收表示三維輸入模型的信號；-縮放單元，用于將三維輸入模型縮放成縮放的三維輸出模型；和-顯示裝置，用于顯象縮放的三維輸出模型的視圖。
背景技術(shù)：
三維場景的尺寸與圖像顯示設(shè)備的顯示能力不匹配的概率很高。因此，需要進行縮放操作。為什么可能需要縮放的其它原因就是使表示三維場景的三維模型的幾何尺寸適應于傳輸通道或使該三維模型適應于觀察者的偏好。
對表示三維場景的三維模型進行線性縮放操作為大家所熟知。在開頭段落中所描述的這類圖像顯示設(shè)備的實施例可從美國專利6,313,866中獲知。這個圖像顯示設(shè)備包括用于從第一圖像信號中獲取深度信息最大值的電路。所述圖像顯示設(shè)備還包括視差控制電路，用于根據(jù)第一和第二圖像信號中所含的深度信息來控制第二圖像信號的視差量，以便能夠在與第一圖像信號相對應的圖像前面三維顯示出與第二圖像信號相對應的圖像。三維圖像合成器根據(jù)每個圖像信號的視差量來合成已由視差控制電路控制的第一和第二圖像信號，以便圖像與該三維顯示空間中的第一和第二圖像信號相對應。深度信息的縮放原則上通過除超出顯示能力限制的深度信息外的深度信息的線性自適應來執(zhí)行。對后面的這些值進行修剪。
深度自適應或縮放的缺點就在于它可能會導致深度印象(depthimpression)的降低。特別是，線性深度縮放對于縮放的三維模型的深度印象而言可能是不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是，提供在開頭段落中所描述的這種方法，該方法產(chǎn)生感覺上相似于三維輸入模型并且具有舒適的三維印象的縮放的三維輸出模型。
本發(fā)明的這個目的是用如下方法來實現(xiàn)的，所述方法包括-為三維輸入模型的各部分確定縮放的三維輸出模型的各對應部分在縮放的三維輸出模型的二維視圖中是可視的各自概率，所述確定是根據(jù)三維輸入模型在觀察方向上的投影進行的；以及-根據(jù)各自概率將三維輸入模型的各部分幾何變換成縮放的三維輸出模型的各對應部分。
如上所述，需要縮放以使三維輸入模型與例如顯示裝置的顯示能力相匹配。在將三維輸入模型縮放成縮放的三維輸出模型之后，將根據(jù)縮放的三維輸出模型創(chuàng)建多個視圖。該思想是例如，在為縮放的三維輸出模型的最終不可視的各部分進行縮放的過程中不應該浪費顯示裝置的深度范圍。這意味著那些與縮放的三維輸出模型在一個視圖中不可視的各部分相對應的三維輸入模型的各部分應該不進行縮放處理。通過借助于在觀察方向上投影三維輸入模型來使三維輸入模型的特定視圖可由顯示裝置應用，就可以確定三維輸入模型各部分在那個特定視圖中的可視性?；诖耍涂梢源_定縮放的三維輸出模型各部分的可視性的概率。一般而言，與三維輸入模型在該特定視圖中可視的各部分相對應的縮放的三維輸出模型的各部分在基于縮放的三維輸出模型的視圖中也是可視的。與三維輸入模型在該特定視圖中的其它不可視的各部分相對應的縮放的三維輸出模型的其它各部分就在基于縮放的三維輸出模型的視圖中是可視的而言將具有相對低的概率。通過對三維輸入模型進行多次投影，每一次都是在與觀察方向一致的方向上進行的，能夠修改可視性的概率。然而，即使沒有真實地進行這些投影，也能夠根據(jù)其它參數(shù)來確定可視性的概率，所述其它參數(shù)例如是與已知的顯示裝置能力相關(guān)的參數(shù)。作為選擇，根據(jù)傳輸通道的參數(shù)來確定所述概率。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例中，確定第一個部分是可視的概率是根據(jù)如下操作來進行的，即將第一個部分的第一坐標的第一數(shù)值與第二個部分的第一坐標的第二數(shù)值相比較。確定三維輸入模型的各部分在視圖方向上是否彼此遮蔽，能夠容易地通過比較三維輸入的各部分的坐標值來進行。優(yōu)選地，第一坐標對應于觀察方向。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例中，確定第一個部分是可視的概率是根據(jù)顯示裝置的能力進行的，縮放的三維輸出模型將被顯示在所述顯示裝置上。顯示裝置的能力可以相當于最大觀察角和顯示裝置的深度范圍。顯示裝置的這些屬性確定了能夠創(chuàng)建哪些視圖，即不同視圖之間的最大差值。在將顯示裝置的這些屬性與適當視圖(即，三維輸入的投影)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，能夠容易地確定各部分在任何潛在視圖中的可視性的概率。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例中，將三維輸入模型的各部分幾何變換成縮放的三維輸出模型的各對應部分，包括平移、旋轉(zhuǎn)或變形之一。這些部分的拓撲結(jié)構(gòu)由于這些幾何變換而未被改變。
本發(fā)明的另一個目的是，提供在開頭段落中所描述的這種縮放單元，該縮放單元提供感覺上相似于三維輸入模型并且具有舒適的三維印象的縮放的三維輸出模型。
本發(fā)明的這個目的是用下述縮放單元來實現(xiàn)的，所述縮放單元包括-概率確定裝置，用于為三維輸入模型的各部分確定縮放的三維輸出模型的各對應部分在縮放的三維輸出模型的二維視圖中是可視的各自概率，所述確定是根據(jù)三維輸入模型在觀察方向上的投影進行的；和-變換裝置，用于根據(jù)各自概率將三維輸入模型的各部分幾何變換成縮放的三維輸出模型的各對應部分。
本發(fā)明的另一個目的是，提供在開頭段落中所描述的這種圖像顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備提供了感覺上相似于三維輸入模型并且具有舒適的三維印象的縮放的三維輸出模型。
本發(fā)明的這個目的是用縮放單元來實現(xiàn)的，所述縮放單元包括-概率確定裝置，用于為三維輸入模型的各部分確定縮放的三維輸出模型的各對應部分在縮放的三維輸出模型的二維視圖中是可視的各自概率，所述確定是根據(jù)三維輸入模型在觀察方向上的投影進行的；和-變換裝置，用于根據(jù)各自概率將三維輸入模型的各部分幾何變換成縮放的三維輸出模型的各對應部分。
縮放單元和圖像顯示設(shè)備的修改及其變形可以對應于所述方法的修改和變形。


通過閱讀下文所描述的實現(xiàn)方式和實施例并且結(jié)合這些實現(xiàn)方式和實施例且參照附圖來進行闡述，根據(jù)本發(fā)明的方法、縮放單元和圖像顯示設(shè)備的這些及其它特征將變得明顯，其中圖1示意性示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的自動立體顯示裝置；圖2A示意性示出三維輸入模型的頂視圖；圖2B示意性示出圖2A的三維輸入模型的正視圖；圖2C示意性示出基于圖2A的三維輸入模型的縮放的三維輸出模型的頂視圖；圖3A示意性示出在根據(jù)三維輸入模型計算視圖之后的Z緩沖器堆棧的內(nèi)容；圖3B示意性示出在分段之后的圖3A的Z緩沖器堆棧的內(nèi)容；圖3C示意性示出在更新可視性的概率之后的圖3B的Z緩沖器堆棧的內(nèi)容；圖4示意性示出根據(jù)本發(fā)明的縮放單元；圖5示意性示出根據(jù)本發(fā)明的縮放單元的幾何變換單元；圖6示意性示出三維輸入模型縮放成縮放的三維輸出模型的過程；和圖7示意性示出根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備。
貫穿所述附圖，相同的參考標記標示相似的部件。
具體實施例方式
存在幾種類型的用于存儲三維信息的模型-線框(Wireframe)，例如，為VRML所規(guī)定的。這些模型包括線和面的結(jié)構(gòu)。
-體積的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或體素映射(體素意指體積元素)。這些體積的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括三維元素陣列。每個元素都具有三維并且表示屬性值。例如，CT(計算機斷層攝影技術(shù))數(shù)據(jù)被存為體積的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中每個元素都對應于各自的洪斯菲爾得(Hounsfield)值。
-帶有深度圖的二維圖像，例如，帶有RGBZ值的二維圖像。這意味著每個像素都包括三色組分值和深度值。三色組分值也表示亮度值。
-基于圖像的模型，例如，立體圖像對或多視像。這類圖像也稱作亮區(qū)(lightfield)。由一類三維模型表示的數(shù)據(jù)到另一類三維模型表示的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換是可能的。例如，可以通過譯成以體積的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或基于圖像的模型表示的數(shù)據(jù)，來轉(zhuǎn)換以線框表示的數(shù)據(jù)或帶有深度圖的二維圖像。
利用三維圖像顯示裝置可以實現(xiàn)的深度量取決于其類型。利用顯示裝置，用顯示裝置的維度來完全地確定深度量。帶有例如玻璃的體積顯示對深度量具有軟限制，所述深度量取決于觀測者。如果深度量過分地起因于透鏡調(diào)節(jié)和共同的視覺收斂之間的″沖突″，則觀測者可能會變得疲勞。自動立體顯示裝置(例如，基于用于多視圖的帶有透鏡狀屏幕的LCD)具有理論上的最大深度范圍d，它是用視圖量確定的。圖1示意性示出自動立體顯示裝置100。在物理顯示裝置100之外但在虛擬箱102之內(nèi)，它能夠向在確定的觀察角度α之內(nèi)的觀察者顯示確定的深度范圍內(nèi)的對象。這兩個一起定義了像素常數(shù)k，它是顯示裝置100上水平方向的像素數(shù)目N的百分率。這個k等于顯示裝置能夠顯示的最大視差?？赡軙鲎畲笊疃确秶?，這會導致銳度的損失。
圖2A示意性示出三維輸入模型的頂視圖。所述三維輸入模型包括在大小與形狀上不同的許多對象200-208。圖2B示意性示出圖2A的三維輸入模型的正視圖。能夠很明顯看出的是，一些對象完全地或部分地遮蔽其它的對象。那意味著三維輸入模型的一些部分在正視圖中是不可視的。例如，其中一個對象，即對象200，在正視圖中是完全不可視的。
圖2C示意性示出基于圖2A的三維輸入模型的縮放的三維輸出模型的頂視圖。對應于三維輸入模型的對象的第一對象200的縮放的三維輸入模型的第一對象被修剪到深度范圍的邊界上。對應于三維輸入模型的對象的第二對象208的縮放的三維輸入模型的對象的第二對象224位于深度范圍的另一邊界附近。對應于三維輸入模型的對象的第三對象202的縮放的三維輸入模型的第三對象包括三個部分210-214，其中兩個部分是可視的，而第三個部分212在任何潛在視圖中都是不可視的。對應于三維輸入模型的對象的第四對象204的縮放的三維輸入模型的第四對象包括兩個部分216、218，其中第一部分216是可視的，而第二部分218在任何潛在視圖中都是不可視的。對應于三維輸入模型的對象的第五對象206的縮放的三維輸入模型的第五對象包括兩個部分220、222，其中第一部分210是可視的，而第二部分222在任何潛在視圖中都是不可視的。
結(jié)合圖3A-3C，將描述怎樣為包括許多對象1-8的三維輸入模型的各部分確定可視性的概率。這是基于根據(jù)本發(fā)明的方法進行的，所述方法包括下列步驟-通過Z緩沖器堆棧來計算三維輸入模型的投影；-通過比較具有相等的x值和相等的y值的一對Z緩沖器堆棧元件的z值來表明哪些Z緩沖器堆棧元件在投影中是可視的；以及-通過Z緩沖器堆棧元件的分段來確定哪些組Z緩沖器堆棧元件形成三維輸入模型的各對應部分；-根據(jù)顯示裝置的能力來表明屬于一組Z緩沖器堆棧元件的每個Z緩沖器堆棧元件的可視性的概率，所述一組Z緩沖器堆棧元件包括可視的另一Z緩沖器堆棧元件。在這種情況下，Z緩沖器堆棧元件相當于三維輸入模型的一部分。
圖3A示意性示出在根據(jù)三維輸入模型計算視圖302之后的Z緩沖器堆棧300的內(nèi)容。所述Z緩沖器堆棧300包括用于存儲表示三維輸入模型各部分的數(shù)據(jù)的許多數(shù)據(jù)單元304-322。這個Z緩沖器堆棧300包括三個級別，i＝1、i＝2和i＝3。Z緩沖器堆棧300的數(shù)據(jù)單元304-322中所標明的數(shù)字1-8對應于三維輸入模型的不同對象1-8。例如，在第一數(shù)據(jù)單元312中，存儲了與一部分第二對象2相關(guān)的數(shù)據(jù)。在Z緩沖器堆棧300中，存儲了三維輸入模型各部分的z值，即深度值。此外，存儲了相應的顏色值和亮度值。在圖3A-3C中，僅僅針對Y坐標單個值描繪許多數(shù)據(jù)單元304-322。
根據(jù)Z緩沖器堆棧300來創(chuàng)建投影是現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知的。由于Z緩沖器堆棧的特性，因而非常容易確定哪些Z緩沖器堆棧元件在視圖302中是可視的在這種情況下，是那些具有最高級別的堆棧，即i＝3。因此，在視圖302中，只有那些其數(shù)據(jù)被存儲在最高級別(例如i＝3)的數(shù)據(jù)單元304-310中的部分是存在。在圖3A中，與在這個特定視圖中可視的部分相對應的數(shù)據(jù)單元涂有陰影。可見，在這種情況下，只有一部分第二對象2是可視的，而只有一部分第八對象8是可視的。大部分的第四對象4是可視的，除了第五對象5所遮蔽的部分之外。
圖3B示意性示出在分段之后、圖3A的Z緩沖器堆棧的內(nèi)容。應用所述分段以判斷哪些組Z緩沖器堆棧元件形成三維輸入模型的各對象1-8。為此，分析Z緩沖器堆棧300的數(shù)據(jù)單元304-322的內(nèi)容以確定哪些組數(shù)據(jù)單元存儲了屬于三維輸入模型的不同對象的數(shù)據(jù)。這種分段或?qū)ο筇崛∈腔谒鎯Φ闹?例如，顏色值、亮度值和深度值)結(jié)合Z緩沖器堆棧300的不同數(shù)據(jù)單元304-322之間的距離而進行的。在圖3B中，利用末端帶圓點的曲線來表示不同組的數(shù)據(jù)單元。
除了亮度、顏色和深度之外，還有可視性的概率也被存儲在存儲器中。每一個數(shù)據(jù)單元存儲那個量的值。典型地，能夠區(qū)分下列類型-I一定將在一個投影中是可視的；-II很可能將在一個投影中是可視的；-III很可能將在一個投影中是不可視的；和-IV一定將在一個投影中是不可視的。
在第一投影之后，給許多Z緩沖器堆棧元件(例如，304和306)指派類型I?？梢砸灶愋虸V或III來初始化其它Z緩沖器堆棧元件。
在分段之后，根據(jù)顯示裝置的能力來更新許多Z緩沖器堆棧元件的可視性的概率。典型情況下，修改屬于一組Z緩沖器堆棧元件的每個Z緩沖器堆棧元件的可視性的概率，所述一組Z緩沖器堆棧元件包括另一可視的(類型I)Z緩沖器堆棧元件。例如，在第一數(shù)據(jù)單元312中，存儲了與一部分第二對象2相關(guān)的數(shù)據(jù)。在分段之后，變得很清楚的是第一數(shù)據(jù)單元312屬于一組數(shù)據(jù)單元，第二數(shù)據(jù)單元304也屬于該組數(shù)據(jù)單元，已知的是它存儲屬于可視的一部分對象2的數(shù)據(jù)。據(jù)此以及根據(jù)已知的觀察角和深度范圍，決定將第二數(shù)據(jù)單元312的可視性的概率更新成類型II。在圖3C中，利用箭頭324表示這個Z緩沖器堆棧元件在另一個視圖中可能是可視的。同樣，以類似的方式更新其它數(shù)據(jù)單元314-322的可視性的概率。圖3C示意性示出在更新可視性的概率之后、圖3B的Z緩沖器堆棧的內(nèi)容。指派有類型I或II的可視性的概率的Z緩沖器堆棧元件涂有陰影。
在結(jié)合圖3A-3C描述的例子中，所有對象都是不透明的，即不是透明的。應當注意的是根據(jù)本發(fā)明的方法也能夠適用透明對象。在那種情況下，表示每個Z緩沖器堆棧元件(即三維輸入模型的各部分)的透明度的數(shù)值也應該被存儲在各自數(shù)據(jù)單元304-322中。
圖4示意性示出根據(jù)本發(fā)明的縮放單元400，其用于將三維輸入模型縮放成縮放的三維輸出模型。所述縮放單元400包括-概率確定單元402，用于為三維輸入模型的各部分確定縮放的三維輸出模型的各對應部分在縮放的三維輸出模型的二維視圖中是可視的各自概率；和-幾何變換單元408，用于根據(jù)各自概率將三維輸入模型的各部分幾何變換成縮放的三維輸出模型的各對應部分。
在縮放單元400的輸入連接器410上提供表示三維輸入模型的數(shù)據(jù)，并且所述縮放單元400在輸出連接器412上提供表示縮放的三維輸出模型的數(shù)據(jù)。通過控制接口414，來提供與顯示裝置相關(guān)的控制數(shù)據(jù)，例如深度范圍和最大觀察角。
結(jié)合圖3A-3C來描述概率確定單元402的工作。所述幾何變換單元408包括最小值和最大值檢測單元404和增益控制單元406。最小值和最大值檢測單元404被設(shè)置成能為每個具有相等x值和相等y值的Z緩沖器堆棧元件陣列確定相應的最小z值和最大z值。所述增益控制單元406被設(shè)置成能根據(jù)相應的最小z值和最大z值以及顯示裝置的深度范圍來為Z緩沖器堆棧元件計算縮放的z值。下面將結(jié)合圖4更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的幾何變換單元408的工作。
可以利用一個處理器來實現(xiàn)概率確定單元402、最小值和最大值檢測單元404以及增益控制單元406。通常，這些功能是在軟件程序產(chǎn)品的控制之下執(zhí)行的。在執(zhí)行期間，通常將軟件程序產(chǎn)品加載到像RAM這樣的存儲器中，并從那里執(zhí)行。可以從像ROM、硬盤或磁性和/或光存儲器這樣的后臺存儲器加載所述程序，或者可以經(jīng)由像因特網(wǎng)這樣的網(wǎng)絡(luò)來加載。作為選擇，用專用集成電路提供所公開的功能。
圖5示意性示出根據(jù)本發(fā)明的縮放單元400的幾何變換單元408。這個幾何變換單元408被設(shè)計成能按照結(jié)合圖3C中所述的那樣來處理Z緩沖器堆棧300中的數(shù)據(jù)。
存儲在Z緩沖器堆棧300中的數(shù)據(jù)是為每個x，y對而提供的。在結(jié)合圖3C所描述的例子中，每個陣列有三個級別，i＝1、i＝2或i＝3。對于每個級別，提供z值和可視性的概率。如果特定的Z緩沖器元件屬于類型IV，即一定在一個投影中是不可視的，那么就把相應的數(shù)據(jù)提供給修剪單元518。否則，就把該數(shù)據(jù)提供給最大值監(jiān)測器502和最小值檢測器504。最大值檢測器502被設(shè)置成能提取每個x，y坐標的最大z值，而最小值檢測器504被設(shè)置成能提取每個x，y坐標的最小z值。將每個x，y坐標的最大z值提供給第一過濾單元506。將每個x，y坐標的最小z值提供給第二過濾單元508。優(yōu)選地，第一過濾單元506和第二過濾單元508都是形態(tài)學(morphologic)濾波器。形態(tài)學濾波器是常見的非線性圖像處理單元。例如，參見″SignalProcessing(信號處理)″中P.W.Verbeek、H.A.Vrooman和L.J.van Vliet所著的文章″Low-level image processing by max-min filters″(第15卷，第3期，第249-258頁，1988年)。其它類型的濾波器，例如低通濾波器也可以適用第一過濾單元506和第二過濾單元508。第一過濾單元506的輸出是一種最大z值的釋放，而第二過濾單元508的輸出是一種最小z值的釋放。
由第一組合裝置510將第一過濾單元506和第二過濾單元508的輸出組合起來，其將這兩個信號相加并將總和除以系數(shù)2。第一組合裝置510的輸出是一種平均值，即均值釋放。利用減法單元514從輸入數(shù)據(jù)中減去這個輸出。這個減法能夠被解釋為一種偏差較正。
第二組合裝置512還將第一過濾單元506和第二過濾單元508的輸出組合起來，其減去這兩個信號并將總和除以系數(shù)2。第二組合裝置512的輸出是一種范圍值，使用該范圍值來使減法單元514的輸出數(shù)據(jù)規(guī)范化。這種規(guī)范化是通過規(guī)范化單元516來執(zhí)行的。將規(guī)范化單元516的輸出提供給乘法單元520，該乘法單元將數(shù)據(jù)映射到有效深度范圍，或者作為選擇，映射到優(yōu)選的深度范圍。在這種情況下，k是有效顯示深度范圍和觀察角的函數(shù)。
圖6示意性示出三維輸入模型到縮放的三維輸出模型的縮放。所述縮放是通過結(jié)合圖5中所述的拉伸手段來執(zhí)行的。所述三維輸入模型包括在對應于適用于顯示裝置的投影的視圖中是可視的三個對象602-606。所述顯示裝置具有深度范圍d。這樣進行拉伸，以致讓有效深度范圍的使用率是最理想的。那意味著如果對于確定的x，y對只有兩個對象的話，則其中一個對象或它的一部分被移動到深度范圍d的前邊界，而另一對象或它的一部分被移動到深度范圍d的后邊界。例如，第一輸入對象602部分地與第二輸入對象604相重疊，即第一輸入對象602部分地被第二輸入對象604遮蔽。結(jié)果是與第一輸入對象602相對應的第一部分612被映射到深度范圍d的后邊界，而與第二輸入對象604相對應的第一部分614被映射到深度范圍d的前邊界。
如果對于確定的x，y對只有一個對象，則這個對象或它的一部分就將被移動到深度范圍d的中心。例如，與第三輸入對象606相對應的第一部分620被映射到深度范圍d的中心。與第二輸入對象604相對應的第二部分618也被映射到深度范圍d的前邊界，而與第一輸入對象602相對應的第二部分608被映射到深度范圍d的中心。
為了讓來自于一個完全一樣的輸入對象的各部分的映射平滑，存在過渡部分(transition portion)。這種平滑由第一過濾單元506和第二過濾單元508所引起。例如，與第一輸入對象602相對應的第三部分610形成從中心到深度范圍d的后邊界的過渡，以便連接與第一輸入對象602相對應的第一部分612和第二部分。與第二輸入對象604相對應的第三部分616也形成從中心到深度范圍d的前邊界的過渡，以便連接與第二輸入對象604相對應的第一部分614和第二部分618。
圖7示意性示出根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備700，包括-接收器702，用于接收表示三維輸入模型的信號；-縮放單元400，用于按照結(jié)合圖4中所述的那樣將三維輸入模型縮放成縮放的三維輸出模型；和-顯示裝置100，用于顯象縮放的三維輸出模型的視圖。
所述信號可以是經(jīng)由天線或電纜接收的廣播信號，不過也可以是來自于像VCR(盒式錄像機)或數(shù)字化視頻光盤(DVD)之類的存儲裝置的信號。所述信號是在輸入連接器710上提供的。所述圖像顯示設(shè)備700例如可以是電視。作為選擇，所述圖像顯示設(shè)備700包括存儲裝置，諸如像硬盤，或用于在例如光盤這樣的可拆卸介質(zhì)上進行存儲的裝置。所述圖像顯示設(shè)備700也可以是由電影工作室或廣播電臺應用的系統(tǒng)。
應當注意的是，上述實施例舉例說明而非限制本發(fā)明，而且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下設(shè)計出替換實施例。在權(quán)利要求中，括號內(nèi)的任何參考標記都不應該視作為限制權(quán)利要求。單詞″包括″不排除除列在權(quán)利要求中之外的元件或步驟的存在。元件前的單詞″一″或″一個″不排除多個這類元件的存在。本發(fā)明能夠通過包括幾個分立元件的硬件和通過適當編程的計算機來實現(xiàn)。在枚舉幾個裝置的裝置權(quán)利要求中，這些裝置的幾個可以利用完全一樣硬件項加以具體化。
權(quán)利要求
1.一種將三維輸入模型(200-208)縮放成縮放的三維輸出模型(210-224)的方法，所述方法包括-為三維輸入模型(200-208)的各部分確定縮放的三維輸出模型(210-224)的各對應部分在縮放的三維輸出模型的二維視圖中是可視的各自概率，所述確定是根據(jù)三維輸入模型(200-208)在觀察方向上的投影進行的；以及-根據(jù)各自概率將三維輸入模型的各部分幾何變換成縮放的三維輸出模型的各對應部分。
2.如權(quán)利要求1中所述的縮放三維輸入模型(200-208)的方法，由此確定第一個部分是可視的概率是根據(jù)如下操作來進行的，即將第一個部分的第一坐標的第一數(shù)值與第二個部分的第一坐標的第二數(shù)值相比較。
3.如權(quán)利要求2中所述的縮放三維輸入模型(200-208)的方法，確定第一個部分是可視的概率是根據(jù)顯示裝置(100)的能力進行的，縮放的三維輸出模型(210-224)將被顯示在所述顯示裝置上。
4.如權(quán)利要求3中所述的縮放三維輸入模型(200-208)的方法，由此顯示裝置(100)的能力相當于顯示裝置(100)的最大觀察角和深度范圍。
5.如權(quán)利要求1中所述的縮放三維輸入模型(200-208)的方法，由此根據(jù)各自概率將三維輸入模型的各部分幾何變換成縮放的三維輸出模型的各對應部分，包括平移、旋轉(zhuǎn)或變形之一。
6.如權(quán)利要求1中所述的縮放三維輸入模型(1-8)的方法，包括-通過Z緩沖器堆棧(300)來計算三維輸入模型(1-8)的投影(302)；-通過比較具有相等x值和相等y值的Z緩沖器堆棧元件對的z值來表明哪些Z緩沖器堆棧元件在投影中是可視的；-通過Z緩沖器堆棧元件的分段來確定哪些組Z緩沖器堆棧元件形成三維輸入模型(1-8)的各對應部分；和-表明屬于一組Z緩沖器堆棧元件的每個Z緩沖器堆棧元件的可視性的概率，該一組Z緩沖器堆棧元件包括可視的另一Z緩沖器堆棧元件。
7.如權(quán)利要求6中所述的縮放三維輸入模型(200-208)的方法，進一步包括-為每個具有相等x值和相等y值的Z緩沖器堆棧元件陣列確定相應的最小z值和最大z值；以及-根據(jù)相應的最小z值和最大z值以及顯示裝置(100)的深度范圍來為Z緩沖器堆棧元件計算縮放后的z值。
8.如權(quán)利要求7中所述的縮放三維輸入模型(200-208)的方法其中確定最小z值是根據(jù)形態(tài)學運算進行的。
9.一種用于將三維輸入模型(200-208)縮放成縮放的三維輸出模型(210-224)的縮放單元(400)，所述縮放單元(400)包括-概率確定裝置(402)，用于為三維輸入模型(200-208)的各部分確定縮放的三維輸出模型(210-224)的各對應部分在縮放的三維輸出模型的二維視圖中是可視的各自概率，所述確定是根據(jù)三維輸入模型(200-208)在觀察方向上的投影進行的；和-變換裝置(408)，用于根據(jù)各自概率將三維輸入模型的各部分幾何變換成縮放的三維輸出模型的各對應部分。
10.一種圖像顯示設(shè)備(700)，包括-接收裝置(702)，用于接收表示三維輸入模型(200-208)的信號；-縮放單元(400)，用于如權(quán)利要求9中所述的那樣將三維輸入模型(200-208)縮放成縮放的三維輸出模型(210-224)；和-顯示裝置(100)，用于顯象縮放的三維輸出模型(210-224)的視圖。
全文摘要
公開了一種將三維輸入模型(200－208)縮放成縮放的三維輸出模型(210－224)的方法。所述方法包括為三維輸入模型的各部分確定縮放的三維輸出模型的各對應部分在縮放的三維輸出模型的二維視圖中是可視的各自概率，以及根據(jù)各自概率將三維輸入模型的各部分幾何變換成縮放的三維輸出模型的各對應部分。可視性的概率的確定是根據(jù)三維輸入模型在觀察方向上的投影進行的。由于考慮到一些部分是不可視的，因而不浪費深度范圍。
文檔編號G06T15/10GK1973304SQ200480019731
公開日2007年5月30日 申請日期2004年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月11日
發(fā)明者P·-A·雷德特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司