專利名稱：一種用于真三維體積式立體顯示系統(tǒng)中的顯示數(shù)據(jù)傳輸方式的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電顯示器件領(lǐng)域，特別涉及一種用于真三維體積式立體顯示系統(tǒng)中 的顯示數(shù)據(jù)傳輸方式。
技術(shù)背景真三維體積式立體顯示系統(tǒng)是是將待顯示的目標(biāo)物體投影在三維空間成像，無需 佩戴輔助觀看裝置，因而觀看更加舒適，解決了傳統(tǒng)雙目視差方式下長期觀看帶來的 視覺疲勞問題。顯示的信息量更多，并且克服了雙目視差式立體顯示技術(shù)難以解決的 多人多視角同時觀看的問題，同旋轉(zhuǎn)式真三維立體顯示技術(shù)相比，它具有無機(jī)械旋轉(zhuǎn) 裝置、體積輕薄、耐振動、便攜性能好、可在移動或野外環(huán)境使用等優(yōu)點，尤其適合 艦載、機(jī)載等環(huán)境下作為武器裝備的信息顯示終端。目前的真三維體積式立體顯示系 統(tǒng)都由三維立體信息處理系統(tǒng)和真三維體積式立體顯示器兩部分組成，三維立體信息 處理系統(tǒng)是一個計算機(jī)系統(tǒng)，用于生成待顯示目標(biāo)的立體圖像信息，生成的立體圖像 信息通過專門開發(fā)的計算機(jī)接口協(xié)議進(jìn)行傳輸，因而需要在計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部總線上加 裝支持上述協(xié)議的硬件板卡，并要求計算機(jī)機(jī)箱內(nèi)部有一定的安裝空間，降低了計算 機(jī)系統(tǒng)的整體可靠性，并且該協(xié)議不能兼容其它類型的顯示終端。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，針對目前真三維體積式立體顯示系統(tǒng)三維顯示信 息傳輸需要額外在計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部安插硬件電路實現(xiàn)的問題，提出一種用于真三維體 積式立體顯示系統(tǒng)中的顯示數(shù)據(jù)傳輸方式，使得與其配合的真三維體積式立體顯示器 能夠?qū)崿F(xiàn)即插即用，無需在計算機(jī)內(nèi)部安裝專用硬件接口電路，僅使用現(xiàn)有的顯示接 口實現(xiàn)電氣鏈接，保持和現(xiàn)有顯示終端在計算機(jī)接口上的兼容性。實現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案如下一種用于真三維體積式立體顯示系統(tǒng)中的顯示數(shù)據(jù)傳輸方式，其特征在于配置 具有DVI接口的顯卡的計算機(jī)系統(tǒng)，該計算機(jī)系統(tǒng)處理、生成用于真三維體積式立體 顯示系統(tǒng)的顯示信息，這些顯示信息已在計算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行編碼，編碼后的顯示信息通過顯卡上的DVI顯示接口輸出至真三維體積式立體顯示器，所述的DVI接口是計算機(jī) 系統(tǒng)本身顯卡所具有的支持DVI協(xié)議的顯示接口，計算機(jī)系統(tǒng)對三維立體圖像信息， 按每幀800X600個體素進(jìn)行編碼并寫入顯卡前臺緩存中，幀中的體素按從左至右從 上至下的順序排列，即800行，600列，每個體素由24位比特BIT構(gòu)成，包括R、 G、 B、 Z、 C四個部分，R、 G、 B從24位體素編碼中的最高位起依次各占據(jù)4比特，Z長 度是10比特，C長度是2比特，占據(jù)24位體素編碼中的最低的2位，Z位于B和C 之間，R、 G、 B是體素的紅、綠、蘭三色分量，Z是體素的垂直于屏幕方向的相對屏 幕外表面的距離即Z坐標(biāo)，C是控制信息；每幀800X600個體素的第1行中每個體素 的C包含有效控制信息，其余799行中的C置零留待將來擴(kuò)充；所述的計算機(jī)系統(tǒng)， 其顯卡工作模式是800 X 600 X 24位色或800X 600X 32位色，24位編碼的體素其最高 8位寫入所述計算機(jī)系統(tǒng)的顯卡前臺緩存中圖像對應(yīng)位置的R (紅色)分量，中間8 位寫入顯卡前臺緩存中圖像對應(yīng)位置的G (綠色)分量，最低8位寫入顯卡前臺緩存 中圖像對應(yīng)位置的B (蘭色)分量，寫入過程同時也是所述的計算機(jī)系統(tǒng)向立體顯示 器傳送顯示信息的過程；立體顯示器按幀接收到經(jīng)由DVI接口傳來的顯示信息，對于 每幀圖像第1行各體素的C編碼部分按接收的前后順序重構(gòu)成長度為200字節(jié)的控制 信息，控制信息起始若干字節(jié)是設(shè)定的ASCII編碼的字符串，立體顯示器在比對若干 字節(jié)無誤后，即可確認(rèn)本幀數(shù)據(jù)為有效的符合前述編碼方式的一幀體素數(shù)據(jù)；緊接著 是2個8字節(jié)長度的無符號16進(jìn)制整數(shù)，第一個整數(shù)記錄有計算機(jī)已傳送的立體顯 示信息的總幀數(shù)，第二個整數(shù)記錄有目前計算機(jī)傳送的幀數(shù)編號，控制信息最后2個 字節(jié)是無符號16進(jìn)制整數(shù)為前198個字節(jié)的累加和，而控制信息中其余未提及字節(jié) 均置零，留待將來擴(kuò)充；立體顯示器根據(jù)上述控制信息加以識別并處理；立體顯示格 式為800X600體素編碼格式。所述的編碼包括每個待顯示在立體顯示器的體素(Voxel)格式和每幀待顯示立 體信息的格式。采用這種DVI接口以及編碼方式進(jìn)行傳輸，能夠避免額外在計算機(jī)操 作系統(tǒng)內(nèi)部配置硬件電路，避免該硬件電路故障導(dǎo)致的計算機(jī)系統(tǒng)崩潰，特別是移動 和便攜式計算機(jī)系統(tǒng)不具有額外內(nèi)部空間安裝硬件電路的情況。同時由于采用了編碼 方式進(jìn)行立體顯示信息的傳輸，能夠識別傳統(tǒng)顯示信息和立體顯示信息，對傳統(tǒng)顯示 終端和立體顯示器都能夠進(jìn)行識別并正確顯示。本發(fā)明的有益效果是，采用該數(shù)據(jù)傳輸方式，不需額外在計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部添加硬 件電路，減小了計算機(jī)系統(tǒng)的體積可以使用緊湊的便攜或者移動計算機(jī)系統(tǒng)完成立體顯示信息的處理和生成，同時也避免了計算機(jī)系統(tǒng)因電路增加帶來不可靠因素，降低 功耗；傳輸方式有效利用現(xiàn)有計算機(jī)操作系統(tǒng)本身的顯示接口資源，通過有效的編碼 方式解決了立體顯示器和傳統(tǒng)顯示器公用標(biāo)準(zhǔn)顯卡接口協(xié)議的兼容性問題，對立體顯 示器在通用計算機(jī)上實現(xiàn)即插即用提供了有效的解決方案。


圖1為采用DVI接口進(jìn)行立體顯示信息傳輸?shù)恼嫒S體積式立體顯示系統(tǒng)示意圖；圖中標(biāo)號1、計算機(jī)系統(tǒng)上的顯卡，2、顯卡的DVI接口， 3、真三維體積 式立體顯示器圖2為控制信息編碼示意圖。圖3為體素編碼及幀編碼結(jié)構(gòu)示意圖*R體素的紅色分量 G體素的綠色分量 B體素的蘭色分量Z體素的距離立體顯示器外表面的距離(Z坐標(biāo)) C控制字段圖4為體素寫入顯卡前臺緩存對應(yīng)像素位置示意圖，顯卡模式為24位或32位色， 800X600分辨率。R:像素的紅色分量 G:像素的綠色分量 B-像素的蘭色分量具體實施方式
參照圖1，真三維體積式立體顯示系統(tǒng)由計算機(jī)系統(tǒng)和真三維體積式立體顯示器 組成，立體顯示器通過計算機(jī)系統(tǒng)顯卡上的DVI接口接收并顯示立體顯示信息。立體 顯示信息在計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行處理和生成，參照圖2、圖3，計算機(jī)系統(tǒng)對三維立 體圖像信息，按每幀800X600個體素進(jìn)行編碼并寫入顯卡前臺緩存中，幀中的體素 按從左至右從上至下的順序排列，即800行，600列，每個體素由24位比特BIT構(gòu)成，包括R、 G、 B、 Z、 C四個部分，R、 G、 B從24位體素編碼中的最高位起依次各占據(jù)4 比特，Z長度是10比特，C長度是2比特，占據(jù)24位體素編碼中的最低的2位，Z位 于B和C之間，R、 G、 B是體素的紅、綠、蘭三色分量，Z是體素的垂直于屏幕方向 的相對屏幕外表面的距離即Z坐標(biāo)，C是控制信息；每幀800X600個體素的第l行中 每個體素的C包含有效控制信息，其余799行中的C置零留待將來擴(kuò)充；計算機(jī)系統(tǒng)顯卡工作模式是800 X 600X 24位色或800 X 600 X 32位色，24位編碼 的體素其最高8位寫入所述計算機(jī)系統(tǒng)的顯卡前臺緩存中圖像對應(yīng)位置的R (紅色) 分量，中間8位寫入顯卡前臺緩存中圖像對應(yīng)位置的G (綠色)分量，最低8位寫入 顯卡前臺緩存中圖像對應(yīng)位置的B (蘭色)分量，寫入過程同時也是所述的計算機(jī)系 統(tǒng)向立體顯示器傳送顯示信息的過程。參照圖4，立體顯示器按幀接收到經(jīng)由DVI接 口傳來的顯示信息，對于每幀圖像第1行各體素的C編碼部分按接收的前后順序重構(gòu) 成長度為200字節(jié)(Byte)的控制信息，控制信息起始40個字節(jié)是ASCII編碼的字 符串"True 3D Volumetric Stereo Display Format0",立體顯示器在比對這40字 節(jié)無誤后，即可確認(rèn)本幀數(shù)據(jù)為有效的符合前述編碼方式的一幀體素數(shù)據(jù)。緊接著是 2個8字節(jié)長度(共16字節(jié))的無符號16進(jìn)制整數(shù)，第一個整數(shù)記錄有計算機(jī)已傳 送的立體顯示信息的總幀數(shù)，第二個整數(shù)記錄有目前計算機(jī)傳送的幀數(shù)編號?？刂菩?息最后2個字節(jié)是無符號16進(jìn)制整數(shù)為前198個字節(jié)的累加和，而控制信息中其余 未提及字節(jié)均置零，留待將來擴(kuò)充。立體顯示器可根據(jù)上述控制信息加以識別并處理。 其中控制信息的第40個字節(jié)為ASCII字符"0"，表示；立體顯示格式為上文提及的 800X600體素編碼格式。計算機(jī)系統(tǒng)將編碼完畢的一幀體素按對應(yīng)位置寫入顯卡的前 端像素緩存，顯卡可以工作在24位色或者32位色模式下，分辨率為800X600，從而 完成對連接在該顯卡DVI接口的立體顯示器的一幀立體顯示數(shù)據(jù)的傳輸。立體顯示器，在依照DVI傳輸協(xié)議接收到正確的控制信息(參照圖2)后，參照 圖2、圖3完成一幀立體顯示信息的解碼工作，并在做相應(yīng)的處理后完成該幀圖像的 立體顯示。如果控制信息不正確則依照傳統(tǒng)顯示終端方式顯示，這時接入的傳統(tǒng)顯示 終端也可以正常顯示。
權(quán)利要求
1. 一種用于真三維體積式立體顯示系統(tǒng)中的顯示數(shù)據(jù)傳輸方式，其特征在于配置具有DVI接口的顯卡的計算機(jī)系統(tǒng)，該計算機(jī)系統(tǒng)處理、生成用于真三維體積式立體顯示系統(tǒng)的顯示信息，這些顯示信息已在計算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行編碼，編碼后的顯示信息通過顯卡上的DVI顯示接口輸出至真三維體積式立體顯示器，所述的DVI接口是計算機(jī)系統(tǒng)本身顯卡所具有的支持DVI協(xié)議的顯示接口，計算機(jī)系統(tǒng)對三維立體圖像信息，按每幀800×600個體素進(jìn)行編碼并寫入顯卡前臺緩存中，幀中的體素按從左至右從上至下的順序排列，即800行，600列，每個體素由24位比特BIT構(gòu)成，包括R、G、B、Z、C四個部分，R、G、B從24位體素編碼中的最高位起依次各占據(jù)4比特，Z長度是10比特，C長度是2比特，占據(jù)24位體素編碼中的最低的2位，Z位于B和C之間，R、G、B是體素的紅、綠、蘭三色分量，Z是體素的垂直于屏幕方向的相對屏幕外表面的距離即Z坐標(biāo)，C是控制信息；每幀800×600個體素的第1行中每個體素的C包含有效控制信息，其余799行中的C置零留待將來擴(kuò)充；所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其顯卡工作模式是800×600×24位色或800×600×32位色，24位編碼的體素其最高8位寫入所述計算機(jī)系統(tǒng)的顯卡前臺緩存中圖像對應(yīng)位置的R(紅色)分量，中間8位寫入顯卡前臺緩存中圖像對應(yīng)位置的G(綠色)分量，最低8位寫入顯卡前臺緩存中圖像對應(yīng)位置的B(蘭色)分量，寫入過程同時也是所述的計算機(jī)系統(tǒng)向立體顯示器傳送顯示信息的過程；立體顯示器按幀接收到經(jīng)由DVI接口傳來的顯示信息，對于每幀圖像第1行各體素的C編碼部分按接收的前后順序重構(gòu)成長度為200字節(jié)的控制信息，控制信息起始若干字節(jié)是設(shè)定的ASCII編碼的字符串，立體顯示器在比對若干字節(jié)無誤后，即可確認(rèn)本幀數(shù)據(jù)為有效的符合前述編碼方式的一幀體素數(shù)據(jù)；緊接著是2個8字節(jié)長度的無符號16進(jìn)制整數(shù)，第一個整數(shù)記錄有計算機(jī)已傳送的立體顯示信息的總幀數(shù)，第二個整數(shù)記錄有目前計算機(jī)傳送的幀數(shù)編號，控制信息最后2個字節(jié)是無符號16進(jìn)制整數(shù)為前198個字節(jié)的累加和，而控制信息中其余未提及字節(jié)均置零，留待將來擴(kuò)充；立體顯示器根據(jù)上述控制信息加以識別并處理；立體顯示格式為800×600體素編碼格式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于真三維體積式立體顯示系統(tǒng)中的顯示數(shù)據(jù)傳輸方式，屬于光電顯示器件領(lǐng)域，包含有通過計算機(jī)系統(tǒng)顯卡DVI接口傳輸立體顯示數(shù)據(jù)，傳輸?shù)牧Ⅲw顯示數(shù)據(jù)是編碼的800×600每幀的體素信息，通過將體素信息寫入顯卡的前端顯示緩存完成經(jīng)由DVI接口向真三維體積式立體顯示器的傳輸；在這種傳輸方式中，顯卡工作在800×600分辨率并且24位或者32位彩色的模式下；每個體素信息編碼長度是24位，包含了體素的紅藍(lán)綠顏色分量信息、Z坐標(biāo)信息和控制信息。該顯示數(shù)據(jù)傳輸方式解決了原有真三維體積式立體顯示系統(tǒng)需要額外在計算機(jī)內(nèi)部安裝專門的顯示數(shù)據(jù)傳輸接口以及接口不能和傳統(tǒng)顯示終端接口信號兼容等問題。
文檔編號H04N15/00GK101257638SQ200710192048
公開日2008年9月3日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者馮齊斌, 呂國強(qiáng), 勇 方, 軍 楊, 胡俊濤, 胡躍輝, 陸紅波, 高偉清 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)