專利名稱：一種立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)方法、系統(tǒng)及3d立體顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于3D顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)方法、系統(tǒng)及3D立體顯不設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于人的右眼與左眼相距約65mm，由此導(dǎo)致右眼與左眼看到的景象會有所差異， 這種差異就是所謂的“雙目視差”。人類利用雙目視差感知立體視覺效果，首先通過左右兩只眼睛獲取同一景物的信息，得到兩幅非常相似而角度又有所不同的二維圖像，然后大腦通過對左右兩幅有細微差別的二維圖像進行綜合分析和處理，產(chǎn)生出精確的三維物體以及該物體在場景中的定位，從而形成具有深度的立體感覺，請參閱圖1示出了雙目視差立體成像原理。3D顯示可以使顯示的場景和物體具有深度的感覺，給人以身臨其境的感覺，然而， 目前用于3D顯示的鼠標(biāo)仍然是平面鼠標(biāo)，平面鼠標(biāo)只能實現(xiàn)一個平面內(nèi)運動，當(dāng)其用于立體顯示時，就不能實現(xiàn)其與三維空間信息的完美結(jié)合，限制了鼠標(biāo)與立體顯示器的三維交互功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的平面鼠標(biāo)不能實現(xiàn)與三維空間信息的完美結(jié)合，限制了鼠標(biāo)與立體顯示器的三維交互功能的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)方法，所述方法包括下述步驟當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，獲取鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)，根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一；根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)；根據(jù)所述計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，繪制鼠標(biāo)視圖二 ；將所述鼠標(biāo)視圖一和所述鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。本發(fā)明實施例還提供了一種立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括視圖一繪制單元，用于當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，獲取鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)，根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一；坐標(biāo)計算單元，用于根據(jù)所述視圖一繪制單元獲取的鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)；視圖二繪制單元，用于根據(jù)所述坐標(biāo)計算單元計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，繪制鼠標(biāo)視圖二 ；顯示單元，用于將所述視圖一繪制單元繪制的鼠標(biāo)視圖一和所述視圖二繪制單元繪制的鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。本發(fā)明實施例還提供了一種3D立體顯示設(shè)備，所述3D立體顯示設(shè)備包括所述立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)系統(tǒng)。本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于本發(fā)明實施例通過當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，根據(jù)所述鼠標(biāo)變化的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一，根據(jù)變化的鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，根據(jù)計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，繪制鼠標(biāo)視圖二，并將鼠標(biāo)視圖一和鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。從而實現(xiàn)了立體鼠標(biāo)，有利于3D成像領(lǐng)域的人機互動，給用戶以良好的用戶體驗。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的雙目視差立體成像原理圖；圖加是本發(fā)明實施例提供的顯示屏上實現(xiàn)雙目負視差成像幾何模型；圖2b是本發(fā)明實施例提供的顯示屏上實現(xiàn)雙目正視差成像幾何模型；圖3是本發(fā)明實施例一提供的立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)方法的實現(xiàn)流程圖；圖4是本發(fā)明實施例二提供的立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)方法的實現(xiàn)流程圖；圖5是本發(fā)明實施例三提供的立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例通過在立體顯示器上實現(xiàn)立體鼠標(biāo)，實現(xiàn)在立體空間中使該立體鼠標(biāo)可任意指向某一深度位置的功能，可實現(xiàn)三維交互目的。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)方法，所述方法包括下述步驟當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，獲取鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)，根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一；根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)；根據(jù)所述計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，繪制鼠標(biāo)視圖二 ；將所述鼠標(biāo)視圖一和所述鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。本發(fā)明實施例還提供了一種立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括視圖一繪制單元，用于當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，獲取鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)，根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一；坐標(biāo)計算單元，用于根據(jù)所述視圖一繪制單元獲取的鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)；視圖二繪制單元，用于根據(jù)所述坐標(biāo)計算單元計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，繪制鼠標(biāo)視圖二 ；
顯示單元，用于將所述視圖一繪制單元繪制的鼠標(biāo)視圖一和所述視圖二繪制單元繪制的鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。本發(fā)明實施例還提供了一種3D立體顯示設(shè)備，所述3D立體顯示設(shè)備包括所述立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)系統(tǒng)。本發(fā)明實施例通過當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，根據(jù)所述鼠標(biāo)變化的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一，根據(jù)變化的鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，根據(jù)計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，繪制鼠標(biāo)視圖二，并將鼠標(biāo)視圖一和鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。從而實現(xiàn)了立體鼠標(biāo)，有利于3D成像領(lǐng)域的人機互動，給用戶以良好的用戶體驗。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的實現(xiàn)進行詳細描述實施例一立體鼠標(biāo)實現(xiàn)的基本原理請參閱圖加和圖2b為雙目立體視覺成像的幾何模型， 其中圖加為雙目負視差成像幾何模型，圖2b為雙目正視差成像幾何模型，由于人眼總是處于水平位置，因此在成像模型中以單一的抽象同名點P點來表征物體，并假定成像的高度在左右眼中是一樣的。Pl為左視圖中的同名點，P2為右視圖中的同名點。并且其在顯示屏中水平方向的坐標(biāo)分別為xl，x2。L為人眼到顯示屏的觀看距離，E為左右眼之間的距離， Z為景深。由相似三角形的幾何關(guān)第可以得到如下關(guān)系式1 :(L-Z)/Z = E/(xl-x2)(1)對關(guān)系式(1)整理，得式O)Z = L(xl-x2)/(E+xl-x2)(2)式⑵中在人眼與顯示屏距離L 一定的情況下，人左右眼的間距E也是固定的，因此景深Z只與左右視圖同名點的坐標(biāo)xl與x2有關(guān)，在左視圖中若xl不變，只改變x2的坐標(biāo)，景深Z也會隨之變化。對關(guān)系式(1)進一步整理可得式(3)x2 = xl_Z*E/(L-Z)(3)從式C3)可以找到一種改變x2坐標(biāo)的一種方法，在L與E —定的情況下，那就是找到一個與Z有關(guān)的變量來改變Z，從而改變X2，進而在人眼中反映出景深Z的變化。圖3示出了本發(fā)明實施例一提供的立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)方法的實現(xiàn)流程圖，詳述如下在步驟S301中，當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，獲取鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)，根據(jù)上述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一。在本發(fā)明實施例中，當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，則自動獲取鼠標(biāo)發(fā)送的坐標(biāo)變更信肩、ο在步驟S302中，根據(jù)上述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)。在本發(fā)明實施例中，景深變化可以通過3D模式下鼠標(biāo)的中間滾輪變化來實現(xiàn)，即可以通過上述3D模式下鼠標(biāo)的中間滾輪的變化對景深進行調(diào)節(jié)，具體數(shù)值關(guān)系可以是在滾輪的變化量與像素點的累積變化量之間建立對應(yīng)的比例關(guān)系。在步驟S303中，根據(jù)上述計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，繪制鼠標(biāo)視圖二。在步驟S304中，將上述鼠標(biāo)視圖一和鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。在本發(fā)明實施例中，由于人眼是水平的，因此在繪制鼠標(biāo)視圖二的過程中，上述鼠標(biāo)視圖二的縱坐標(biāo)可以使用鼠標(biāo)視圖一中的縱坐標(biāo)。本發(fā)明實施例通過當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，根據(jù)鼠標(biāo)變化的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一，根據(jù)變化的鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，根據(jù)計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，繪制鼠標(biāo)視圖二，并將鼠標(biāo)視圖一和鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。從而實現(xiàn)了立體鼠標(biāo)，有利于3D成像領(lǐng)域的人機互動，給用戶以良好的用戶體驗。實施例二圖4示出了本發(fā)明實施例二提供的立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)方法的實現(xiàn)流程圖，詳述如下在步驟S401中，當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，獲取鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)xa，根據(jù)上述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一。在步驟S402中，根據(jù)上述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)xa、景深變化引起的像素點的累積變化量M，及公式xb = xa-k*M*E/(L-k*M)計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)xb，其中， k為景深變化的靈敏度系數(shù)，L為顯示屏到人眼的距離，E為人左右眼之間的距離。在步驟S403中，根據(jù)上述計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)xb，繪制鼠標(biāo)視圖二。在步驟S404中，將上述鼠標(biāo)視圖一和鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。為了便于理解，以下以一個具體實現(xiàn)示例進行說明，但不以本實現(xiàn)示例為限，根據(jù)實際人眼觀察的特點，可以將繪制的視圖分為左視圖和右視圖，當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，將鼠標(biāo)發(fā)送的水平方向坐標(biāo)作為鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)xa并在左視圖中顯示，繪制水平右視圖中的鼠標(biāo)水平方向的坐標(biāo)xb則由上述坐標(biāo)xa和鼠標(biāo)滾輪鍵值的變換來實現(xiàn)，具體可以通過步驟S102中的公式來計算，根據(jù)上式計算得到xb的坐標(biāo)，其縱坐標(biāo)仍用左視圖中鼠標(biāo)的縱坐標(biāo)，右視圖中的鼠標(biāo)根據(jù)xb坐標(biāo)重繪。通過3D顯示器，左眼觀看左視圖中的鼠標(biāo)，右眼觀看右視圖中的鼠標(biāo)，左右視圖中的鼠標(biāo)在人的大腦中進行3D融合，基于此方法形成鼠標(biāo)立體顯示。實施例三圖5示出了本發(fā)明實施例三提供的立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，該系統(tǒng)可以是內(nèi)置于3D立體顯示設(shè)備中的軟件單元、硬件單元或者軟硬結(jié)合單元。在本發(fā)明實施例中，立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)系統(tǒng)包括視圖一繪制單元51、坐標(biāo)計算單元 52、視圖二繪制單元53及顯示單元M，其中，當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，視圖一繪制單元51獲取鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)，根據(jù)鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一。根據(jù)視圖一繪制單元51獲取的鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，坐標(biāo)計算單元52計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)。在本發(fā)明實施例中，景深變化通過3D模式下鼠標(biāo)的中間滾輪變化來實現(xiàn)。
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根據(jù)坐標(biāo)計算單元52計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，視圖二繪制單元53繪制鼠標(biāo)視圖二。顯示單元M將視圖一繪制單元51繪制的鼠標(biāo)視圖一和視圖二繪制單元52繪制的鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。實施例四在本發(fā)明實施例中，根據(jù)鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)、景深變化引起的像素點的累積變化量， 及公式xb = xa-k*M*E/(L-k*M)，坐標(biāo)計算單元52計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，其中，xb為景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，xa為鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)，M為景深變化引起的像素點的累積變化量，k為景深變化的靈敏度系數(shù)，L為顯示屏到人眼的距離，E為人左右眼之間的距離。綜上，本發(fā)明實施例通過當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，根據(jù)鼠標(biāo)變化的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一，根據(jù)變化的鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，根據(jù)計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，繪制鼠標(biāo)視圖二，并將鼠標(biāo)視圖一和鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。從而實現(xiàn)了立體鼠標(biāo)，有利于3D成像領(lǐng)域的人機互動，給用戶以良好的用戶體驗。值得注意的是，上述系統(tǒng)實施例中，所包括的各個單元只是按照功能邏輯進行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可；另外，各功能單元的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本發(fā)明的保護范圍。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述各實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，相應(yīng)的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，如ROM/RAM、磁盤或光盤等。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，獲取鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)，根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一；根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)；根據(jù)所述計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，繪制鼠標(biāo)視圖二 ；將所述鼠標(biāo)視圖一和所述鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)的步驟具體為根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)、景深變化引起的像素點的累積變化量，及公式xb = xa-k*M*E/(L-k*M)計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，其中，xb為景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，xa為鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)，M為景深變化引起的像素點的累積變化量，k 為景深變化的靈敏度系數(shù)，L為顯示屏到人眼的距離，E為人左右眼之間的距離。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述景深變化通過3D模式下鼠標(biāo)的中間滾輪變化來實現(xiàn)。
4.一種立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括視圖一繪制單元，用于當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，獲取鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)，根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一；坐標(biāo)計算單元，用于根據(jù)所述視圖一繪制單元獲取的鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)；視圖二繪制單元，用于根據(jù)所述坐標(biāo)計算單元計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，繪制鼠標(biāo)視圖二；顯示單元，用于將所述視圖一繪制單元繪制的鼠標(biāo)視圖一和所述視圖二繪制單元繪制的鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述坐標(biāo)計算單元，用于根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)、景深變化引起的像素點的累積變化量，及公式xb = xa-kM*E/(L-k*M)計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，其中，xb為景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，xa為鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)，M為景深變化引起的像素點的累積變化量，k為景深變化的靈敏度系數(shù)，L為顯示屏到人眼的距離，E為人左右眼之間的距離。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述景深變化通過3D模式下鼠標(biāo)的中間滾輪變化來實現(xiàn)。
7.一種3D立體顯示設(shè)備，其特征在于，所述3D立體顯示設(shè)備包括權(quán)利要求4至權(quán)利要求6任一權(quán)利要求所述的立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明適用于3D顯示技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種立體鼠標(biāo)的實現(xiàn)方法、系統(tǒng)及3D立體顯示設(shè)備，所述方法包括當(dāng)鼠標(biāo)位置發(fā)生變化時，獲取鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)，根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)繪制鼠標(biāo)視圖一，根據(jù)所述鼠標(biāo)的水平坐標(biāo)及景深變化引起的像素點的累積變化量，計算景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，根據(jù)所述計算的景深變化后鼠標(biāo)所在位置的水平坐標(biāo)，繪制鼠標(biāo)視圖二，將所述鼠標(biāo)視圖一和所述鼠標(biāo)視圖二合成在3D立體顯示器上顯示。本發(fā)明實現(xiàn)了立體鼠標(biāo)，有利于3D成像領(lǐng)域的人機互動，給用戶以良好的用戶體驗。
文檔編號H04N13/00GK102566790SQ20101060900
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者王榮 申請人:康佳集團股份有限公司