用于自動立體三維顯示器的圖形呈現(xiàn)技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本文中提供各個實施例，其可在自動立體3D顯示器上呈現(xiàn)圖像幀。包括運行呈現(xiàn)應(yīng)用的處理器電路的計算機(jī)平臺可確定三維(3D)場景中的虛擬攝像機(jī)陣列的當(dāng)前定向以及3D場景的至少一個附加3D成像參數(shù)。借助于光線跟蹤引擎，呈現(xiàn)應(yīng)用還可確定3D場景的深度范圍。光線跟蹤引擎則可使用光線跟蹤過程來促進(jìn)代表3D場景的圖像幀的呈現(xiàn)。
【專利說明】用于自動立體三維顯示器的圖形呈現(xiàn)技術(shù)
【背景技術(shù)】
[0001]用于在自動立體3D顯示器上呈現(xiàn)三維(3D)圖像的當(dāng)前實現(xiàn)將呈現(xiàn)過程保持為與子像素交織過程無關(guān)。首先進(jìn)行多視圖呈現(xiàn)、之后接著按照某個子像素圖案來交織多視圖圖像。多視圖呈現(xiàn)所需的時間與視圖的數(shù)量成比例。因此，實時3D圖像呈現(xiàn)或交互呈現(xiàn)在客戶級圖形硬件上非常困難。相應(yīng)地，可需要解決這些及其它問題的改進(jìn)技術(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0002]圖1示出用于多視圖自動立體3D顯示器的示例透鏡狀陣列和對應(yīng)子像素交織格式。
[0003]圖2示出按照本發(fā)明的實施例的樣本像素編組。
[0004]圖3示出3D場景的樣本空間。
[0005]圖4示出適合執(zhí)行本公開的實施例的架構(gòu)的一個實施例。
[0006]圖5示出呈現(xiàn)應(yīng)用功能圖的一個實施例。
[0007]圖6示出邏輯流程的一個實施例。
[0008]圖7示出可適合于實現(xiàn)本公開的實施例的系統(tǒng)的一個實施例。
[0009]圖8示出可實施圖7的系統(tǒng)的小形狀因數(shù)裝置的實施例。
【具體實施方式】
[0010]本文中提供各個實施例，其可在自動立體3D顯示器上呈現(xiàn)圖像幀。包括運行呈現(xiàn)應(yīng)用的處理器電路的計算機(jī)平臺可確定三維(3D)場景中的虛擬攝像機(jī)陣列的當(dāng)前位置和定向以及3D場景的至少一個附加3D成像參數(shù)。附加3D成像參數(shù)可包括虛擬攝像機(jī)陣列的基線長度以及虛擬攝像機(jī)陣列的焦點。借助于光線跟蹤引擎，呈現(xiàn)應(yīng)用還可確定3D場景的深度范圍。光線跟蹤引擎則可使用光線跟蹤過程來促進(jìn)代表3D場景的圖像幀的呈現(xiàn)。
[0011]現(xiàn)在參照附圖，其中相似參考標(biāo)號通篇用來表示相似元件。為了說明的目的，以下描述中提出大量具體細(xì)節(jié)，以便提供對其的透徹了解。但是可顯而易見，即使沒有這些具體細(xì)節(jié)也能夠?qū)嵤┬聦嵤├?。在其它情況下，眾所周知的結(jié)構(gòu)和裝置采取框圖形式示出，以便利于其描述。本發(fā)明將涵蓋落入要求保護(hù)主題的精神和范圍之內(nèi)的所有修改、等效方案和備選方案。
[0012]自動立體學(xué)是在觀眾的部分沒有使用特殊頭盔或眼鏡的情況下顯示立體圖像(增加3D深度的雙眼感知)的任何方法。許多自動立體顯示器是多視圖顯示器。圖1示出IXD面板之上的透鏡狀陣列的斜片的結(jié)構(gòu)和用于多視圖(例如九個)自動立體3D顯示器的對應(yīng)子像素交織格式。一組相鄰紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)顏色分量形成像素，同時各顏色分量來自圖像的不同視圖，如各矩形中的標(biāo)號所示。標(biāo)記為“4”和“5”的虛線指示給定視圖的RGB顏色分量。如果實現(xiàn)常規(guī)光柵化呈現(xiàn)技術(shù)，則九(9)個獨立圖像(各視圖一個)需要被呈現(xiàn)，并且然后按照特定格式來交織。圖形管線中的處理時間與視圖的數(shù)量成比例。因此，呈現(xiàn)時間還將主要與視圖的數(shù)量成比例，從而使得很難采用常規(guī)圖形硬件來實現(xiàn)實時呈現(xiàn)。
[0013]但是，像素的總數(shù)對多視圖3D顯示保持不變。使用光線跟蹤的呈現(xiàn)時間與所發(fā)出光線(例如像素)的數(shù)量成比例。因此，呈現(xiàn)性能與視圖的數(shù)量無關(guān)。這意味著，呈現(xiàn)性能對自動立體3D中的呈現(xiàn)保持相同，因為它用于二維(2D)分辨率中的呈現(xiàn)。
[0014]當(dāng) 呈現(xiàn)給定視圖時，紅(R)、綠(G)和藍(lán)⑶顏色分量形成如圖2所示的像素組210。像素的編組的中心220不一定位于整數(shù)坐標(biāo)處。光線跟蹤引擎支持從非整數(shù)定位中心像素發(fā)出光線，并且在幀緩沖器的特定位置中填充所確定像素顏色。在幀緩沖器中填充所有子像素時，所發(fā)出光線的數(shù)量將完全等于像素的總數(shù)。但是，如果使用常規(guī)呈現(xiàn)、例如光柵化，則將要求附加插值操作，以得到非整數(shù)坐標(biāo)處的像素的準(zhǔn)確顏色。與單視圖圖像呈現(xiàn)相比，這會引起顯著的附加開銷。
[0015]圖3示出3D場景的樣本空間300。樣本空間300可說明視頻游戲中的化合物或化身?；砜纱硪曨l游戲的玩家。化身的視角(perspective)可通過虛擬攝像機(jī)陣列來表示。這個示例意在基于幀之間的化身運動來示出視角的變化。第一虛擬攝像機(jī)陣列310按照第一幀中的化身的視角來定位和定向。虛擬攝像機(jī)陣列310可以能夠基于多個成像參數(shù)來示出或“看到”視野320。成像參數(shù)可包括(X，y, z)坐標(biāo)位置、指示虛擬攝像機(jī)陣列平移的角度左/右視角(α)、指示虛擬攝像機(jī)陣列傾斜的上/下視角(δ)以及指示放大因數(shù)的放大/縮小視角(zm)。各種坐標(biāo)系和位置表示只是說明性的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可易于實現(xiàn)附加或備選位置和定向信息，而沒有背離本文的實施例的范圍。實施例并不局限于這個上下文。
[0016]在圖3的示例中，第一虛擬攝像機(jī)陣列310可與成像參數(shù)集(X1, Y1, Z1, Q1, δ 1；Zm1)關(guān)聯(lián)。Xpy^z1坐標(biāo)可定義當(dāng)前定位第一虛擬攝像機(jī)陣列310的空間中的點。a ^ δ ι參數(shù)可定義第一虛擬攝像機(jī)陣列310的定向。定向α” δ i參數(shù)可描述定向第一虛擬攝像機(jī)陣列310的方向和仰角。ZHi1參數(shù)可描述當(dāng)前設(shè)置第一虛擬攝像機(jī)陣列310的放大因數(shù)。例如，化身可在這個距離使用雙筒望遠(yuǎn)鏡，以增加縮放因子。所有成像參數(shù)相結(jié)合以創(chuàng)建第一虛擬攝像機(jī)陣列310的視野320。視野320可代表游戲中的3D場景，其必須在顯示器上作為幀來為視頻游戲的玩家呈現(xiàn)。
[0017]第二虛擬攝像機(jī)陣列330可代表在視頻游戲的玩家已經(jīng)提供用戶輸入、從而改變化身的視角或有利位置之后的新視野340。為了為視頻游戲的玩家呈現(xiàn)作為幀的已改變3D場景，必須確定和使用新成像參數(shù)。第二虛擬攝像機(jī)陣列330可與成像參數(shù)集(x2，y2, z2,α2, δ2, zm2)關(guān)聯(lián)。x2、y2、z2坐標(biāo)可定義當(dāng)前定義第二虛擬攝像機(jī)陣列330的空間中的點。a2、S2參數(shù)可定義第二虛擬攝像機(jī)陣列330的定向。定向α2、62參數(shù)可描述定向第二虛擬攝像機(jī)陣列330的方向和仰角。zm2參數(shù)可描述當(dāng)前設(shè)置第二虛擬攝像機(jī)陣列330的放大因數(shù)。例如，化身可在這個距離使用雙筒望遠(yuǎn)鏡，以增加縮放因子。所有成像參數(shù)相結(jié)合以創(chuàng)建第二虛擬攝像機(jī)陣列330的新視野340。新視野340可代表游戲中的3D場景，其必須在顯示器上作為下一幀來為視頻游戲的玩家呈現(xiàn)。
[0018]圖4示出適合執(zhí)行本公開的實施例的架構(gòu)400的一個實施例。計算機(jī)平臺410可包括中央處理器(CPU)、圖形處理單元(GPU)或者兩者的某個組合。CPU和/或GPU由能夠運行指令的一個或多個處理器電路組成。呈現(xiàn)應(yīng)用420可以是在計算機(jī)平臺410上可操作的。呈現(xiàn)應(yīng)用可包括專門針對呈現(xiàn)代表3D場景的圖像幀的軟件。例如，呈現(xiàn)應(yīng)用420可由一個或多個獨立軟件應(yīng)用、例如視頻游戲用來執(zhí)行視頻游戲的圖像呈現(xiàn)功能。實施例并不局限于這個上下文。
[0019]光線跟蹤引擎430也可以是在計算機(jī)平臺410上可操作的。光線跟蹤引擎430可以是與呈現(xiàn)應(yīng)用420可通信的，并且提供呈現(xiàn)3D圖像幀中的附加支持和輔助。在計算機(jī)圖形中，光線跟蹤是用于通過跟蹤經(jīng)過圖像平面中的像素的光路并且模擬它與虛擬對象的相遇效果來生成圖像的技術(shù)。該技術(shù)能夠產(chǎn)生通常比典型掃描線呈現(xiàn)方法、例如光柵化要高的極高程度的可視現(xiàn)實。另外，通過光柵化的呈現(xiàn)沒有提供場景的準(zhǔn)確深度估計。當(dāng)涉及反射/折射對象時，來自深度緩沖器的深度信息不能指示所呈現(xiàn)場景的深度的準(zhǔn)確范圍。光線跟蹤能夠模擬大量光學(xué)效果，例如反射和折射、散射以及擴(kuò)散現(xiàn)象。
[0020]計算平臺410可從用戶接口輸入裝置440、例如視頻游戲控制器接收輸入。用戶接口輸入裝置440可提供采取指示3D場景中的運動的信號形式的輸入數(shù)據(jù)。信號可包括指示3D場景中的向前移動、3D場景中的向后移動、3D場景中向左移動、3D場景中的向右移動、3D場景中向左看、3D場景中向右看、3D場景中向上看、3D場景中向下看、3D場景中放大/縮小以及以上所述的任何組合。實施例并不局限于這個上下文。
[0021]計算平臺410可向顯示器、例如自動立體3D顯示裝置450輸出3D場景的(一個或多個)呈現(xiàn)圖像幀。自動立體3D顯示裝置450可以能夠在觀眾的部分沒有使用特殊頭盔或眼鏡的情況下顯示立體圖像(增加3D深度的雙眼感知)。實施例并不局限于這個上下文。
[0022]圖5示出呈現(xiàn)應(yīng)用420的功能圖500。呈現(xiàn)應(yīng)用420 —般可由四個功能組成。這些功能經(jīng)過任意命名，并且包括位置功能510、深度功能520、圖像更新功能530和呈現(xiàn)功能540。應(yīng)當(dāng)注意，在邏輯上組織由這些功能所執(zhí)行的任務(wù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可將呈現(xiàn)過程中涉及的一個或多個任務(wù)移動到不同功能，而沒有背離本文所述實施例的范圍。實施例并不局限于這個上下文。
[0023]位置功能510可負(fù)責(zé)確定和更新與待呈現(xiàn)的3D場景中的虛擬攝像機(jī)陣列有關(guān)的數(shù)據(jù)。虛擬攝像機(jī)陣列可指示3D場景中的視角和有利位置。例如，在進(jìn)行視頻游戲的同時，玩家可通過游戲本身中的化合物或化身來表示?；砜纱硖摂M攝像機(jī)陣列，使得化身看到的內(nèi)容由虛擬攝像機(jī)陣列來解釋?；砜梢阅軌蚪?jīng)過對用戶輸入裝置440所采取的動作(其被轉(zhuǎn)發(fā)給呈現(xiàn)應(yīng)用430)，來影響游戲的結(jié)果。動作可指示場景中改變虛擬攝像機(jī)陣列的視角的運動。在攝像機(jī)術(shù)語中，左或右的運動可稱作平移，上或下的運動可稱作傾斜。因此，位置功能510從用戶接口輸入裝置440接收輸入，并且使用那個輸入來重新計算3D場景參數(shù)。
[0024]深度功能520可負(fù)責(zé)確定3D場景的總深度維。呈現(xiàn)3D圖像的另一方面可以是確定3D場景的某些參數(shù)。一種這樣的參數(shù)可以是虛擬攝像機(jī)陣列的基線長度。為了確定虛擬攝像機(jī)陣列的基線長度，可需要確定3D場景的深度范圍的估計。在光柵化呈現(xiàn)中，深度信息可使用深度幀緩沖器來訪問。但是，如果在3D場景中涉及反射/折射表面，則必須考慮超過視線的第一相遇對象的更大深度。在光線跟蹤呈現(xiàn)中，可發(fā)出一個或多個探測光線，其在反射表面上或者經(jīng)過反射表面遞歸地傳播，并且返回3D場景中的最大路徑(例如深度)。當(dāng)探測光線照射表面時，它可生成總共三種新類型的光線:反射、折射和陰影。反射光線沿鏡反射方向從發(fā)光面繼續(xù)進(jìn)行。它然后與場景中的對象相交，其中它相交的最接近對象是在反射中將看到的內(nèi)容。穿過透明材料的折射光線類似地進(jìn)行工作，其中加上折射光線可能進(jìn)入或離開材料。
[0025]圖像更新功能530可負(fù)責(zé)確定3D場景的附加成像參數(shù)。一旦由深度功能520確定了深度維，則可確定虛擬攝像機(jī)陣列的基線長度。另外，圖像更新功能530還可使用由位置功能510所接收的輸入，來確定虛擬攝像機(jī)陣列的焦點。
[0026]在這點上，呈現(xiàn)應(yīng)用420可接收到并且處理構(gòu)成3D場景所需的必要數(shù)據(jù)。已經(jīng)確定虛擬攝像機(jī)陣列的位置和定向，并且已經(jīng)確定3D場景的總深度維。下一個步驟是使呈現(xiàn)功能540使用光線跟蹤、從虛擬攝像機(jī)陣列的有利位置并且按照由位置功能510、深度功能520和圖像更新功能530所確定的參數(shù)來呈現(xiàn)3D場景。
[0027]光線跟蹤可產(chǎn)生在3D計算機(jī)圖形環(huán)境中構(gòu)成的可視圖像。可按數(shù)學(xué)方式來描述使用光線跟蹤所呈現(xiàn)的場景。由光線跟蹤引擎430所發(fā)出的各光線對應(yīng)于3D場景中的像素。3D場景的分辨率通過3D場景中的像素的數(shù)量來確定。因此，呈現(xiàn)3D場景所需的光線的數(shù)量對應(yīng)于3D場景中的像素的數(shù)量。通常，可測試各光線與場景中的對象的某個子集的相交。一旦識別了最近對象，算法可估計相交點處的進(jìn)入光，檢查對象的材料性質(zhì)，并且組合這個信息以計算像素的最終顏色。
[0028]呈現(xiàn)過程使用光線跟蹤來執(zhí)行子像素交織。按照子像素交織，像素編組的中心可以不一定位于圖像平面的整數(shù)坐標(biāo)處。與通過光柵化的呈現(xiàn)不同，光線跟蹤技術(shù)可從非整數(shù)坐標(biāo)發(fā)出射線，以及所返回的顏色分量可直接填充到對應(yīng)RGB像素位置中，而無需執(zhí)行附加插值過程。
[0029]為了更好的數(shù)據(jù)局部性(locality)，光線跟蹤引擎430可按照8X8片(tile)組發(fā)出光線。當(dāng)完全填充被呈現(xiàn)的3D場景的幀緩沖器時，當(dāng)前幀可在顯示器450上采用自動立體3D效果來顯示。
[0030]光線跟蹤的呈現(xiàn)時間在理論上與光線(像素)的數(shù)量成比例，而光柵化呈現(xiàn)的時間基本上與視圖的數(shù)量成比例。因此，通過光線跟蹤的呈現(xiàn)在用于多視圖自動立體3D顯示器的呈現(xiàn)中引入極少開銷。
[0031]本文所包含的是代表用于執(zhí)行所公開架構(gòu)的新方面的示范方法的一個或多個流程圖。雖然為了簡化說明的目的，本文中例如采取流程圖形式所示的一個或多個方法示為和描述為一系列動作，但是要知道和理解，方法并不受動作的順序限制，因為按照這些方法，一些動作按照不同順序和/或與本文所示和所述動作不同的動作同時進(jìn)行。例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會知道和理解，方法備選地可表示為例如狀態(tài)圖中的一系列相關(guān)狀態(tài)或事件。此外，對于新實現(xiàn)并非可要求方法中所示的全部動作。
[0032]圖6示出按照本發(fā)明的實施例的邏輯流程600的一個實施例，其中可為自動立體3D顯示呈現(xiàn)3D場景。為了呈現(xiàn)圖像幀，計算機(jī)平臺410可從用戶接口輸入裝置、例如游戲控制器接收用戶輸入。輸入可指示視頻游戲中的化合物或化身向前/向后移動、左轉(zhuǎn)/右轉(zhuǎn)、向上/向下看以及放大/縮小等。這個信息可用來更新虛擬攝像機(jī)陣列的位置和定向。探測光線束可由光線跟蹤引擎430來發(fā)出，以得到當(dāng)前3D場景的深度范圍。3D成像參數(shù)、例如虛擬攝像機(jī)陣列的基線長度和焦點可使用所接收輸入信息來確定。然后，呈現(xiàn)過程可按照8X8束或片發(fā)出。產(chǎn)生于光線的所產(chǎn)生RGB顏色數(shù)據(jù)可以是交織到幀緩沖器的像素位置中、代表被呈現(xiàn)3D場景的子像素。當(dāng)完全填充幀緩沖器時，當(dāng)前幀可采用自動立體3D效果來顯示。邏輯流程600可表示由本文所述的一個或多個實施例所運行的操作的部分或全部。
[0033]在圖6所示的圖示實施例中，邏輯流程400可在框610確定虛擬攝像機(jī)陣列的當(dāng)前位置。例如，CPU 110可運行呈現(xiàn)應(yīng)用420，使得輸入數(shù)據(jù)可從用戶接口輸入裝置440來接收。虛擬攝像機(jī)陣列可指示3D場景中的視角和有利位置(例如定向)。有利位置可自最后一幀以來因所采取的某些動作而已經(jīng)改變。動作可指示3D場景中改變虛擬攝像機(jī)陣列的視角的運動。用戶接口輸入裝置440可將符合用戶動作的信號轉(zhuǎn)發(fā)到呈現(xiàn)應(yīng)用420。例如，用戶可在3D場景中向前或向后移動、在3D場景中向左或向右移動、在3D場景中向左或向右看、在3D場景中向上或向下看以及在3D場景中放大或縮小。各動作可改變3D場景的視角。呈現(xiàn)應(yīng)用使用從用戶輸入接口 440所接收的數(shù)據(jù)來幫助確定3D場景中的虛擬攝像機(jī)陣列的新位置和定向。實施例并不局限于這個上下文。
[0034]在圖6所示的圖示實施例中，邏輯流程400可在框620確定3D場景的深度范圍。例如，為了確定虛擬攝像機(jī)陣列的基線長度，可需要確定3D場景的深度范圍的準(zhǔn)確估計。光線跟蹤引擎430可發(fā)出一個或多個探測光線，其在反射表面上或者經(jīng)過3D場景中的反射表面遞歸地傳播，并且返回3D場景中的最大路徑(例如深度)。實施例并不局限于這個上下文。
[0035]在圖6所示的圖示實施例中，邏輯流程400可在框630確定3D場景的成像參數(shù)。例如，可確定虛擬攝像機(jī)陣列的基線長度和虛擬攝像機(jī)陣列的焦點。一旦確定了深度維，則可確定虛擬攝像機(jī)陣列的基線長度。另外，在框610所接收的輸入可用來確定虛擬攝像機(jī)陣列的焦點和定向。呈現(xiàn)應(yīng)用420與光線跟蹤引擎430相結(jié)合可處理在框610所接收的輸入以及在框620所確定的深度范圍，以確定虛擬攝像機(jī)陣列的基線長度和虛擬攝像機(jī)陣列的焦點。實施例并不局限于這個上下文。
[0036]在圖6所示的圖示實施例中，邏輯流程400可在框640呈現(xiàn)新的3D場景。例如，呈現(xiàn)應(yīng)用420與光線跟蹤引擎430相結(jié)合可從在框610、620和630所確定的虛擬攝像機(jī)陣列的已更新位置和定向發(fā)出多個光線。由光線跟蹤引擎430所發(fā)出的各光線對應(yīng)于3D場景中的像素。3D場景的分辨率通過3D場景中的像素的數(shù)量來確定。因此，呈現(xiàn)3D場景所需的光線的數(shù)量對應(yīng)于3D場景中的像素的數(shù)量。通常，可測試各光線與場景中的對象的某個子集的相交。一旦識別了最近對象，算法可估計相交點處的進(jìn)入光，檢查對象的材料性質(zhì)，并且組合這個信息以計算像素的最終顏色。呈現(xiàn)過程使用光線跟蹤來執(zhí)行子像素交織。按照子像素交織，像素編組的中心可以不一定位于圖像平面的整數(shù)坐標(biāo)處。光線跟蹤技術(shù)可從非整數(shù)坐標(biāo)發(fā)出射線，以及所返回的顏色分量可直接填充到對應(yīng)RGB像素位置中，而無需執(zhí)行附加插值過程。為了更好的數(shù)據(jù)局部性，光線跟蹤引擎430可按照8X8片組發(fā)出光線。實施例并不局限于這個上下文。
[0037]在完成當(dāng)前幀的光線跟蹤呈現(xiàn)過程時，呈現(xiàn)應(yīng)用420將控制返回到框610，以對下一幀重復(fù)進(jìn)行該過程。可存在取決于呈現(xiàn)應(yīng)用420正使用的幀率的等待周期645。
[0038]在圖6所示的圖示實施例中，邏輯流程400可在框650向顯示器傳遞指示新3D場景的所呈現(xiàn)幀。例如，呈現(xiàn)應(yīng)用420可將表示3D場景的當(dāng)前視圖的圖像幀轉(zhuǎn)發(fā)到顯示器450。當(dāng)填充被呈現(xiàn)的整個3D場景的幀緩沖器時，當(dāng)前幀可在顯示器450上采用自動立體3D效果來顯示。實施例并不局限于這個上下文。[0039]在一個實驗中，光線跟蹤引擎用來測試自動立體3D顯示器的不同分辨率和不同數(shù)量的視圖的組合的呈現(xiàn)性能。視頻游戲、特別是其開始場景用作測試幀。硬件平臺使用二十四(24)個線程來運行光線跟蹤引擎。在下表1中，“原始”行表示用于呈現(xiàn)2D幀的光線跟蹤引擎的性能?！巴ㄟ^呈現(xiàn)的交織”行實現(xiàn)上述過程(例如發(fā)出光線并且立即填充結(jié)果顏色)。為了提供更好的數(shù)據(jù)局部性，發(fā)出8X8光線片，并且立即對8X8片填充像素。能夠看到，對于通過呈現(xiàn)的交織的I視頻情況，性能非常接近“原始”，而通過呈現(xiàn)的交織的8視圖情況對HD分辨率僅引入47%性能損失。最后一行“呈現(xiàn)后的交織”表示呈現(xiàn)全部8個視圖圖像，并且然后進(jìn)行子像素交織。這引起65%性能損失，因為它要求額外緩沖器來存儲中間視圖圖像。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)備，包括: 處理器電路； 呈現(xiàn)應(yīng)用，在所述處理器電路上操作以: 確定要在自動立體3D顯示器上呈現(xiàn)的三維(3D)場景中的虛擬攝像機(jī)陣列的位置和定向；以及 確定所述3D場景的至少一個附加3D成像參數(shù)，以及 光線跟蹤引擎，在所述處理器電路上操作以: 確定所述3D場景的深度范圍；以及 呈現(xiàn)代表所述3D場景的圖像幀。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述光線跟蹤引擎在所述處理器電路上操作以對于多視圖自動立體3D顯示器呈現(xiàn)代表所述3D場景的圖像幀。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述光線跟蹤引擎在所述處理器電路上操作以: 將光線發(fā)出到所述3D場景中的已知位置； 對所述已知位置計 算與所發(fā)出光線對應(yīng)的像素顏色， 在幀緩沖器中將所述像素顏色與所述已知位置的像素關(guān)聯(lián)，所述幀緩沖器包含代表所述3D場景的像素圖像數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述像素顏色包括紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)(RGB)子像素分量。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述呈現(xiàn)應(yīng)用在所述處理器電路上操作以: 從用戶接口輸入裝置接收輸入，所述輸入與所述虛擬攝像機(jī)陣列的位置和定向有關(guān)。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述輸入包括代表自呈現(xiàn)最后一幀以來的運動的數(shù)據(jù)信號，所述運動包括: 所述3D場景中的向前運動； 所述3D場景中的向后運動； 所述3D場景中的向左運動； 所述3D場景中的向右運動； 所述3D場景中的向上運動； 所述3D場景中的向下運動； 所述3D場景中的所述虛擬攝像機(jī)陣列的平移運動； 所述3D場景中的所述虛擬攝像機(jī)陣列的傾斜運動；以及 所述3D場景中的所述虛擬攝像機(jī)陣列的縮放調(diào)整。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述用戶接口輸入裝置包括游戲控制器。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述光線跟蹤引擎在所述處理器電路上操作以: 將多個探測光線發(fā)出到所述3D場景中；以及 基于所述多個探測光線來確定所述3D場景的深度。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述呈現(xiàn)應(yīng)用在所述處理器電路上操作以: 確定所述虛擬攝像機(jī)陣列的基線長度；以及 確定所述虛擬攝像機(jī)陣列的焦點。
10.一種方法，包括:確定要在自動立體3D顯示器上呈現(xiàn)的三維(3D)場景中的虛擬攝像機(jī)陣列的位置和定向； 確定所述3D場景的深度范圍； 確定所述3D場景的至少一個附加3D成像參數(shù)；以及 使用光線跟蹤過程來呈現(xiàn)代表所述3D場景的圖像幀。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，包括對于多視圖自動立體3D顯示器呈現(xiàn)代表所述3D場景的所述圖像幀。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，呈現(xiàn)所述3D場景包括: 將光線發(fā)出到所述3D場景中的已知位置； 對所述已知位置計算與所發(fā)出光線對應(yīng)的像素顏色， 在幀緩沖器中將所述像素顏色與所述已知位置的像素關(guān)聯(lián)，所述幀緩沖器包含代表所述3D場景的像素圖像數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述像素顏色包括紅(R)、綠(G)和藍(lán)⑶(RGB)子像素分量。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，確定所述虛擬攝像機(jī)陣列的當(dāng)前定向包括: 接收與自呈現(xiàn)最后一幀以來的所述虛擬攝像機(jī)陣列的位置和定向有關(guān)的輸入，所述輸入包括代表下列項的數(shù)據(jù): 所述3D場景中的向前運動； 所述3D場景中的向后運動； 所述3D場景中的向左運動； 所述3D場景中的向右運動； 所述3D場景中的向上運動； 所述3D場景中的向下運動； 所述3D場景中的所述虛擬攝像機(jī)陣列的平移運動； 所述3D場景中的所述虛擬攝像機(jī)陣列的傾斜運動；以及 所述3D場景中的所述虛擬攝像機(jī)陣列的縮放調(diào)整。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，確定所述3D場景的深度范圍包括: 將多個探測光線發(fā)出到所述3D場景中；以及 基于所述多個探測光線來確定所述3D場景的深度。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，確定所述3D場景的至少一個附加3D成像參數(shù)包括: 確定所述虛擬攝像機(jī)陣列的基線長度；以及 確定所述虛擬攝像機(jī)陣列的焦點。
17.至少一個計算機(jī)可讀存儲媒體，包括指令，所述指令在被運行時使系統(tǒng): 確定要在自動立體3D顯示器上呈現(xiàn)的三維(3D)場景中的虛擬攝像機(jī)陣列的位置和定向； 確定所述3D場景的深度范圍； 確定所述3D場景的至少一個附加3D成像參數(shù)；以及 使用光線跟蹤過程來呈現(xiàn)代表所述3D場景的圖像幀。
18.如權(quán)利要求17所述的計算機(jī)可讀存儲媒體，包含在被運行時使系統(tǒng)對于多視圖自動立體3D顯示器呈現(xiàn)代表所述3D場景的所述圖像幀的指令。
19.如權(quán)利要求17所述的計算機(jī)可讀存儲媒體，包含在被運行時使系統(tǒng)執(zhí)行下列操作的指令: 將光線發(fā)出到所述3D場景中的已知位置； 對所述已知位置計算與所發(fā)出光線對應(yīng)的像素顏色， 在幀緩沖器中將所述像素顏色與所述已知位置的像素關(guān)聯(lián)，所述幀緩沖器包含代表所述3D場景的像素圖像數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求19所述的計算機(jī)可讀存儲媒體，其中，所述像素顏色包括紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B) (RGB)子像素分量。
21.如權(quán)利要求17所述的計算機(jī)可讀存儲媒體，包含在被運行時使系統(tǒng)接收與自呈現(xiàn)最后一幀以來的所述虛擬攝像機(jī)陣列的位置和定向有關(guān)的輸入的指令。
22.如權(quán)利要求21所述的計算機(jī)可讀存儲媒體，其中，所述輸入包括代表下列項的數(shù)據(jù): 所述3D場景中的向 前運動； 所述3D場景中的向后運動； 所述3D場景中的向左運動； 所述3D場景中的向右運動； 所述3D場景中的向上運動； 所述3D場景中的向下運動； 所述3D場景中的所述虛擬攝像機(jī)陣列的平移運動； 所述3D場景中的所述虛擬攝像機(jī)陣列的傾斜運動；以及 所述3D場景中的所述虛擬攝像機(jī)陣列的縮放調(diào)整。
23.如權(quán)利要求17所述的計算機(jī)可讀存儲媒體，包含在被運行時使系統(tǒng)執(zhí)行下列操作的指令: 將多個探測光線發(fā)出到所述3D場景中；以及 基于所述多個探測光線來確定所述3D場景的深度。
24.如權(quán)利要求17所述的計算機(jī)可讀存儲媒體，包含在被運行時使系統(tǒng)執(zhí)行下列操作的指令: 確定所述虛擬攝像機(jī)陣列的基線長度；以及 確定所述虛擬攝像機(jī)陣列的焦點。
【文檔編號】H04N13/00GK103959340SQ201180075396
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月7日
【發(fā)明者】杜楊洲, 栗強(qiáng) 申請人:英特爾公司