三维显示计算系统的制作方法
【专利摘要】用于视频全息显示的系统和方法接收关于一个2D全息元阵列的信息，该全息元阵列包括多个全息元孔径，该信息限定这些全息元孔径的数量、尺寸、和/或间隔。接收关于一个3D场景的信息，该信息包括将这个3D场景映射到一个3D显示体积上的一个比例因数。由于逐全息元辐射图的逐渐变化，可以从这些全息元的一个稀疏子集对颜色辐射强度图进行插值，从而生成整个全息元数列的一个完整的颜色辐射强度图集合，而不必计算所有的图。于是即可使用该完整的颜色辐射强度图集合来全息显示这个3D场景。
【专利说明】三维显示计算系统
[0001]优先权信息
[0002]本申请要求2011年8月19日提交的美国临时专利申请61/525，579，题为“三维显不计算系统(Three Dimensional Display Compute System)”的优先权，发明人是MichaelB.Doerr, Jan D.Garmany, Michael B.Solka,和 Martin A.Hunt,该申请通过引用以其全文结合于此，就如同在此做了充分和完整的阐述一样。
发明领域
[0003]本发明总体上涉及三维(3D)图像显示，并更具体地涉及动态3D场景的视频全息显不O
[0004]相关技术说明
[0005]在视频全息系统中，已渲染的图形物体的视图呈现的方式为使得:观察者通过一个完全三维(3D)的物体的全视差视角感知到该物体，例如当该观察者移动其头部时，呈现到他眼中的图像随之变化，即使该已渲染的物体并没有发生变化。实现此目的一种方法是通过一个全息元素网格或者阵列，简称为“全息元”，这些全息元作为已渲染物体的与视角相关的针孔视图。从屏幕中投射出来的全部光称为4D波场，也称为光场。这个“4D”方面是由该2D全息元阵列、以及来自每个全息元的光的2D角色散或相关性产生的结果。每个全息元以一个立体角一也称为视角一发射光，而从全息元发射出来的辐射被描述为通过立体角均匀分布的离散光束。每个组成光束所对着的小立体角被称为“光束角(anglet)”，并可通过将整个立体角与这个辐射图中的光束角的数量相除计算而得。在一种非正式的使用中，光束角也可以被用于指光束方向。
[0006]为从每一个全息元得到规范整个4D波场所必需的辐射图，从已渲染的场景获得辐射图或者从场景中的这些单独切面的贡献值直接计算波场是必要的。在一种4D渲染的蛮力方法中，透视图的2D渲染是每一个全息元所需要的，其界定了渲染的P0V。
[0007]表1:采用蛮力方法以30帧每秒进行全息元渲染——硬件架构按显示尺寸进行比较[0008]
【权利要求】
1.一种非瞬态计算机可存取存储介质，该存储介质存储可由至少一个处理器执行的程序指令，用于实现: 接收关于一个(2D)全息元阵列的信息，该全息元阵列包括多个全息元孔径，其中关于该2D全息元数组的该信息限定这些全息元孔径的数量、尺寸、以及间隔； 接收关于一个有待渲染的3D场景的信息，包括将该3D场景映射到一个3D显示体积的一个比例因数； 针对该2D全息元阵列中这些全息元的一个稀疏子集中的每一个全息元: 从该稀疏子集中的全息元的视点(POV)，生成该3D场景的一个2D透视渲染； 以及基于该2D透视渲染，生成一个颜色辐射强度图； 针对关于该稀疏子集的这些全息元的一个补子集中的每一个全息元: 对该稀疏子集的三个或更多个全息元在该全息元的一个邻域中的颜色辐射强度图进行插值，从而生成该补子集中的全息元的一个插值颜色辐射强度图； 基于该全息元稀疏子集的该颜色辐射强度图与这些全息元补子集的该插值颜色辐射强度图，生成该2D全息元阵列的一个完整的颜色辐射强度图集合；以及 存储该2D全息元阵列的该完整的颜色辐射强度图集合，其中该2D全息元阵列的该完整的颜色辐射强度图集合可用于渲染该3D场景的一个全息视图。
2.如权利要求1所述的非瞬态计算机可存取存储介质，其中该2D全息元阵列定义在一个表面上，并且其中关于该2D全息元阵列的该信息进一步限定该表面。
3.一种用于视频全息显示的系统，该系统包括: 至少一个处理器； 一个存储器，该存储器耦合到该至少一个处理器，其中该存储器存储可由该至少一个处理器执行的程序指令，用于: 接收关于一个二维(2D)全息元阵列的信息，该全息元阵列包括多个全息元孔径，其中关于该2D全息元阵列的该信息指定该全息元孔径的数量、尺寸、以及间隔； 接收关于一个有待渲染的3D场景的信息，包括将该3D场景映射到一个3D显示体积的一个比例因数； 针对该2D全息元阵列中这些全息元的一个稀疏子集中的每一个全息元: 从该稀疏子集中的全息元的视点(POV)，生成该3D场景的一个2D透视渲染； 基于该2D透视渲染，生成一个颜色辐射强度图； 针对关于该稀疏子集的这些全息元的一个补子集中的每一个全息元: 对该稀疏子集的三个或更多全息元在该全息元的一个邻域中的颜色辐射强度图进行插值，从而生成该补子集中的全息元的一个插值颜色辐射强度图； 基于该全息元稀疏子集的颜色辐射强度图与这些全息元的补子集的插值颜色辐射强度图，生成该2D全息元阵列的一个完整的颜色辐射强度图集合；以及 存储该2D全息元阵列的该完整的颜色辐射强度图集合，其中该2D全息元阵列的该完整的颜色辐射强度图集合可用于渲染该3D场景的一个全息视图。
4.如权利要求1所述的系统，其中该2D全息兀阵列定义在一个表面上,并且其中关于该2D全息元阵列的该信息进一步限定该表面。
【文档编号】G03H1/08GK103718116SQ201280038749
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年8月20日 优先权日:2011年8月19日
【发明者】M·B·多尔, J·D·加马尼, M·B·索尔卡, M·A·亨特 申请人:相干逻辑公司