专利名称：一种机顶盒菜单的实现方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字电视机顶盒领域，尤其涉及一种机顶盒菜单的实现方法及系统。
背景技术：
机顶盒是数字电视用户和外界交互的桥梁，机顶盒上行发出用户的服务 请求并接收中心系统的控制信息和经过压縮的节目信息，然后对这些MPEG (Moving Pictures E邓erts Group,动态图像专家组)传输流解码并送至用户的电视机。要完成 EPG (Electronic Program Guide,电子节目菜单)导游，机顶盒必须首先接收电子菜单并把 它显示在用户终端上。现在普通机顶盒中的菜单的弹出、退出以及选中等操作过程都是平 面贴图或者利用画图函数直接画出。他们在接收到显示命令后都是整体显示出来，或者退 出命令后都是整体消失，或者在接收到选中命令时将选中项换对比鲜明的图片或者颜色。 这样的方式在视觉上给用户的感觉有两种效果一、出现短暂的黑屏期，也就是会感到机顶 盒界面黑掉一下；二、后一幅图直接重叠在前一幅图的整个或部分区域。这两种情况在用户 调用菜单时视觉效果上都比较枯燥，不够丰富生动，缺少动态的立体效果，没有充分利用空 间的纵向透视效果。 综上可知，现有机顶盒菜单在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以 改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种机顶盒菜单的实现方法及系统，其 能使机顶盒的菜单在弹出、消隐和选中等操作中实现立体化、动态化，具有3D效果。
为了实现上述目的，本发明提供一种机顶盒菜单的实现方法，所述方法包括步骤 有 A、构建一立方体的3D模型，确定所述立方体的各个平面的平面方程，并建立所述 立方体的顶点列表； B、指定一旋转轴来旋转所述立方体的3D模型，计算所述顶点列表的新位置，并根 据所述顶点列表的新位置确定所述立方体的各个平面的新平面方程； C、开辟一内存缓冲区，创建内存位图，将菜单显示内容画在所述内存位图上形成
贴图，将所述贴图保存于所述内存缓冲区； D、在一深度缓冲区中建立所述贴图的深度缓冲； E、根据所述立方体的新平面方程确定某一点在所述贴图上的位置，将该点在所述
贴图上的位置的颜色填入深度缓冲； F、在屏幕上显示所述贴图。 根据本发明的实现方法，所述步骤A还包括 Al、确定坐标系，构建X轴为平行于屏幕向右，Y轴为平行于屏幕向上，Z轴为垂直 于平面向里；
A2、在所述坐标系上构建一立方体的3D模型，所述立方体的8个顶点构建12个三 角形来表示该立方体的6个面； A3、根据每三个顶点，确定所述立方体6个平面的平面方程；
A4、取所述立方体的8个顶点组成顶点列表。 根据本发明的实现方法，所述步骤B中立方体旋转的旋转轴、旋转角度和/或旋转 时间根据需要设定。 根据本发明的实现方法，所述步骤B中根据根据远小近大原则，将所确定的立方 体的新平面方程根据远近进行縮放。 根据本发明的实现方法，所述步骤E中立方体根据法向量判别可见面。 根据本发明的实现方法，所述方法在机顶盒的菜单弹出、消隐和选中时实现。 根据本发明的实现方法，所述步骤B F置于一 WHILE循环中。 根据本发明的实现方法，所述WHILE循环由时钟控制器来控制循环时间。 本发明还提供一种一种机顶盒菜单的实现系统，所述系统包括 3D建模单元，用于构建一立方体的3D模型，同时确定所述立方体各个平面的平面
的平面方程，并建立所述立方体的顶点列表； 旋转控制单元，用于指定一旋转轴来旋转所述立方体的3D模型，计算所述顶点列 表的新位置，并根据所述顶点列表的新位置确定所述立方体的各个平面的新平面方程；
贴图生成单元，用于开辟一内存缓冲区，创建内存位图，将菜单显示内容画在所述 内存位图上生成贴图； 深度缓冲单元，用于在一深度缓冲区中建立所述贴图的深度缓冲； 颜色填充单元，用于根据所述立方体的新平面方程确定某一点在所述贴图上的位
置，将该点所述贴图上的位置的颜色填入深度缓冲； 贴图显示单元，用于将所述贴图显示在屏幕上。 根据本发明的实现系统，所述系统运行于至少一片内RAM中。 本发明机顶盒菜单实现系统的3D建模单元，构建一立方体的3D模型，同时确定所 述立方体各个平面的平面的平面方程，并建立所述立方体的顶点列表；旋转控制单元指定 一旋转轴来旋转所述立方体的3D模型，计算所述顶点列表的新位置，并根据所述顶点列表 的新位置确定所述立方体的各个平面的新平面方程；贴图生成单元开辟一内存缓冲区，创 建内存位图，将菜单显示内容画在所述内存位图上生成贴图；深度缓冲单元在一深度缓冲 区中建立所述贴图的深度缓冲；颜色填充单元根据所述立方体的新平面方程确定某一点在 所述贴图上的位置，将该点所述贴图上的位置的颜色填入深度缓冲；贴图显示单元将所述 贴图显示在屏幕上。借此，本发明实现了在机顶盒菜单在弹出、消隐和选中等操作中立体 化、动态化，具有3D效果，即近大远小，虚实对应的透视关系，拓展了画面的纵向空间，看起 来有立体感，深度感，透视感。
图1是本发明机顶盒菜单的实现系统的结构图；
图2是本发明机顶盒菜单的实现方法的流程图；
图3是本发明构建立方体的3D模型的流程图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。 图1示出了本发明一种机顶盒菜单3D(Three-Dimensional，三维立体)效果的实 现系统结构，该系统10包括3D建模单元11、旋转控制单元12、贴图生成单元13、深度缓冲 单元14、颜色填充单元15和贴图显示单元16，其中 3D建模单元11，用于构建用于构建一立方体的3D模型，同时确定所述立方体各个 平面的平面方程，并建立所述立方体的顶点列表。在本发明中，该3D建模单元10首先确定 一坐标系，构建X轴为平行于屏幕向右，Y轴为平行于屏幕向上，Z轴为垂直于平面向里；然 后在所述坐标系的基础之上构建一立方体的3D模型，立方体的具体边长可视屏幕大小而 定，所述立方体的8个顶点构建12个三角形来表示立方体的6个面，所述的6个面为立方 体的外表面，而不是立方体的切面或截面；同时确定所述立方体的6个外表面的平面方程， 优选的，取在同一外周面内4个顶点的任意3个来确定该外周面的平面方程，由于在同一外 周面的立方体的3个顶点不共线，且3个不共线的点唯一确定一个平面，这个平面可用一方 程表示，该方程即为所述的平面方程；最后建立所述立方体的8个顶点的顶点列表，所述顶 点列表表示要旋转时的操作对象。 旋转控制单元12，用于指定一旋转轴来旋转所述立方体的3D模型，并计算所述顶 点列表的新位置，并根据所述顶点列表的新位置确定所述立方体各个平面的新平面方程。 优选的，将所述3D模型绕Y轴旋转，那么就可以采用矩阵运算计算出旋转后所述顶点列表 的新位置，进而根据顶点列表的新位置来确定所述新平面方程，根据远小近大原则，将所确 定的立方体的新平面方程根据远近进行縮放。 更好的是，在菜单退出、消隐以及选中等过程中所述3D模型可以绕着某个固定轴 做任意角度的旋转，其旋转时间由时钟控制器控制，旋转轴、旋转角度和/或旋转时间根据 需要设定。借此，设觉效果得到丰富和美化。 贴图生成单元13，用于开辟一内存缓冲区，创建内存位图，将菜单显示内容(例如 菜单图标)画在所述内存位图上生成贴图，可以以按自己的喜好选择各种字体叠加各种菜 单底图形成贴图，以提高菜单的美观性，增强菜单的视觉效果。 深度缓冲单元14，深度缓冲单元，用于在一深度缓冲区中建立所述贴图的深度缓 冲(Z-buffer)，所述深度缓冲是在三维图形中处理图像深度坐标的过程，它是可见性问题 的一个解决方法。可见性问题是确定渲染场景中哪部分可见、哪部分不可见，进而让用户感 受到图像更具立体感。 颜色填充单元15，用于根据所述新平面方程确定某一点在所述贴图上的位置，将 该点所述贴图上的位置的颜色填入深度缓冲。优选的，对于简单的凸多面体可以根据法向 量判别可见面，像这里建立的立方体就可用这种方法来实现，可以减少计算量。
贴图显示单元16，用于将所述贴图显示在屏幕上。 优选的，所述机顶盒菜单系统运行于至少一片内RAM (Random AccessMemory，随机 存取存储器)70，系统运行速度一般可以提高30 % ，无片内RAM且处理器频率低无法实现本发明。所述机顶盒菜单实现系统还设有时钟控制器，该时钟控制器用于控制所述3D模型绕 某个固定轴旋转的旋转时间，从而在机顶盒菜单在弹出、消隐和选中时用户不会感觉到黑 屏，旋转轴，旋转角度都可以个性设置，视觉效果得到了丰富和美化。 图2示出了本发明机顶盒菜单实现方法的流程，其通过图2所示的系统10实现， 具体包括步骤有 步骤S201，构建一立方体的3D模型，确定所述立方体各个平面的平面方程，并建 立所述立方体的顶点列表，本步骤由系统10的3D建模单元11实现。所述平面为立方体的 外表面，而不是立方体的其他截面。 步骤S202，指定一旋转轴来旋转所述立方体的3D模型，计算所述顶点列表的新位
置，并根据所述顶点列表的新位置确定所述立方体各个平面的新平面方程，本步骤由系统 10的旋转控制单元12实现。例如将所述3D模型绕Y轴旋转，那么就可以采用矩阵运算计 算出旋转后所述顶点列表的新位置，进而根据顶点列表的新位置来确定所述新平面方程。
步骤S203，开辟一内存缓冲区，创建内存位图，将菜单显示内容画在所述内存位图 上生成贴图，本步骤由系统10的贴图生成单元13实现。 步骤S204，在一深度缓冲区中建立所述贴图的深度缓冲，本步骤由系统10的深度 缓冲单元14实现。 步骤S205，根据所述立方体的新平面方程确定某一点在所述贴图上的位置，将该 点在所述贴图上的位置的颜色填入深度缓冲，本步骤由系统10的颜色填充单元15实现。
步骤S206，在屏幕上显示所述贴图，本步骤由系统10的贴图显示单元16实现。
优选的是，上述步骤S202 S206放置于一 WHILE循环中，可无限次循环，循环的 时间用时钟控制器进行控制。 图3示出了构建立方体的3D模型的流程图，上述步骤S201还包括 步骤S301，确定坐标系，构建X轴为平行于屏幕向右，Y轴为平行于屏幕向上，Z轴
为垂直于平面向里。 步骤S302，在所述坐标系上构建一立方体的3D模型，所述立方体的8个顶点构建 12个三角形来表示该立方体的6个面。 步骤S303，根据每3个顶点，确定所述立方体6个平面的平面方程。 步骤S304，取所述立方体的8个顶点组成顶点列表。所述顶点列表表示我们要
旋转时的操作对象，指定一旋转轴来旋转所述立方体的3D模型，计算所述顶点列表的新位
置，并根据所述顶点列表的新位置确定所述立方体各个平面的新平面方程。 综上所述，本发明机顶盒菜单实现系统的3D建模单元，构建一立方体的3D模型，
同时确定所述立方体各个平面的平面的平面方程，并建立所述立方体的顶点列表；旋转控 制单元指定一旋转轴来旋转所述立方体的3D模型，计算所述顶点列表的新位置，并根据所 述顶点列表的新位置确定所述立方体的各个平面的新平面方程；贴图生成单元开辟一内存 缓冲区，创建内存位图，将菜单显示内容画在所述内存位图上生成贴图；深度缓冲单元在一 深度缓冲区中建立所述贴图的深度缓冲；颜色填充单元根据所述立方体的新平面方程确定 某一点在所述贴图上的位置，将该点所述贴图上的位置的颜色填入深度缓冲；贴图显示单 元将所述贴图显示在屏幕上。借此，本发明实现了在机顶盒菜单在弹出、消隐和选中等操作 中立体化、动态化，具有3D效果，即近大远小，虚实对应的透视关系，拓展了画面的纵向空间，看起来有立体感，深度感，透视感。 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
一种机顶盒菜单的实现方法，其特征在于，所述方法包括步骤有A、构建一立方体的3D模型，确定所述立方体的各个平面的平面方程，并建立所述立方体的顶点列表；B、指定一旋转轴来旋转所述立方体的3D模型，计算所述顶点列表的新位置，并根据所述顶点列表的新位置确定所述立方体的各个平面的新平面方程；C、开辟一内存缓冲区，创建内存位图，将菜单显示内容画在所述内存位图上形成贴图，将所述贴图保存于所述内存缓冲区；D、在一深度缓冲区中建立所述贴图的深度缓冲；E、根据所述立方体的新平面方程确定某一点在所述贴图上的位置，将该点在所述贴图上的位置的颜色填入深度缓冲；F、在屏幕上显示所述贴图。
2. 根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述步骤A还包括 Al、确定坐标系，构建X轴为平行于屏幕向右，Y轴为平行于屏幕向上，Z轴为垂直于平面向里；A2、在所述坐标系上构建一立方体的3D模型，所述立方体的8个顶点构建12个三角形 来表示该立方体的6个面；A3、根据每三个顶点，确定所述立方体6个平面的平面方程； A4、取所述立方体的8个顶点组成顶点列表。
3. 根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述步骤B中立方体旋转的旋转轴、 旋转角度和/或旋转时间根据需要设定。
4. 根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述步骤B中根据根据远小近大原 则，将所确定的立方体的新平面方程根据远近进行縮放。
5. 根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述步骤E中立方体根据法向量判别 可见面。
6. 根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述方法在机顶盒的菜单弹出、消隐 和选中时实现。
7. 根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述步骤B F置于一 WHILE循环中。
8. 根据权利要求7所述的实现方法，其特征在于，所述WHILE循环由时钟控制器来控制 循环时间。
9. 一种实现如权利要求1 8任一项所述方法的机顶盒菜单的实现系统，其特征在于， 所述系统包括3D建模单元，用于构建一立方体的3D模型，同时确定所述立方体各个平面的平面的平 面方程，并建立所述立方体的顶点列表；旋转控制单元，用于指定一旋转轴来旋转所述立方体的3D模型，计算所述顶点列表的 新位置，并根据所述顶点列表的新位置确定所述立方体的各个平面的新平面方程；贴图生成单元，用于开辟一内存缓冲区，创建内存位图，将菜单显示内容画在所述内存 位图上生成贴图；深度缓冲单元，用于在一深度缓冲区中建立所述贴图的深度缓冲；颜色填充单元，用于根据所述立方体的新平面方程确定某一点在所述贴图上的位置， 将该点所述贴图上的位置的颜色填入深度缓冲；贴图显示单元，用于将所述贴图显示在屏幕上。
10.根据权利要求9所述的实现系统，其特征在于，所述系统运行于至少一片内RAM中。
全文摘要
本发明公开了一种机顶盒菜单3D效果的实现方法，包括步骤有构建一立方体的3D模型，确定所述立方体各个平面的平面方程，并建立所述立方体的顶点列表；指定一旋转轴来旋转所述立方体的3D模型，计算所述顶点列表的新位置，并根据所述顶点列表的新位置确定所述立方体各个平面的新平面方程；开辟一内存缓冲区，创建内存位图，将菜单显示内容画在所述内存位图上生成贴图；在一深度缓冲区中建立所述贴图的深度缓冲；根据所述立方体的新平面方程确定某一点在所述贴图上的位置，将该点在所述贴图上的位置的颜色填入深度缓冲；最后在屏幕上显示所述贴图。借此，本发明能使机顶盒的菜单在弹出、消隐和选中时具有立体化、动态化，具有3D效果。
文档编号H04N5/445GK101751688SQ20081021789
公开日2010年6月23日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者韩莹 申请人:康佳集团股份有限公司