專利名稱：三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多媒體影像控制系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的三維(3D)多媒體影像播映方式為三維投影機將圖像畫面投影到投影屏上，閱覽者戴上三維眼鏡即可觀看到投影屏上的三維圖像。但是，這種方式無法根據(jù)閱覽者位置的變化，動態(tài)調(diào)整投影屏上的三維圖像位置，即傳統(tǒng)的三維圖像無法與閱覽者進行實時互動，以產(chǎn)生互動的虛擬實境效果。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)，其可利用三維攝影機實時偵測閱覽者的位置變化，并根據(jù)閱覽者的位置變化動態(tài)調(diào)整投影屏上的三維圖像位置。鑒于以上內(nèi)容，還有必要提供一種三維多媒體影像互動控制方法，其可利用三維攝影機實時偵測閱覽者的位置變化，并根據(jù)閱覽者的位置變化動態(tài)調(diào)整投影屏上的三維圖像位置。一種三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)，包括電腦、三維攝影機、三維投影機和投影屏，該電腦與三維攝影機和三維投影機連接，其中所述電腦，用于從存儲體中依次獲取二維交互式動畫中的每張圖像，作為當前圖像，并將當前圖像顯示在電腦的顯示器上；所述電腦，還用于以模擬瞳孔距離的方式，根據(jù)當前圖像生成具有視差的左右兩張圖像；所述電腦，還用于將上述具有視差的左右兩張圖像傳送給三維投影機；所述三維投影機，用于將上述具有視差的左右兩張圖像投影于投影屏上，以產(chǎn)生一個三維圖像，并構(gòu)建出一個虛擬三維場景；所述三維攝影機，用于每隔固定間隔時間，獲取閱覽者的坐標，并計算出閱覽者的坐標與三維圖像的坐標之間的距離；所述三維攝影機，還用于根據(jù)上述計算出的距離，判斷是否調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置，及當需要調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置時，將閱覽者的坐標變化傳送給電腦；所述電腦，還用于當需要調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置時， 中斷三維圖像的播放，根據(jù)閱覽者的坐標變化，對當前圖像進行調(diào)整；所述電腦，還用于以模擬瞳孔距離的方式，根據(jù)調(diào)整后的當前圖像，重新生成具有視差的左右兩張圖像，將重新生成的具有視差的左右兩張圖像傳送給三維投影機，從而在投影屏上產(chǎn)生一個新的三維圖像，并刪除原三維圖像。一種三維多媒體影像互動控制方法，應(yīng)用于由電腦、三維攝影機、三維投影機和投影屏構(gòu)建的三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)，該方法包括如下步驟電腦從存儲體中獲取二維交互式動畫中的一張圖像作為當前圖像，并將當前圖像顯示在電腦的顯示器上；電腦以模擬瞳孔距離的方式，根據(jù)當前圖像生成具有視差的左右兩張圖像；電腦將上述具有視差的左右兩張圖像傳送給三維投影機；三維投影機將上述具有視差的左右兩張圖像投影于投影屏上，以產(chǎn)生一個三維圖像，并構(gòu)建出一個虛擬三維場景；三維攝影機每隔固定間隔時間，獲取閱覽者的坐標，并計算出閱覽者的坐標與三維圖像的坐標之間的距離；三維攝影機根據(jù)上述計算出的距離，判斷是否調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置，及當需要調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置時，將閱覽者的坐標變化傳送給電腦；電腦中斷三維圖像的播放，根據(jù)閱覽者的坐標變化，對當前圖像進行調(diào)整；電腦以模擬瞳孔距離的方式，根據(jù)調(diào)整后的當前圖像，重新生成具有視差的左右兩張圖像，將重新生成的具有視差的左右兩張圖像傳送給三維投影機，從而在投影屏上產(chǎn)生一個新的三維圖像，并刪除原三維圖像。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)及方法，利用三維攝影機實時偵測閱覽者的位置變化，并根據(jù)閱覽者的位置變化動態(tài)調(diào)整投影屏上的三維圖像位置，從而使投影屏上的三維圖像與閱覽者進行實時互動，產(chǎn)生互動的虛擬實境效果。


圖1是本發(fā)明三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)較佳實施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。圖2是根據(jù)閱覽者的位置變化動態(tài)調(diào)整投影屏上的三維圖像位置示意圖。圖3是本發(fā)明三維多媒體影像互動控制方法較佳實施例的流程圖。主要元件符號說明
電腦1三維攝影機2三維投影機3投影屏4閱覽者5當前圖像10虛擬三維場景30三維圖像40
具體實施例方式如圖1所示，是本發(fā)明三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)較佳實施例的硬件架構(gòu)圖。 該三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)包括電腦1、三維攝影機2、三維投影機3和投影屏4，所述電腦1與三維攝影機2和三維投影機3連接。在本實施例中，所述電腦1包括主機和顯示器，所述三維攝影機2為TOF(Time of Flight)攝影機。所述電腦1的存儲體(如硬盤)中存儲有預(yù)先利用多媒體影像制作軟件(如Adobe Flash)完成的二維互動式動畫，該二維互動式動畫由多張連續(xù)的圖像(Frame)組成。三維投影機3依次將該二維互動式動畫中的每張圖像投影到投影屏4上，產(chǎn)生三維圖像，閱覽者5通過戴上3D眼鏡即可觀看到該三維圖像。所述三維攝影機2用于實時偵測圖2所示閱覽者5的位置變化，將閱覽者5的位置變化傳送給電腦1。電腦1根據(jù)三維攝影機2偵測的數(shù)據(jù)調(diào)整顯示器上當前圖像的坐標， 并通過三維投影機3將調(diào)整后的圖像投影到投影屏4上，自動調(diào)整投影屏4上的三維圖像位置。以下將結(jié)合圖2和圖3說明調(diào)整投影屏4上三維圖像的具體過程。如圖3所示，是本發(fā)明三維多媒體影像互動控制方法較佳實施例的流程圖。步驟Si，從電腦1的存儲體中依次獲取二維交互式動畫中的每張圖像，作為當前圖像10，并將當前圖像10顯示在電腦1的顯示器上。步驟S2，電腦1以模擬瞳孔距離的方式，根據(jù)當前圖像10生成具有視差的左右兩張圖像。步驟S3，電腦1將上述具有視差的左右兩張圖像傳送給三維投影機3。步驟S4，三維投影機3將上述具有視差的左右兩張圖像投影于投影屏4上，以產(chǎn)生一個三維圖像40，并構(gòu)建出一個虛擬三維場景30。步驟S5，三維攝影機2每隔固定間隔時間(如0. 03秒)，獲取閱覽者5的坐標，并計算出閱覽者5的坐標與三維圖像40的坐標之間的距離。在本實施例中，所述閱覽者5的坐標或三維圖像40的坐標是指閱覽者5中心點在虛擬三維場景30中的坐標或三維圖像 40中心點在虛擬三維場景30中的坐標。步驟S6，三維攝影機2根據(jù)上述計算出的距離，判斷是否調(diào)整三維圖像40在投影屏4上的坐標。具體而言，如果上述計算出的距離小于設(shè)定值(如2cm)，則判定需要調(diào)整三維圖像40在投影屏4上的坐標，電腦1中斷三維圖像40的播放，執(zhí)行步驟S7 ；如果上述計算出的距離大于或等于設(shè)定值，則判定不需要調(diào)整三維圖像40在投影屏4上的坐標，執(zhí)行步驟S9。步驟S7，三維攝影機2將閱覽者5的坐標變化傳送給電腦1，電腦1根據(jù)閱覽者5 的坐標變化，對當前圖像10進行調(diào)整，然后執(zhí)行步驟S8。在本實施例中，所述閱覽者5的坐標變化是指閱覽者5在虛擬三維場景30的當前位置與上一個位置的坐標變化。具體而言，首先，電腦1根據(jù)閱覽者5的坐標變化，獲取閱覽者5的移動方向和移動速度等。在本實施例中，閱覽者5的移動速度等于閱覽者5坐標的移動距離除以上述固定間隔時間。舉例而言，閱覽者5的移動方向判斷規(guī)則如下如果閱覽者5的X軸坐標向X軸正方向偏移，則判定閱覽者5的移動方向為向左； 如果閱覽者5的X軸坐標向X軸負方向偏移，則判定閱覽者5的移動方向為向右。如果閱覽者5的Y軸坐標向Y軸正方向偏移，則判定閱覽者5的移動方向為向前； 如果閱覽者5的Y軸坐標向Y軸負方向偏移，則判定閱覽者5的移動方向為向后。如果閱覽者5的Z軸坐標向Z軸正方向偏移，則判定閱覽者5的移動方向為向上； 如果閱覽者5的Z軸坐標向Z軸負方向偏移，則判定閱覽者5的移動方向為向下。然后，電腦1根據(jù)閱覽者5的移動方向和移動速度，調(diào)整當前圖像10在顯示器上的坐標或顯示比例。舉例而言，如果閱覽者5的移動方向為向左，則根據(jù)閱覽者5的移動速度向右移動當前圖像10 ；如果閱覽者5的移動方向為向右，則根據(jù)閱覽者5的移動速度向左移動當前圖像10。如果閱覽者5的移動方向為向上，則根據(jù)閱覽者5的移動速度向下移動當前圖像 10 ；如果閱覽者5的移動方向為向下，則根據(jù)閱覽者5的移動速度向上移動當前圖像10。如果閱覽者5的移動方向為向前，則擴大當前圖像的顯示比例；如果閱覽者5的移動方向為向后，則縮小當前圖像的顯示比例。步驟S8，電腦1以模擬瞳孔距離的方式，根據(jù)調(diào)整后的當前圖像10，重新生成具有視差的左右兩張圖像。然后重新執(zhí)行步驟S3-步驟S4，從而在投影屏4上產(chǎn)生一個新的三維圖像，并刪除原先的三維圖像40，然后接著執(zhí)行步驟S5。步驟S9，電腦1判斷二維交互式動畫中的所有圖像是否讀取完畢。如果二維交互式動畫中的所有圖像讀取完畢，流程結(jié)束；如果二維交互式動畫中還有圖像沒有讀取，執(zhí)行步驟SlO。步驟S10，電腦1依序讀取二維交互式動畫中的下一張圖像，作為當前圖像10，然后流程返回步驟S2。最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)，包括電腦、三維攝影機、三維投影機和投影屏， 其特征在于，該電腦與三維攝影機和三維投影機連接，其中所述電腦，用于從存儲體中依次獲取二維交互式動畫中的每張圖像，作為當前圖像，并將當前圖像顯示在電腦的顯示器上；所述電腦，還用于以模擬瞳孔距離的方式，根據(jù)當前圖像生成具有視差的左右兩張圖像；所述電腦，還用于將上述具有視差的左右兩張圖像傳送給三維投影機； 所述三維投影機，用于將上述具有視差的左右兩張圖像投影于投影屏上，以產(chǎn)生一個三維圖像，并構(gòu)建出一個虛擬三維場景；所述三維攝影機，用于每隔固定間隔時間，獲取閱覽者的坐標，并計算出閱覽者的坐標與三維圖像的坐標之間的距離；所述三維攝影機，還用于根據(jù)上述計算出的距離，判斷是否調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置，及當需要調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置時，將閱覽者的坐標變化傳送給電腦；所述電腦，還用于當需要調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置時，中斷三維圖像的播放，根據(jù)閱覽者的坐標變化，對當前圖像進行調(diào)整；所述電腦，還用于以模擬瞳孔距離的方式，根據(jù)調(diào)整后的當前圖像，重新生成具有視差的左右兩張圖像，將重新生成的具有視差的左右兩張圖像傳送給三維投影機，從而在投影屏上產(chǎn)生一個新的三維圖像，并刪除原三維圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述二維互動式動畫預(yù)先由多媒體影像制作軟件繪制。
3.如權(quán)利要求1所述的三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述閱覽者的坐標或三維圖像的坐標是指閱覽者中心點在所述虛擬三維場景中的坐標或三維圖像中心點在所述虛擬三維場景中的坐標。
4.如權(quán)利要求1所述的三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述三維攝影機判斷是否調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置包括如果計算出的距離小于設(shè)定值，則判定需要調(diào)整三維圖像在投影屏上的坐標；及如果計算出的距離大于或等于設(shè)定值，則判定不需要調(diào)整三維圖像在投影屏上的坐標。
5.一種三維多媒體影像互動控制方法，應(yīng)用于由電腦、三維攝影機、三維投影機和投影屏構(gòu)建的三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)，其特征在于，該方法包括如下步驟電腦從存儲體中獲取二維交互式動畫中的一張圖像作為當前圖像，并將當前圖像顯示在電腦的顯示器上；電腦以模擬瞳孔距離的方式，根據(jù)當前圖像生成具有視差的左右兩張圖像； 電腦將上述具有視差的左右兩張圖像傳送給三維投影機；三維投影機將上述具有視差的左右兩張圖像投影于投影屏上，以產(chǎn)生一個三維圖像， 并構(gòu)建出一個虛擬三維場景；三維攝影機每隔固定間隔時間，獲取閱覽者的坐標，并計算出閱覽者的坐標與三維圖像的坐標之間的距離；三維攝影機根據(jù)上述計算出的距離，判斷是否調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置，及當需要調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置時，將閱覽者的坐標變化傳送給電腦；電腦中斷三維圖像的播放，根據(jù)閱覽者的坐標變化，對當前圖像進行調(diào)整；及電腦以模擬瞳孔距離的方式，根據(jù)調(diào)整后的當前圖像，重新生成具有視差的左右兩張圖像，將重新生成的具有視差的左右兩張圖像傳送給三維投影機，從而在投影屏上產(chǎn)生一個新的三維圖像，并刪除原三維圖像。
6.如權(quán)利要求5所述的三維多媒體影像互動控制方法，其特征在于，所述閱覽者的坐標或三維圖像的坐標是指閱覽者中心點在所述虛擬三維場景中的坐標或三維圖像中心點在所述虛擬三維場景中的坐標。
7.如權(quán)利要求5所述的三維多媒體影像互動控制方法，其特征在于，所述三維攝影機判斷是否調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置包括如果計算出的距離小于設(shè)定值，則判定需要調(diào)整三維圖像在投影屏上的坐標；及如果計算出的距離大于或等于設(shè)定值，則判定不需要調(diào)整三維圖像在投影屏上的坐標。
8.如權(quán)利要求5所述的三維多媒體影像互動控制方法，其特征在于，所述電腦根據(jù)閱覽者的坐標變化，對當前圖像進行調(diào)整的步驟包括電腦根據(jù)閱覽者的坐標變化，獲取閱覽者的移動方向和移動速度，該閱覽者的移動速度等于閱覽者坐標的移動距離除以所述固定間隔時間；及電腦根據(jù)閱覽者的移動方向和移動速度，調(diào)整當前圖像在顯示器上的坐標或顯示比例。
9.如權(quán)利要求8所述的三維多媒體影像互動控制方法，其特征在于，所述電腦根據(jù)閱覽者的坐標變化，獲取閱覽者的移動方向的步驟包括如果閱覽者的X軸坐標向X軸正方向偏移，則判定閱覽者的移動方向為向左，如果閱覽者的X軸坐標向X軸負方向偏移，則判定閱覽者的移動方向為向右；如果閱覽者的Y軸坐標向Y軸正方向偏移，則判定閱覽者的移動方向為向前，如果閱覽者的Y軸坐標向Y軸負方向偏移，則判定閱覽者的移動方向為向后；及如果閱覽者的Z軸坐標向Z軸正方向偏移，則判定閱覽者的移動方向為向上，如果閱覽者的Z軸坐標向Z軸負方向偏移，則判定閱覽者的移動方向為向下。
10.如權(quán)利要求9所述的三維多媒體影像互動控制方法，其特征在于，所述電腦根據(jù)閱覽者的移動方向和移動速度，調(diào)整當前圖像在顯示器上的坐標或顯示比例的步驟包括如果閱覽者的移動方向為向左，則根據(jù)閱覽者的移動速度向右移動當前圖像，如果閱覽者的移動方向為向右，則根據(jù)閱覽者的移動速度向左移動當前圖像；如果閱覽者的移動方向為向上，則根據(jù)閱覽者的移動速度向下移動當前圖像，如果閱覽者的移動方向為向下，則根據(jù)閱覽者的移動速度向上移動當前圖像；及如果閱覽者的移動方向為向前，則擴大當前圖像的顯示比例，如果閱覽者的移動方向為向后，則縮小當前圖像的顯示比例。
全文摘要
一種三維多媒體影像互動控制方法，該方法包括如下步驟獲取二維交互式動畫中的一張圖像，作為當前圖像；根據(jù)當前圖像生成具有視差的左右兩張圖像，并將其傳送給三維投影機；三維投影機將上述兩張圖像投影于投影屏上，以產(chǎn)生一個三維圖像；三維攝影機每隔固定間隔時間，獲取閱覽者的坐標，判斷是否調(diào)整三維圖像在投影屏上的位置；當需要調(diào)整時，根據(jù)閱覽者的坐標變化調(diào)整當前圖像，重新生成具有視差的左右兩張圖像，并將其傳送給三維投影機，從而在投影屏上產(chǎn)生一個新的三維圖像。本發(fā)明還提供一種三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)。利用本發(fā)明所述三維多媒體影像互動控制系統(tǒng)及方法可以動態(tài)調(diào)整投影屏上的三維圖像位置。
文檔編號G06F3/048GK102193705SQ20101011662
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者李后賢, 李章榮, 羅治平 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司