映射投影的控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及一種控制系統(tǒng)及其控制方法，具體涉及一種用于平板式投影裝置映射 投影（Projection mapping)的控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著顯示科技的快速發(fā)展，各種新型態(tài)的顯示設(shè)備不斷地推陳出新，例如液晶顯 示器（Liquid Crystal Display, IXD)、數(shù)字電視（Digital Television)、數(shù)字投影機(jī)。同 時，各種不同類型的顯示設(shè)備也隨著消費(fèi)者的不同需求而衍生出截然不同的發(fā)展趨勢，其 中一種發(fā)展趨勢是為滿足家用娛樂功能，因此家用顯示設(shè)備，諸如液晶電視、數(shù)字電視、家 用投影機(jī)等，無不朝向大尺寸、高畫質(zhì)、高分辨率以及三維成像的目標(biāo)發(fā)展，然而，另一種發(fā) 展趨勢則指向個人使用或商業(yè)應(yīng)用，由于無論考慮個人使用或商業(yè)應(yīng)用都講求便利性，因 此個人顯示設(shè)備，諸如平板計算機(jī)、小型投射裝置除了追求高畫質(zhì)影像的需求外，更重視攜 帶便利性、電力續(xù)航性以及功能復(fù)合性，因此結(jié)合平板計算機(jī)以及投影機(jī)功能的平板式投 影裝置則應(yīng)運(yùn)而生。
[0003] 平板式投影裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，在一般的時候，使用者可運(yùn)用操作此平板式投影裝 置執(zhí)行一般平板計算機(jī)的功能，而在需要商業(yè)展示、簡報，抑或是影像分享時，平板式投影 裝置亦可通過影像投射將影像信息分享給其他人一起觀看，因此對于使用者而言，僅需攜 帶一臺平板式投影裝置即可滿足兩種不同的需求，非常方便，因此平板式投影裝置逐漸成 為市場的主流產(chǎn)品，廣受用戶的喜愛。
[0004] 對于目前一般市面上的平板式投影裝置，其功能仍僅限于單純的影像投射，缺乏 與使用者或觀賞者交互式的操作功能，同時，目前平板式投影裝置的影像投射亦僅限于以 單一二維平面為背景，由于影像只能投射于單一二維平面，因此無法對應(yīng)對投射影像作進(jìn) 一步的運(yùn)用，同時也無法對應(yīng)觀賞者的視角對應(yīng)投射適合觀賞的影像，因此如何突破目前 市面上平板式投影裝置的限制，實(shí)為目前制造廠商急欲解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于以上的問題，本申請?zhí)峁┮环N映射投影（Projection mapping)的控制系統(tǒng)及 其控制方法，以解決習(xí)用的平板式投影裝置的投射功能僅局限于單純的影像投射，缺乏與 使用者或觀賞者交互式交流的缺點(diǎn)。
[0006] 同時，本申請所提供映射投影的控制系統(tǒng)及其方法亦有助于解決目前平板式投影 裝置的影像投射僅限于以單一二維平面為背景，無法對應(yīng)觀賞者的視角對應(yīng)投射適合觀賞 的影像，此外，通過本申請所提供的映射投影的控制方法亦提供新的投射控制應(yīng)用及交互 式控制，以用于平板式投影裝置，從而滿足用戶及觀賞者的使用需求，并進(jìn)一步提供不同映 射投影控制的應(yīng)用可能性。
[0007] 在一實(shí)施例中，本申請?zhí)峁┮环N映射投影（Projection Mapping)的控制系統(tǒng)，包 括有一處理單元、一觸控式顯示模塊、一影像投射模塊以及一影像擷取模塊，處理單元執(zhí)行 有一應(yīng)用程序，觸控式顯示模塊電性連接于處理單元，觸控式顯示模塊接受一控制作動，并 對應(yīng)產(chǎn)生一控制訊號，影像投射模塊電性連接于處理單元，處理單元通過應(yīng)用程序執(zhí)行控 制訊號，影像投射模塊受控于處理單元，以投射一投影信息，影像擷取模塊，電性連接于處 理單元，影像擷取模塊擷取投影信息為一第一影像信息，其中處理單元通過應(yīng)用程序選擇 性加入一影像對象，并重新產(chǎn)生一第二影像信息，影像投射模塊是依據(jù)第二影像信息，以投 射一映射投影信息。
[0008] 在另一實(shí)施例中，前述映射投影的控制系統(tǒng)，其中影像擷取模塊針對具有一實(shí)景 對象的一實(shí)景擷取為第一影像信息，并測量實(shí)景對象于實(shí)景中位置的一第一坐標(biāo)信息，處 理單元通過應(yīng)用程序計算影像擷取模塊于實(shí)景中位置的一第二坐標(biāo)信息，處理單元是依據(jù) 第二坐標(biāo)信息及第一坐標(biāo)信息計算一映射投影參數(shù)，其中處理單元選擇性映像一影像對象 于實(shí)景時，處理單元是通過應(yīng)用程序?qū)?yīng)取得影像對象預(yù)計映像于實(shí)景的一第三坐標(biāo)信 息，依據(jù)第一坐標(biāo)信息、第二坐標(biāo)信息、第三坐標(biāo)信息及映射投影參數(shù)對應(yīng)計算出一映射坐 標(biāo)信息，并重新產(chǎn)生具有影像對象的一第二影像信息，影像投射模塊是依據(jù)第二影像信息， 以投射映射投影信息于實(shí)景。
[0009] 在另一實(shí)施例中，前述映射投影的控制系統(tǒng)，其中影像擷取模塊是于一時間區(qū)間 內(nèi)連續(xù)擷取投影信息為多個第一影像信息，其中處理單元通過應(yīng)用程序辨識各第一影像信 息具有相同的一影像對象，并比對影像對象于各第一影像信息的位置，以對應(yīng)計算影像對 象于時間區(qū)間內(nèi)的一位移信息，其中處理單元通過應(yīng)用程序辨識位移信息對應(yīng)一控制指 令，處理單元對應(yīng)執(zhí)行控制指令，并產(chǎn)生一執(zhí)行結(jié)果，影像投射模塊是依據(jù)執(zhí)行結(jié)果，以投 射映射投影信息。
[0010] 對應(yīng)于前述射投影的控制系統(tǒng)，在一實(shí)施例中，本申請另外提供一種映射投影 (Projection Mapping)的控制方法，包括有以下步驟：以一觸控式顯示模塊接受一控制作 動，并對應(yīng)產(chǎn)生一控制訊號；以一處理單元通過一應(yīng)用程序執(zhí)行控制訊號，控制一影像投射 模塊，以投射一投影信息；以一影像擷取模塊擷取投影信息為一第一影像信息；處理單元 通過應(yīng)用程序選擇性于第一影像信息加入一影像對象，并重新產(chǎn)生一第二影像信息；以及 影像投射模塊系依據(jù)第二影像信息，以投射一映射投影信息。
[0011] 在另一實(shí)施例中，前述映射投影的控制方法還包括以下步驟：以影像擷取模塊針 對具有一實(shí)景對象的一實(shí)景擷取為第一影像信息，并計算實(shí)景對象于實(shí)景中位置的一第一 坐標(biāo)信息；處理單元通過應(yīng)用程序計算影像擷取模塊于實(shí)景中位置的一第二坐標(biāo)信息；處 理單元是依據(jù)第二坐標(biāo)信息及第一坐標(biāo)信息計算一映射投影參數(shù)，其中當(dāng)處理單元選擇性 映像一影像對象于實(shí)景時，處理單元通過應(yīng)用程序?qū)?yīng)取得影像對象預(yù)計映像于實(shí)景的一 第三坐標(biāo)信息；處理單元依據(jù)第一坐標(biāo)信息、第二坐標(biāo)信息、第二坐標(biāo)信息及映射投影參數(shù) 對應(yīng)計算出一映射坐標(biāo)信息，并重新產(chǎn)生具有影像對象的一第二影像信息；以及影像投射 模塊是依據(jù)第二影像信息，以投射映射投影信息于實(shí)景。
[0012] 在另一實(shí)施例中，前述映射投影的控制方法，其中處理單元是依據(jù)第二坐標(biāo)信息 及第一坐標(biāo)信息計算映射投影參數(shù)的步驟中，定義（d x，dy，dz)為映射投影參數(shù)，（ax，ay，a z) 為實(shí)景對象于實(shí)景中的第一坐標(biāo)信息，（cx，cy，cz)為影像擷取模塊于實(shí)景中的第二坐標(biāo)信 息，且（θ χ，Θ y，θ z)為影像擷取模塊的一移動角度；則：
[0013]
[0014] 在另一實(shí)施例中，前述映射投影的控制方法，其中處理單元是依據(jù)第二坐標(biāo)信息 及第一坐標(biāo)信息計算映射投影參數(shù)的步驟中，當(dāng)影像擷取模塊位置并未改變，即移動角度 為（θ χ，0y，ΘΖ) = (〇,〇,〇)時；則：
[0015] (dx, dy, dz) = (ax, ay, az) - (cx, cy, cz) 〇
[0016] 在另一實(shí)施例中，前述映射投影的控制方法，其中處理單元依據(jù)第一坐標(biāo)信息、 第二坐標(biāo)信息、第三坐標(biāo)信息及映射投影參數(shù)對應(yīng)計算出一映射坐標(biāo)信息的步驟中，定義 (b x，by)為映射坐標(biāo)信息，且（ex，ey，ez)為影像對象預(yù)計映像于實(shí)景的第三坐標(biāo)信息；則：
[0018] 在另一實(shí)施例中，前述映射投影的控制方法還包括以下步驟：以影像擷取模塊于 一時間區(qū)間內(nèi)連續(xù)擷取投影信息為多個第一影像信息；處理單元通過應(yīng)用程序辨識各第一 影像信息具有相同的一影像對象；處理單元通過應(yīng)用程序比對影像對象于各第一影像信息 的位置，以對應(yīng)計算影像對象于時間區(qū)間內(nèi)的一位移信息；處理單元通過應(yīng)用程序辨識位 移信息是否對應(yīng)一控制指令，其中若處理單元判斷位移信息對應(yīng)控制指令，則對應(yīng)執(zhí)行控 制指令，并產(chǎn)生一執(zhí)行結(jié)果，影像投射模塊是依據(jù)執(zhí)行結(jié)果，以投射映射投影信息，其中若 處理單元判斷位移信息不對應(yīng)控制指令，則處理單元不作動。
[0019] 在另一實(shí)施例中，前述映射投影的控制方法，其中處理單元通過應(yīng)用程式辨識位 移信息是否對應(yīng)一控制指令的步驟中，若處理單元判斷位移信息是對應(yīng)于一點(diǎn)擊（Click) 指令，則對應(yīng)執(zhí)行點(diǎn)擊指令，并產(chǎn)生執(zhí)行結(jié)果，其中若處理單元判斷位移信息是對應(yīng)于一滑 動（Sliding)指令，則對應(yīng)執(zhí)行滑動指令，并產(chǎn)生執(zhí)行結(jié)果。
[0020] 本申請的功效在于，通過平板式投影裝置的影像擷取模塊擷取影像投射模塊所投 射的投影信息，用戶可即使加添或變更影像對象，并通過影像投射模塊再次投射經(jīng)編輯后 的映像影像信息，因此本申請?zhí)峁┯脩魧?shí)時編輯投射影像的功能，增加互動性。
[0021] 其次，本申請另外通過平板式投影裝置的影像擷取模塊擷取實(shí)景為影像信息，用 戶可進(jìn)一步加添或變更影像對象，并通過影像投射模塊再次投射經(jīng)編輯后的映像影像信 息，因此可將編輯后的映像影像投射于實(shí)景中，讓使用者及觀賞者有身歷其境的視覺效 果，此外，用戶亦可通過本申請所提供映射投影的原理將特定影像投射于三維的立體物 體上，并可配合觀賞者的視角，對應(yīng)調(diào)整映像投射，以產(chǎn)生投射影像彷佛是此立體物體原 本的表面，大幅提升觀賞者所看見影像的視覺效果，因此充分發(fā)揮映射投影（Projection Mapping)的功效，以達(dá)到擴(kuò)充實(shí)境（Augmented Reality)的視覺效果，讓觀賞者有彷佛身 歷其境的感受，以滿足觀賞者的需求。
[0022] 更甚者