[发明专利]提供要在屏幕上显示的图像的方法和装置

说明书

本发明涉及一种提供显示在屏幕上的图像的方法和装置，特别是在根据权利要求1、12和16前序部分的电视屏幕或计算机监视器上。

这种方法和装置在本领域是已知的。然而，在现有技术中，当图像显示在屏幕上时，根据观察者观看屏幕的当前位置，可能会发生透视失真，这也是已知的。现在参考图3详细地解释这种现象。

图3是基于这样的假设，即：三维景物的二维图像由摄像机如电视摄影机拍摄或由计算机图形程序如计算机游戏生成。此外，还假设原始图像的投影P和矩形视窗S的中心位置，其中P和S涉及原始图像生成的位置，例如，摄像机，但不一定涉及以后由观察者观看的位置。设想P和S构成如图3所示虚构的第一棱锥。在图像由摄像机拍摄的情况下，P是摄像机的光学中心，S是其感光区域。在图像由计算机图形程序生成的情况下，参数P和S可以认为是虚拟摄像机的参数。

通过使用本领域已知的不同变换，可以由摄像机或计算机程序生成原始图像：

所述变换的一个实例是观察点的改变，从该观察点通过实际的或虚拟的摄像机观看一个特定的景物。

这种变换的另一个实例是以下用于计算机图形应用程序中校正纹理映射的一个变换。这种变换可以根据以下的等式来描述： x y = au + bv + c du + ev + f / ( gu + hv + i ) - - - ( 1 ) ]]>

其中：

(gu+hv+i)项代表每像素的一个分度；

u、v是变换前图像一个像素的坐标；

x、y是图像变换后该像素的坐标；及

a、b、c、d、e、f、g、h和i是由图形程序个别定义的变量系数。

然而，不考虑原始图像是否通过实施这种变换来生成或图像是由摄像机或计算机程序生成，在图像生成以后被观看的位置就只有一个空间位置Q，即在显示图像的屏幕10的前面，从这个位置观察者可以观看没有任何透视失真的屏幕图像。

所述位置Q与屏幕10的位置有固定关系，而且能够根据本领域已知的方法从上面提到的参数P和S计算得到。

位置Q在图3中示为第二虚构棱锥的顶点，该位置被图像显示在屏幕10上时的矩形区域A限制。当第二虚构的棱锥相似于第一棱锥时获得所述观察者的理想位置Q。

更具体而言，如果以下两个条件同时满足，第一棱锥相似于第二棱锥：

a)Q位于与所显示图象区域A正交并通过A中心的直线L上；并且

b)Q与A中心之间的距离使得两个棱锥的顶角相等。

如果条件a)不满足，将有一个倾斜的第二棱锥；如果条件b)不满足，将在看不见的情况下有错误的透视缩短，即原始三维景物的不同对象得到错误的相对清晰度。对观察者来说，条件a)不满足的情况比条件b)不满足的情况更令人烦恼。

换言之，如果观察者观看屏幕10上图像的当前位置O不等于位置Q，即在所述位置Q和O之间有一个距离|Q-O|，观察者将看到有透视失真的图像。一个大的距离|Q-O|能够导致所显示图象的可视性下降和更糟文字可读性。