[发明专利]一种三维显示海量数据的处理方法及系统

说明书

本发明提供一种三维显示海量数据的处理方法及系统，包括：获取待显示海量数据的初始化参数；基于所述初始化参数分别计算得到全息图、全视差视点图、水平光场编码图和集成成像编码图；由所述全息图、所述全视差视点图、所述水平光场编码图和所述集成成像编码图获得显示编码图，通过检测所述显示编码图的交互得到所述待显示海量数据的三维显示结果。本发明所提出的三维显示海量数据处理方法可用于多种三维显示编码图，通过在图形处理器中并行处理，实现实时计算，根据初始参数来计算各视点位置以及各离轴相机光线方向，交互时仅需改变初始相机位置，便于实现交互等操作。

技术领域

本发明涉及三维显示技术领域，尤其涉及一种三维显示海量数据的处理方法及系统。

背景技术

在显示领域，从黑白显示到彩色显示，从二维显示到三维显示，人们一直在追求更真实的显示效果，而三维显示正逐步使其变为现实。由于三维显示能够还原物体的三维信息，在医疗、军事、教学等领域都有重要应用。

光线跟踪是一种通过模拟光线真实传播，来计算物体颜色等信息的方法，由于每条光线的计算互相独立，因此可以在GPU中并行计算，大幅提升计算速度。

常见的三维显示方式有多种，例如全息显示、水平光场显示和集成成像显示等。一般都是将编码图加载到三维显示器进行三维显示，由于上述三维显示方式需要处理的数据量很大，传统计算全息的点云算法需要遍历物体与全息图的每个点，而集成成像与水平光场显示的编码图需要每个视点的视差图，因此难以达到三维显示编码图的实时计算。

发明内容

本发明提供一种三维显示海量数据的处理方法及系统，用以解决现有技术中存在的缺陷。

第一方面，本发明提供一种三维显示海量数据的处理方法，包括：

获取待显示海量数据的初始化参数；

基于所述初始化参数分别计算得到全息图、全视差视点图、水平光场编码图和集成成像编码图；

由所述全息图、所述全视差视点图、所述水平光场编码图和所述集成成像编码图获得显示编码图，通过检测所述显示编码图的交互得到所述待显示海量数据的三维显示结果。

在一个实施例中，所述获取待显示海量数据的初始化参数，具体包括：

初始化相机和三维场景，将所述三维模型的中心设为所述相机的注视点。

在一个实施例中，基于所述初始化参数计算得到全息图，具体包括：

启动光线跟踪，其中光线跟踪线程数为全息图像素数；

由相机向三维场景发射光线；

除去其中不与物体相交的光线后，基于与物体相交的光线计算物体表面颜色，并储存光线长度，确定从相机位置指向注视点的第一单位向量、光线方向的第二单位向量以及击中物体光线长度，基于所述第一单位向量、所述第二单位向量和所述击中物体光线长度，得到所述物体表面深度，根据所述物体表面深度将所述三维场景分成若干层二维图像；

基于预设衍射快速计算方法计算所述若干层二维图像中每一层衍射到全息面后的复振幅；

对所述复振幅进行编码，得到所述全息图。

在一个实施例中，基于所述初始化参数计算得到全视差视点图，具体包括：

确定初始相机三维位置坐标，基于所述初始相机三维位置坐标获得初始相机位置向量；

获取所述初始相机的右方单位向量、上方单位向量和前方单位向量，确定水平视点数、纵向视点数、水平视点间距和纵向视点间距；