[发明专利]一种新型三维悬浮显示系统及实时光场渲染方法

摘要

本发明提供本申请提出一种新型三维悬浮显示系统及实时光场渲染方法，与传统的光场成像技术相比，实现了远距离的悬浮显示，其成像中心在整个显示器外部，而且像与观察者之间没有任何遮挡物。另外，该方案通过多个三维图像投影源来提高其显示图像的光场密度，提出对应的渲染算法实现实时性的渲染。

主权项

1.一种新型三维悬浮显示系统，其特征在于，包括：三维图像投影源、反射面具有光线汇聚能力的半透半反镜和反射面具有光线汇聚能力的反射镜；所述三维图像投影源为至少一个，位于所述反射面具有光线汇聚能力的半透半反镜侧面，用于产生待显示三维影像的光线并将所述光线发射到所述反射面具有光线汇聚能力的半透半反镜的侧面上；所述反射面具有光线汇聚能力的半透半反镜顶点朝所述反射面具有光线汇聚能力的反射镜的凹面放置，用于利用其侧面将所述三维图像投影源发射来的光线反射到所述反射面具有光线汇聚能力的反射镜上，利用其侧面接收所述反射面具有光线汇聚能力的反射镜反射来的光线，将所述光线投射在其底面上方，从而形成所述待显示三维影像；所述反射面具有光线汇聚能力的半透半反镜和反射面具有光线汇聚能力的反射镜为有中轴线的旋转体；所述系统还包括光学隔板：所述光学隔板的纵向方向保持均匀间隔，横向方向按照光场汇聚重新排布间隔，横向方向在圆锥半透半反镜中心与显示器平行位置设置汇聚线，按照汇聚线向各个微透镜阵列中心的连线确定隔板排布；其中，集成成像显示器为所述三维图像投影源；所述半透半反镜为圆锥半透半反镜，所述汇聚线的宽度为：其中，L_covergence为汇聚线宽度，P_lens为所述集成成像显示器中微透镜间隔，Gap为所述集成成像显示器中微透镜阵列和显示器的间隔，D_cone为所述圆锥半透半反镜顶点到其底面的垂线中点位置与显示器的距离。