專利名稱：用于將二維圖像三維化的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及將包含至少一個圖層的二維圖像三維化的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，大量的圖像處理軟件及文檔演示軟件中越來越廣泛地應(yīng)用了圖層(ImageLayer)的技術(shù)。應(yīng)用了圖層技術(shù)的圖像處理軟件包括例如Photoshop (Adobe公司產(chǎn)品及注冊商標(biāo))、Auto CAD(Autodesk公司產(chǎn)品及注冊商標(biāo))等，而文檔演示軟件包括例如PowerPoint (微軟公司產(chǎn)品及注冊商標(biāo))、Lotus Symphony (IBM公司產(chǎn)品及注冊商標(biāo))以及Open Office (Oracle公司產(chǎn)品及注冊商標(biāo))等。簡單地講，圖層就像是含有文字或圖形等元素的膠片，一張張按順序疊放在一起，·組合起來形成頁面的最終效果。圖層可以將頁面上的元素精確定位。圖層中可以加入文本、圖片、表格、插件，也可以在里面再嵌套圖層。比如一個具有層關(guān)系的二維(2D)圖像，其上有多個圖形位于不同的層，那么類似于每一個圖形都畫在單獨(dú)的一張透明紙上，然后所有的紙張羅列起來就是這一個完整的圖像。所以，層有以下約束性(1)位于上層的圖形始終可以遮擋位于下面各層的所有圖形；(2)層的數(shù)量不受限制，即可以有無數(shù)多層；(3)圖層不能穿插，即不存在相互遮擋的兩個圖層。雖然圖層技術(shù)在很多圖像處理軟件和文檔演示軟件中得到了廣泛應(yīng)用，但是所有的圖層以及諸多圖層構(gòu)成的圖像均是二維的，而用戶更希望能夠編輯或者觀看三維(3D)的圖像(或演示文檔)，以獲得更加逼真、身臨其境的用戶體驗(yàn)?，F(xiàn)有技術(shù)中存在一些制作三維影像或基二維圖像生成三維圖像的技術(shù)方案。例如，現(xiàn)在得到廣泛應(yīng)用的三維電影，其制作過程主要是在拍攝時用兩部并列安置的攝像機(jī)同時拍攝，分別模擬人的左、右眼，并且在放映或編輯時最終將其疊加在一起，使得觀眾可以通過三維眼鏡而觀賞三維效果(左眼只能看到左像、右眼只能看到右像)。再例如，現(xiàn)在也有將普通二維影像轉(zhuǎn)換成三維影像的技術(shù)方案，其關(guān)鍵點(diǎn)在于需要復(fù)雜的算法來計(jì)算二維影像中的每一幀畫面的每一個像素相對于其它像素的距離，由于每一幀二維圖像中的像素量都十分巨大，導(dǎo)致算法復(fù)雜度增加、計(jì)算量過大。因此，雖然三維成像原理及技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟，但是現(xiàn)有技術(shù)中并不存在任何可以利用已有的二維圖像中的圖層，而方便快捷地將二維圖像轉(zhuǎn)換為三維圖像的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述存在的問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種將由圖層組成的二維圖像三維化的方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的又一目的在于提供一種在無需修改二維圖像中的圖層本身的情況下將其三維化的方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的再一目的在于提供一種在無需對二維圖像中的每個像素進(jìn)行逐個計(jì)算的情況下，以圖層為基本單位將整個二維圖像三維化的方法及系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于將二維圖像三維化的方法，包括接收二維圖像，所述二維圖像中包含至少一個圖層；為所述二維圖像中的圖層添加深度值；以及利用所添加的深度值將所述二維圖像三維化。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于將二維圖像三維化的系統(tǒng)，包括二維圖像接收裝置，被配置為接收二維圖像，所述二維圖像中包含至少一個圖層；深度值添加裝置，被配置為為所述二維圖像中的圖層添加深度值；以及三維渲染裝置，被配置為利用所添加的深度值將所述二維圖像三維化。根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，通過為二維圖像中的圖層加入深度值，并利用公知的三維成像原理對加入深度值后的二維圖像進(jìn)行渲染，可以方便快捷地以圖層為基本單位，將由圖層組成的二維圖像三維化，并且無需修改原有二維圖像的圖層，也無需對原有二維 圖像中的每個像素逐個計(jì)算其三維位置信息。


通過對結(jié)合附圖所示出的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述以及其他特征將更加明顯，本發(fā)明附圖中相同的標(biāo)號表示相同或相似的部件。在附圖中，圖I示出了適于用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的示例性計(jì)算系統(tǒng)100的框圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于將二維圖像三維化的方法的流程圖；圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的二維圖像的示意圖；圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的為圖3A中的二維圖像中的圖層添加深度值后的效果圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于將二維圖像三維化的系統(tǒng)的框圖；圖5A示出了左、右眼的不同視角的示意圖；圖5B示出了顯示三維平面圖像(添加深度值后的二維圖像)的方法的示意圖；圖5C及分別示出了按照圖5B所示的方法得到的左、右眼視圖；圖5E示出了將圖5C和的左、右眼視圖疊加后而得到的最終三維圖像。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參考附圖通過實(shí)施方式對本發(fā)明提供的用于將二維圖像三維化的方法和系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)地描述。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，本發(fā)明的多個方面可以體現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的多個方面可以具體實(shí)現(xiàn)為以下形式，即，可以是完全的硬件、完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)、或者本文一般稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”的軟件部分與硬件部分的組合。此外，本發(fā)明的多個方面還可以采取體現(xiàn)在一個或多個計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中包含計(jì)算機(jī)可用的程序碼。可以使用一個或多個計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)的任何組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀信號介質(zhì)或者計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)例如可以是一但不限于——電的、磁的、光的、電磁的、紅外線的、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置、器件或任何以上的組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括以下有一個或多個導(dǎo)線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)磁盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲器(EPR0M或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任何合適的組合。在本文件的語境中，計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以是任何包含或存儲程序的有形的介質(zhì)，該程序被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。計(jì)算機(jī)可讀的信號介質(zhì)可包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的、其中體現(xiàn)計(jì)算機(jī)可讀的程序碼的傳播的數(shù)據(jù)信號。這種傳播的信號可以采用多種形式，包括——但不限于——電磁信號、光信號或任何以上合適的組合。計(jì)算機(jī)可讀的信號介質(zhì)可以是并非為計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)、但是能發(fā)送、傳播或者傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括——但不限于——無線、電線、光纜、RF等等，或者任何合適的上述組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括一但不限 于——無線、電線、光纜、RF等等，或者任何合適的上述組合。用于執(zhí)行本發(fā)明的操作的計(jì)算機(jī)程序碼，可以以一種或多種程序設(shè)計(jì)語言的任何組合來編寫，所述程序設(shè)計(jì)語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言-諸如Java、Smalltalk、C++之類，還包括常規(guī)的過程式程序設(shè)計(jì)語言-諸如”C”程序設(shè)計(jì)語言或類似的程序設(shè)計(jì)語言。程序碼可以完全地在用戶的計(jì)算上執(zhí)行、部分地在用戶的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為一個獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶的計(jì)算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在后一種情形中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過任何種類的網(wǎng)絡(luò)一包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)-連接到用戶的計(jì)算機(jī)，或者，可以(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來通過因特網(wǎng))連接到外部計(jì)算機(jī)。以下參照按照本發(fā)明實(shí)施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述本發(fā)明的多個方面。要明白的是，流程圖和/或框圖的每個方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以提供給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機(jī)器，使得通過計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行的這些指令，產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的裝置。也可以把這些計(jì)算機(jī)程序指令存儲在能指令計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，這樣，存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令產(chǎn)生一個包括實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的指令裝置(instruction means)的制造品。也可以把計(jì)算機(jī)程序指令加載到計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置上，使得在計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置上執(zhí)行一系列操作步驟，以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過程，從而在計(jì)算機(jī)或其它可編程裝置上執(zhí)行的指令就提供實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的過程。下面參看圖I。圖I示出了適于用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的示例性計(jì)算系統(tǒng)100的框圖。如所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100可以包括CPU(中央處理單元)101、RAM(隨機(jī)存取存儲器)102、ROM (只讀存儲器)103、系統(tǒng)總線104、硬盤控制器105、鍵盤控制器106、串行接口控制器107、并行接口控制器108、顯示控制器109、硬盤110、鍵盤111、串行外部設(shè)備112、并行外部設(shè)備113和顯示器114。在這些設(shè)備中，與系統(tǒng)總線104耦合的有CPU IOU RAM102,ROM 103、硬盤控制器105、鍵盤控制器106、串行控制器107、并行控制器108和顯示控制器109。硬盤110與硬盤控制器105耦合，鍵盤111與鍵盤控制器106耦合，串行外部設(shè)備112與串行接口控制器107耦合，并行外部設(shè)備113與并行接口控制器108耦合，以及顯示器114與顯示控制器109耦合。應(yīng)當(dāng)理解，圖I所述的結(jié)構(gòu)框圖僅僅為了示例的目的而示出的，而不是對本發(fā)明范圍的限制。在某些情況下，可以根據(jù)具體情況而增加或者減少某些設(shè)備。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于將二維圖像三維化的方法的流程圖。圖2所示的方法從步驟202開始。在步驟202中，接收二維圖像，所述二維圖像中包含至少一個圖層。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，二維圖像是例如PowerPoint文檔、Lotus Symphony文檔或Open Office文檔這樣的講稿(Presentation)演示文檔。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，二維圖像是例如Photoshop這樣的圖像處理軟件中所生成的圖片。無論二維圖像具體是何種文件類型與格式，只要其由一個或多個圖層組成，即可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的——將包 含至少一個圖層的二維圖像三維化。需要指出的是，有些情況下二維圖像的背景并非一個獨(dú)立的圖層，在此情形下，即使二維圖像僅包含一個圖層，也可以對其進(jìn)行三維化(相對于背景而言)。接下來圖2所示的方法進(jìn)行至步驟204，在步驟204中，為所接收到的二維圖像中的圖層添加深度值。由于二維圖像只有平面上兩個維度的尺寸信息(長和寬)，因此為了能將二維圖像三維化，必須給予其在空間第三維度上的尺寸信息。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，深度值表示該圖層與屏幕間的距離(也可以理解為圖層與背景間的距離，因?yàn)楸尘芭c屏幕通常處于同一平面)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，深度值表示該圖層與其它圖層之間的相對距離。根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，深度值表示該圖層與觀察者之間的距離。既可以為二維圖像中的每個圖層均添加深度值，也可以為二維圖像中的部分圖層添加深度值。假設(shè)某二維圖像僅由兩個圖層組成，那么只要為其中一個圖層添加了深度值，另一個圖層可以默認(rèn)為沒有深度(即深度值為0)。關(guān)于深度值的單位，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，既可以直接利用二維圖像平面上的長、寬尺寸單位(不同的圖像處理軟件或演示文檔軟件有不同的尺寸單位)，也可以專門設(shè)定基于空間深度(第三維度)的尺寸單位。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，為二維圖像中的圖層添加深度值的方式如下首先將原始的具有層信息的二維圖像放于一個三維空間內(nèi)，此時這個二維圖像就是三維空間的一個有著邊界的矩形平面，其空間立體幾何方程式為Ax+By+Cz+D = O。同樣，其上每一層的圖形可以認(rèn)為也在是一個單獨(dú)的平面上，只是目前這些所有圖層平面和二維圖像的平面處于重疊狀態(tài)，即它們的空間立體幾何方程式都為Ax+By+Cz+D = O。然后讓二維圖像上的一個層的圖形沿著這個平面的法線方向(A，B, C)移動一定距離M，其平面的空間立體幾何方程式為Ax+By+Cz+D = Μ。同理，可以讓每一個層的圖形都沿著這個平面的法線方向(Α，B, C)移動，移動的距離可以不同。那么每一層就具備一個不同的空間立體幾何方程式。所以實(shí)際計(jì)算時，只要獲得二維圖像空間立體幾何方程式Ax+By+Cz+D = 0，然后為每一層修改其平面方程的D值即可以獲得不同的平面方程，也就使每一層處于和原來二維圖像平行且距離不為零的平面中，這些平面都在一個三維空間，此時可以認(rèn)為這些平面所組成的整體具備三維信息。它們距離原始二維圖像所在平面間的距離，就是“深度值”。圖3A和3B中示出了上述添加深度值的方法的示意圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，由于二維圖像在不同的圖像處理軟件或演示文檔軟件環(huán)境下可能具有不同的參數(shù)表征方式或尺寸信息的賦值方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以基于上述原理針對不同軟件或應(yīng)用下的二維圖像進(jìn)行賦予深度值的操作，無論為二維圖像中的圖層賦予深度值的具體步驟是什么，只要為二維圖像中的圖層添加了深度值，即落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。由于步驟204中的添加深度值的操作是針對二維圖像中的圖層進(jìn)行的，因此每個圖層上的所有像素點(diǎn)均具有相同的深度值，而無需像現(xiàn)有技術(shù)中那樣針對每個像素點(diǎn)計(jì)算其相對于其它像素點(diǎn)的空間相對位置信息。還需要指出的是，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，可以為二維圖像中的各個級別的圖層設(shè)置不同的默認(rèn)深度值，所設(shè)置的默認(rèn)深度值是獨(dú)立于具體的二維圖像的。只要在用戶·針對具體的二維圖像激活了三維化操作，則自動將預(yù)設(shè)的默認(rèn)深度值添加到所述具體的二維圖像的各個圖層中。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，可以在將具體的二維圖像三維化的過程中接收實(shí)時指定的深度值(可以替代默認(rèn)深度值，或者不存在預(yù)設(shè)的默認(rèn)深度值而直接實(shí)時指定)，并將實(shí)時指定的深度值添加到具體的二維圖像的相應(yīng)圖層中。這兩個實(shí)施例的內(nèi)容在下文中有明確體現(xiàn)。接下來，圖2所示的方法進(jìn)行至步驟206。在步驟204中為二維圖像的圖層添加了深度值，使二維圖像具有了全面的三維信息，但是并不意味著已經(jīng)生成了三維圖像。步驟206所執(zhí)行的操作就是利用所添加的深度值將二維圖像三維化，也就是將添加了深度值的二維圖像渲染為三維圖像。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在擁有圖像的全面三維信息的前提下，將二維圖像渲染成最終的三維圖像可以通過生成左、右兩眼的兩幅二維圖像并疊加兩幅二維圖像實(shí)現(xiàn)，這屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù)常識。雖然如此，依然在圖5中對渲染三維圖像的方法進(jìn)行介紹。通過圖2所示的方法，由于為二維圖像中的圖層加入了深度值，并利用公知的三維成像原理對加入深度值后的二維圖像進(jìn)行渲染，可以方便快捷地以圖層為基本單位，將由圖層組成的二維圖像三維化，并且無需修改原有二維圖像的圖層，也無需對原有二維圖像中的每個像素逐個計(jì)算其三維位置信息。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，步驟204中的為所接收到的二維圖像中的圖層添加深度值包括為所述二維圖像中的圖層添加相應(yīng)的缺省深度值，其中缺省深度值是為二維圖像的圖層級別預(yù)先設(shè)定的。此時，所預(yù)先設(shè)定的缺省深度值并非針對具體的二維圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，步驟204中的為所接收到的二維圖像中的圖層添加深度值包括為所述二維圖像中的圖層添加實(shí)時指定的深度值。也就是說，即使有了預(yù)設(shè)的缺省深度值，用戶可能針對具體的二維圖像有不同的渲染需求，因此可能對深度值有個性化的設(shè)置或調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，步驟206中的利用所添加的深度值將二維圖像三維化包括利用三維幾何匹配算法，由含有添加了深度值的圖層的二維圖像生成對應(yīng)于觀察者兩眼的兩幅二維圖像，以便將所生成的兩幅二維圖像合并為三維圖像。需要指出的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用多種三維圖像渲染的方式，在獲取了二維圖像的全面三維信息(深度值)的前提下，無論采用何種方式將二維圖像渲染成三維圖像，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。還需要指出的是，既可以先將對應(yīng)于觀察者兩眼的兩幅二維圖像分別存儲下來，以便在展示或放映時才將其合并生成三維圖像，也可以直接將兩幅二維圖像合并生成三維圖像。圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的二維圖像的示意圖。圖3A中的二維圖像包含四個圖層，第一個圖層是標(biāo)記為“Back Ground”的背景圖層，第二個圖層是標(biāo)記為“ascsad”的橢圓形圖層，第三個圖層是標(biāo)記為“dsds”的矩形圖層，第四個圖層是沒有任何標(biāo)記的五角星形圖層。圖3B示出了為圖3A的二維圖像中的圖層添加深度值后的效果圖。從圖3中可以看出，標(biāo)記為“Back Ground”的背景圖層經(jīng)添加了深度值后的的空間立體幾何方程式為 Ax+By+Cz = 0，標(biāo)記為“ascsad”的橢圓形圖層經(jīng)添加了深度值后的空間立體幾何方程式為Ax+By+Cz = M1，標(biāo)記為“dsds”的矩形圖層經(jīng)添加了深度值后的空間立體幾何方程式為Ax+By+Cz = M2，沒有任何標(biāo)記的五角星形圖層經(jīng)添加了深度值后的的空間立體幾何方程式為Ax+By+Cz =M3。由于Ml關(guān)M2關(guān)M3關(guān)0，因此經(jīng)添加了深度值后的二維圖像中的四個圖層即在空間深度上得以區(qū)分。需要指出的是，僅僅為每個圖層添加了深度值之后并不能立即出現(xiàn)立體的效果，圖3B中所示出的立體透視效果僅僅是為了說明添加深度值的目的和作用。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于將二維圖像三維化的系統(tǒng)的框圖。圖4所示的系統(tǒng)在整體上由系統(tǒng)400表示。具體地，系統(tǒng)400中包括二維圖像接收裝置401，被配置為接收二維圖像，所述二維圖像中包含至少一個圖層；深度值添加裝置402，被配置為向所述二維圖像中的圖層添加深度值；以及三維渲染裝置403，被配置為利用所添加的深度值將所述二維圖像三維化。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，系統(tǒng)400中的裝置401-403分別對應(yīng)于圖2所示的方法中的步驟202、204和206，在此不再贅述。下面結(jié)合圖5A至5E來具體介紹將已經(jīng)具備了空間深度信息的二維圖像渲染為三維立體圖像的方法，也就是三維幾何匹配算法。圖5A示出了左、右眼的不同視角的示意圖。由圖5A中可以看出，對于一件具有立體形狀的物體，人的左眼和右眼看到的視圖是不同的。這也是渲染三維立體圖像的基礎(chǔ)原理和出發(fā)點(diǎn)。圖5B示出了顯示三維平面圖像(添加深度值后的二維圖像)的方法的示意圖。從圖5B中可以看出，在四個圖層所在的三維空間內(nèi)設(shè)置兩個不同位置的點(diǎn)Pleft和PHght，分另Ij代表人的左眼和右眼，其兩點(diǎn)連線為向量LleftIight。然后設(shè)置一個垂直于LlrftIight的向量H(x,y,z)代表人頭向上的方向。再設(shè)置一條向量丫匕^^山且丫垂直于^口^^郵組成平面。V代表人眼睛視角的方向。然后分別以點(diǎn)Plrft和Lght為基點(diǎn)，H為向上方向，V為視錐方向建立兩個三維投影視錐。利用計(jì)算圖形學(xué)基礎(chǔ)的三維視錐變換方法，將二維圖像那些三維平面分別通過這兩個三維投影視錐渲染出來，每一個視錐得到一個二維圖像，分別代表左眼和右眼可以看到的二維圖像，設(shè)為Imageleft和Imageright。圖5C及分別示出了按照圖5B所示的方法得到的左、右眼視圖Imageleft和Imageright。接下來，將這兩個二維圖像疊加并輸出到三維顯示設(shè)備里顯示最終的三維效果。這里所指的三維顯示設(shè)備是指可以保證人在觀察時，左眼只能看到Imageleft，右眼只能看至IJ Imageright。比如主動立體顯示器，與其搭配的是主動立體眼鏡。在顯示器上交替顯示ImagelefJP ImageHght這兩幅圖像，同時發(fā)送信號給主動立體眼鏡，進(jìn)行鏡片的偏光遮擋。當(dāng)顯示器上顯示Imageleft時，讓主動立體眼鏡的左眼鏡片允許看到圖像，右眼鏡片則偏光遮擋無法看到任何圖像。同理，當(dāng)顯示器上顯示Imageright時，讓主動立體眼鏡的右眼鏡片允許看到圖像，左眼鏡片則偏光遮擋無法看到任何圖像。當(dāng)這個交替的頻率在每秒60次以上時，人眼就不會感覺到每個鏡片的遮擋效果，而只會看到每個鏡片所只能看到那個圖像，由此保證了左眼永遠(yuǎn)只能看到ImageHght,而右眼永遠(yuǎn)只能看到Imageright。圖5E即示出了將圖5C和的左、右眼視圖疊加后而得到的最終三維圖像。最終的三維立體效果可以在佩戴有合適的三維眼鏡之后在觀眾眼中得以呈現(xiàn)。附圖中的流程圖和框圖，圖示了按照本發(fā)明各種實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段、或代碼的一部分，所述模塊、程序段、或代碼的一部分包含一個或多個用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個接連地表示的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要·注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或操作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)現(xiàn)。雖然以上結(jié)合具體實(shí)例，對本發(fā)明的利用遠(yuǎn)程應(yīng)用處理本地文件的系統(tǒng)及方法進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不限于此。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在說明書教導(dǎo)之下對本發(fā)明進(jìn)行多種變換、替換和修改而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。應(yīng)該理解，所有這樣的變化、替換、修改仍然落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于將二維圖像三維化的方法，包括 接收二維圖像，所述二維圖像中包含至少一個圖層； 為所述二維圖像中的圖層添加深度值； 利用所添加的深度值將所述二維圖像三維化。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中為所述二維圖像中的圖層添加深度值包括 為所述二維圖像中的圖層添加相應(yīng)的缺省深度值，其中缺省深度值是為二維圖像的圖層級別預(yù)先設(shè)定的。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中為所述二維圖像中的圖層添加深度信息包括 為所述二維圖像中的圖層添加實(shí)時指定的深度值。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中圖層的深度值表示下列含義中的至少一個 該圖層與屏幕間的距離、該圖層與其它圖層之間的相對距離或者該圖層與觀察者之間的距離。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的方法，其中利用所添加的深度值將所述二維圖像三維化包括 利用三維幾何匹配算法，由含有添加了深度值的圖層的二維圖像生成對應(yīng)于觀察者兩眼的兩幅二維圖像，以便將所生成的兩幅二維圖像合并為三維圖像。
6.一種用于將二維圖像三維化的系統(tǒng)，包括 二維圖像接收裝置，被配置為接收二維圖像，所述二維圖像中包含至少一個圖層； 深度值添加裝置，被配置為為所述二維圖像中的圖層添加深度值； 三維渲染裝置，被配置為利用所添加的深度值將所述二維圖像三維化。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中深度值添加裝置被配置為 為所述二維圖像中的圖層添加所設(shè)置的相應(yīng)的缺省深度值，其中缺省深度值是為二維圖像的圖層級別預(yù)先設(shè)定的。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中深度值添加裝置被配置為 為所述二維圖像中的圖層添加實(shí)時指定的深度值。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中圖層的深度值表示下列含義中的至少一個 該圖層與屏幕間的距離、該圖層與其它圖層之間的相對距離或者該圖層與觀察者之間的距離。
10.如權(quán)利要求6-9任一所述的系統(tǒng)，其中三維渲染裝置被配置為 利用三維幾何匹配算法，由含有添加了深度值的圖層的二維圖像生成對應(yīng)于觀察者兩眼的兩幅二維圖像，以便將所生成的兩幅二維圖像合并為三維圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及將包含至少一個圖層的二維圖像三維化的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明提供了一種用于將二維圖像三維化的方法，包括接收二維圖像，所述二維圖像中包含至少一個圖層；為所述二維圖像中的圖層添加深度值；以及利用所添加的深度值將所述二維圖像三維化。根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，通過為二維圖像中的圖層加入深度值，并利用三維成像原理對加入深度值后的二維圖像進(jìn)行渲染，可以方便快捷地以圖層為基本單位，將由圖層組成的二維圖像三維化，并且無需修改原有二維圖像的圖層，也無需對原有二維圖像中的每個像素逐個計(jì)算其三維位置信息。
文檔編號G06T17/00GK102903143SQ20111021914
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者王喆 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司