一种显示体幕装置及显示方法和投影系统

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示体幕装置及显示方法和投影系统。

背景技术

立体显示技术可以分为有镜立体技术和无镜立体技术，其中无镜立体技术是未来发展方向。无镜立体技术因不用戴眼镜就能看到立体效果，也被通俗地成为裸眼立体，现有技术包括柱镜光栅、狭缝光栅、全息和体立体等。

目前的无镜立体技术存在以下缺点，限制了其应用：

无法实现大幅立体画面或实现通过拼接成大幅立体画面的深度显示。

柱镜光栅、狭缝光栅因存在憾角，对观看距离、观看位置有严格限制，清晰度下降，只有正常显示器的一半或1/8，画幅较小，观看效果不理想，容易产生眩晕感。全息图像实现动态和真彩色难度大成本高。而体立体只能实现线框显示，而无法实现正常色彩显示。

另外，随着研究的发展，人们研究出了聚合物分散液晶(PDLC)，具有以下特性：在不通电的时候，呈不透明态；在通电时，呈透明态。点阵聚合物分散液晶显示面板(PDLC显示面板)是采用PDLC材料制作的显示面板，可以单独控制每个像素点的雾化或透明，从而显示画面。图像每个像素点的参数包括四个通道的数据：RGBA，其中RGB是彩色通道，A是透明通道。

基于此，现有技术仍然有待改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种显示体幕装置及显示方法和投影系统。以解决现有技术的缺陷。

一方面，本发明实施例所公开的一种显示体幕装置，包括显示体单元，所述显示体单元包括叠放的多片点阵聚合物分散液晶显示面板。

进一步地，所述显示体单元中，相邻的两个所述点阵聚合物分散液晶显示面板之间贴合叠放或间隙叠放。

进一步地，所述显示体单元中，任意两个相邻的所述点阵聚合物分散液晶显示面板之间的距离相同或不同。

进一步地，还包括控制器，所述控制器用于给所述点阵聚合物分散液晶显示面板输出显示信号。

进一步地，还包括框架，所述显示体单元安装在所述框架中。

进一步地，还包括外壳，所述框架和所述控制器设置在所述外壳内。

另一方面，本发明实施例还公开了一种投影系统，包括投影装置和上述的显示体幕装置，所述投影装置将预设三位图案投射至所述显示体幕装置。

进一步地，还包括虚拟摄像机，所述虚拟摄像机获取待显示三维模型的画面并通过投影装置投射至显示体幕装置。

进一步地，所述虚拟摄像机设置在待显示三维模型的后方，画面镜像后投射显示。

进一步地，还包括虚拟摄像机，所述虚拟摄像机设置在待显示三维模型的前方。第三方面，本发明实施例还公开了上述的显示体幕装置的显示方法，包括：

将待显示的三维模型沿z轴进行切片，切片数与所述点阵聚合物分散液晶显示面板的数量相同，得到多个截面的透明通道数据；

将多个截面的所述透明通道数据转换为灰度图像，并将每个截面的所述灰度图像在对应的所述点阵聚合物分散液晶显示面板上进行显示；

其中，所述z轴对应于点阵聚合物分散液晶显示面板的叠放方向。

采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的显示体幕装置及显示方法，以及投影系统，实现三维透明通道的物理直接显示；不需要特殊眼镜或者装置的辅助，直接看到有深度的立体影像；没有憾角，对观看距离和角度没有限制；通过投影的方式，可以显示彩色有深度的立体影像。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例所公开的一种显示体幕装置结构示意图。

图2为本发明又一实施例所公开的一种显示体幕装置的点阵聚合物分散液晶显示面板的叠放方向示意图。

图3为本发明又一实施例所公开的一种显示体幕装置的点阵聚合物分散液晶显示面板的显示示意图。

图4为本发明一实施例的投影系统的结构示意图

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

如图1-图4所示，本发明一些实施例公开了一种显示体幕装置及投影系统，显示体幕装置包括显示体单元1，所述显示体单元1包括叠放的多片点阵聚合物分散液晶显示面板11。相邻的两个所述点阵聚合物分散液晶显示面板11之间可贴合叠放或间隙叠放。任意两个相邻的所述点阵聚合物分散液晶显示面板11之间的距离可根据需要设定，可以相同，也可以不同。

本发明所公开的显示体幕装置及投影系统，采用多层点阵聚合物分散液晶(PDLC)显示面板，可以实现立体的深度图像，观看者不需要特殊眼镜或者装置的辅助，就可以看到动态、高清晰、大画幅、无憾角、可实现超大立体画面有深度的立体影像，而且对观看距离和位置没有限制。配合投影，还可以看到彩色的立体影像。

本发明一些优选的实施例所公开的显示体幕装置及投影系统，还包括控制器，所述控制器用于给所述点阵聚合物分散液晶显示面板11输出显示信号。还可包括框架和外壳，所述显示体单元1安装在所述框架中。所述框架和所述控制器设置在所述外壳内。框架和外壳及器安装可以根据需要进行安装，本领域技术人员可以自行进行设计，不做详细描述。

本发明实施例还公开了一种投影系统，如图4所示，包括投影装置2和上述的显示体幕装置，所述投影装置2将预设三维图案投射至所述显示体幕装置。优选地实施例中，还包括虚拟摄像机，所述虚拟摄像机获取待显示三维模型的画面并通过投影装置2投射至显示体幕装置。投影和投影安装结构可以在外壳内，也可以在外壳外部。投影可以是一台，也可以是多台。投影经过变形校正和边缘融合，实现投影输入画面与在显示体幕装置上投射的画面一致。投影的变形校正和边缘融合技术属于本领域成熟技术，不再详细描述。投影机可以安装在显示体幕装置的后方，也可以安装在显示体幕装置的前方。

具体地，所述虚拟摄像机可以设置在待显示三维模型的后方，画面镜像后投射显示，最终显示的是三维模型的背面。所述虚拟摄像机还可以设置在待显示三维模型的前方，最终显示的是三维模型的正面。

本发明实施例还公开了上述的显示体幕装置的显示方法，包括：

将待显示的三维模型沿z轴进行切片，切片数与所述点阵聚合物分散液晶显示面板的数量相同，得到多个截面的透明通道数据；

将多个截面的所述透明通道数据转换为灰度图像，并将每个截面的所述灰度图像在对应的所述点阵聚合物分散液晶显示面板上进行显示；

其中，所述z轴对应于点阵聚合物分散液晶显示面板的叠放方向。

一些具体的实施例中，首先，将待显示的三维模型沿z轴进行切片，切片数与显示体单元层数量N相同，得到N个截面的透明通道数据。其中，z轴如图2所示，是显示体单元层即点阵聚合物分散液晶显示面板的叠放方向，与显示体单元层垂直。其次，将透明通道图像转换为灰度图像，如图3所示，完全透明为黑色，完全不透明为白色，中间值为根据插值计算的灰度值。得到N个灰度图像。将截面的灰度图像在对应的显示体单元层上进行显示。

其中，插值计算可通过如下方式进行：

1)透明通道的取值范围：0-100，其中0为完全透明，100为完全不透明。

2)灰度图像取值范围：0-255，0为黑色，255为白色。

3)透明值50，对应的灰度值通过插值计算为127.5，取整后为128。

综上所述，本发明实施例所公开的显示体幕装置及投影系统，显示体单元层采用点阵聚合物分散液晶显示面板，具有能够单独控制每个像素点透明或不透明状态的特点。将N片(N大于等于2)显示体单元层，以叠放的方式，组成显示体幕装置。在叠放时，显示体单元层之间可以有间隙，也可以无间隙。通过控制器给每片显示体单元层输出显示信号，实现显示体幕的显示。从而实现了三位透明通道的物理直接显示，可直接观看到有深度的立体影像，通过投影的方式，还可以显示彩色有深度的立体影像。

需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。