響應(yīng)用戶運動的3d顯示系統(tǒng)和用于該3d顯示系統(tǒng)的用戶接口的制作方法

專利名稱：響應(yīng)用戶運動的3d顯示系統(tǒng)和用于該3d顯示系統(tǒng)的用戶接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
與示例性實施例一致的方法和設(shè)備涉及在用戶的三維(3D)顯示系統(tǒng)中選擇對象，更具體地講，涉及一種用于對顯示在3D顯示系統(tǒng)上的對象進行導(dǎo)航的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
用戶接口(UI)提供暫時或連續(xù)的訪問，以使用戶與對象、系統(tǒng)、設(shè)備或程序之間能夠進行通信。Π可包括物理接口或軟件接口。如果通過UI做出用戶輸入，則包括TV或游戲機的各種電子裝置根據(jù)用戶的輸入提供輸出。例如，輸出可包括音量控制，或?qū)φ@示的對象的控制。已持續(xù)研究和開發(fā)可響應(yīng)遠距離的用戶的運動的UI，以向包括TV和游戲機的電子設(shè)備的用戶提供更多便利。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題與示例性實施例一致的方法和設(shè)備涉及在用戶的三維(3D)顯示系統(tǒng)中選擇對象，更具體地講，涉及一種用于通過用戶運動對顯示在3D顯示系統(tǒng)上的對象進行導(dǎo)航的方法和系統(tǒng)。技術(shù)方案本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例克服上面的缺點和/或上面未描述的其他缺點。另夕卜，本發(fā)明構(gòu)思不需要克服上面描述的缺點，本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例可不克服上述問題中的任何一個問題。根據(jù)一個示例性實施例，提供一種三維(3D)顯示系統(tǒng)，所述三維(3D)顯示系統(tǒng)可包括:屏幕，顯示具有彼此不同的深度值的多個對象，所述多個對象具有根據(jù)其相應(yīng)的深度值的循環(huán)關(guān)系；運動檢測單元，感測相對于屏幕的用戶運動；控制單元，使用來自運動檢測單元的輸出根據(jù)用戶運動測量相對于屏幕沿z軸方向的用戶運動距離，根據(jù)測量的沿z軸方向的用戶運動距離從所述多個對象當(dāng)中選擇一個對象，控制選擇的所述一個對象的深度值，使得選擇的對象在屏幕上被顯示在所述多個對象的前面，并根據(jù)循環(huán)關(guān)系控制其余多個對象的深度值。根據(jù)另一示例性實施例，提供一種三維(3D)顯示系統(tǒng)，所述三維(3D)顯示系統(tǒng)可包括:屏幕，顯示具有彼此不同的深度值的多個對象；運動檢測單元，感測相對于屏幕的用戶運動；控制單元，使用來自運動檢測單元的輸出，根據(jù)用戶運動測量相對于屏幕沿z軸方向的用戶運動距離，并根據(jù)測量的相對于屏幕沿z軸方向的用戶運動距離從所述多個對象當(dāng)中選擇至少一個對象。 控制單元可與根據(jù)用戶運動測量的沿Z軸方向的用戶運動距離成比例地從所述多個對象當(dāng)中選擇至少一個對象。控制單元還可控制選擇的所述至少一個對象的深度值。另外，控制單元可控制選擇的所述至少一個對象的深度值，使得選擇的對象在屏幕上被顯示在所述多個對象的前面。根據(jù)示例性實施例的一方面，所述多個對象可具有根據(jù)其深度值的循環(huán)關(guān)系，如果控制單元控制選擇的所述至少一個對象的深度值，則控制單元可根據(jù)循環(huán)關(guān)系控制其余多個對象的深度值。根據(jù)示例性實施例的一方面，所述多個對象可形成根據(jù)深度值的假設(shè)環(huán)，如果所述至少一個對象被選擇，則所述至少一個對象被顯示在所述多個對象的前面，并且其余多個對象的順序根據(jù)假設(shè)環(huán)進行調(diào)整。根據(jù)示例性實施例的另一方面，控制單元突出顯示選擇的所述至少一個對象?？刂茊卧筛淖冞x擇的所述至少一個對象的透明度，或改變比選擇的所述至少一個對象具有更大的深度值的對象的透明度。根據(jù)示例性實施例的另一方面，所述3D顯示系統(tǒng)可檢測用戶的手形狀的改變，并根據(jù)用戶的手形狀的改變來執(zhí)行與選擇的對象相關(guān)的操作。例如，如果用戶的手形狀做出“布(paper)”標(biāo)志的手勢，則控制單元可選擇對象，如果用戶的手形狀做出“石頭(rock)”標(biāo)志的手勢，則控制單元可執(zhí)行選擇的對象的操作。另外，所述多個對象可形成兩個或更多個組，并且屏幕可同時顯示所述兩個或更多個組。控制單元可使用來自運動檢測單元的輸出，根據(jù)用戶運動測量相對于屏幕沿X軸方向和I軸方向的用戶運動距離，并根據(jù)測量的沿X軸方向和y軸方向的用戶運動距離，從所述兩個或更多個組當(dāng)中選擇至少一個組。根據(jù)另一示例性實施例，提供一種三維(3D)顯示系統(tǒng)，所述三維(3D)顯示系統(tǒng)可包括:屏幕，同時顯示多個對象組，所述多個對象組中的每一個包括具有彼此不同的深度值的多個對象；運動檢測單元，感測相對于屏幕的用戶運動；控制單元，使用來自運動檢測單元的輸出根據(jù)用戶運動測量相對于屏幕沿X軸方向和I軸方向的用戶運動距離，根據(jù)測量的沿X軸方向和I軸方向的用戶運動距離從所述多個對象組當(dāng)中選擇一個對象組，使用來自運動檢測單元的輸出根據(jù) 用戶運動測量相對于屏幕沿Z軸方向的用戶運動距離，并根據(jù)測量的沿z軸方向的用戶運動距離從選擇的對象組的多個對象當(dāng)中選擇至少一個對象?？刂茊卧筛鶕?jù)用戶的一只手的用戶運動測量相對于屏幕沿X軸方向和y軸方向的用戶運動距離，并根據(jù)用戶的另一只手的用戶運動測量相對于屏幕沿z軸方向的用戶運動距離。根據(jù)另一示例性實施例，提供一種三維(3D)顯示方法，所述三維(3D)顯示方法可包括:顯示具有彼此不同的深度值的多個對象；感測相對于屏幕的用戶運動；根據(jù)用戶運動測量相對于屏幕沿z軸方向的用戶運動距離，并根據(jù)測量的沿z軸方向的用戶運動距離，從所述多個對象當(dāng)中選擇至少一個對象。選擇至少一個對象的步驟可包括:與根據(jù)用戶運動測量的相對于屏幕沿Z軸方向的用戶運動的用戶運動距離和方向成比例地從所述多個對象當(dāng)中選擇至少一個對象。所述3D顯示方法可附加地包括:控制選擇的所述至少一個對象的深度值。根據(jù)另一示例性實施例的一方面，所述3D顯示方法可附加地包括:控制選擇的所述至少一個對象的深度值，使得選擇的對象在屏幕上被顯示在多個對象的前面。所述多個對象可具有根據(jù)其深度值的循環(huán)關(guān)系，并且如果選擇的所述至少一個對象的深度值被控制，則所述3D顯示方法可附加地包括:根據(jù)循環(huán)關(guān)系控制其余多個對象的深度值。根據(jù)另一示例性實施例的一方面，所述3D顯示方法可附加地包括:突出顯示選擇的所述至少一個對象。所述3D顯示方法可附加地包括:改變選擇的所述至少一個對象的透明度，或改變比選擇的所述至少一個對象具有更大的深度值的對象的透明度。根據(jù)另一示例性實施例的一方面，所述3D顯示方法可附加地包括:檢測用戶的手形狀的改變，并根據(jù)用戶的手形狀的改變來選擇對象?？刂频牟襟E可包括:如果用戶的手形狀做出“布”標(biāo)志的手勢，則控制控制單元選擇對象，如果用戶的手形狀做出“石頭”標(biāo)志的手勢，則執(zhí)行與選擇的對象相關(guān)的操作。然而，注意的是，對象的選擇不限于用戶的手形成這些標(biāo)志，其他標(biāo)志或形狀可被用于選擇對象。另外，所述多個對象可形成兩個或更多個組，并且所述3D顯示方法可附加地包括:在屏幕上同時顯示所述兩個或更多個組，根據(jù)感測的用戶運動測量沿X軸方向和I軸方向的用戶運動距離，并根據(jù)沿X軸方向和I軸方向的用戶運動距離從所述兩個或更多個組當(dāng)中選擇至少一個組。根據(jù)另一示例性實施例，提供一種三維(3D)顯示方法，所述三維(3D)顯示方法可包括:同時顯示多個對象組，其中，所述多個對象組均包括具有彼此不同的深度值的多個對象；感測相對于屏幕的用戶運動；并根據(jù)感測的用戶運動測量相對于屏幕沿X軸方向和y軸方向的用戶運動距離；根據(jù)測量的沿X軸方向和y軸方向的用戶運動距離，從所述多個對象組當(dāng)中選擇一個組，并根據(jù)測量的沿z軸方向的用戶運動距離，從選擇的對象組的多個對象當(dāng)中選擇至少一個對象。根據(jù)另一示例性實施例的一方面，所述3D顯示方法可包括:根據(jù)用戶的一只手的運動，測量根據(jù)用戶運動的相對于屏幕沿X軸方向和y軸方向的用戶運動距離，并根據(jù)用戶的另一只手的運 動，測量根據(jù)用戶運動的相對于屏幕沿z軸方向的用戶運動距離。


通過參照附圖對本發(fā)明構(gòu)思的特定示例性實施例進行描述，本發(fā)明構(gòu)思的上述和/或其它方面將更加清楚，其中:圖1示出根據(jù)示例性實施例的三維(3D)顯示系統(tǒng)的框圖；圖2示出根據(jù)示例性實施例的用戶相對于屏幕做出運動；圖3示出根據(jù)示例性實施例的傳感器；圖4示出根據(jù)示例性實施例的圖像幀和圖像幀上的對象；圖5示出根據(jù)示例性實施例的具有彼此不同的深度值的四個層；圖6示出根據(jù)示例性實施例的屏幕和顯示在屏幕上并且具有彼此不同的深度值的對象的另一方面；圖7示出根據(jù)用戶運動的包括屏幕和多個對象的概觀；圖8示出在屏幕上具有彼此不同的深度值的對象的改變；圖9示出根據(jù)用戶運動的包括屏幕和多個對象組的各種概觀；圖10是示出選擇顯示在屏幕上的多個對象中的任意一個對象的操作的流程圖；圖11是示出根據(jù)用戶運動從顯示在屏幕上的兩個或更多個組中的多個對象當(dāng)中選擇一個對象的操作的流程圖；圖12示出根據(jù)多個對象的深度值的循環(huán)關(guān)系的示例；圖13示出根據(jù)用戶運動的包括屏幕和多個對象的其他概觀。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖更加詳細地描述本發(fā)明構(gòu)思的特定示例性實施例。在下面的描述中，相同的附圖標(biāo)號即使在不同的附圖中也被用于相同的元件。提供在說明書中定義的內(nèi)容(諸如詳細的結(jié)構(gòu)和元件)以幫助全面理解本發(fā)明構(gòu)思。因此，清楚的是，在沒有那些特定定義的內(nèi)容的情況下，也可實施本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例。另夕卜，由于公知功能或結(jié)構(gòu)會在不必要的細節(jié)上模糊本發(fā)明，所以不對公知功能或結(jié)構(gòu)進行詳細描述。另外，除非另外詳細說明，否則貫穿說明書和權(quán)利要求以單數(shù)形式編寫的所有名詞意圖包括復(fù)數(shù)形式。另外，貫穿說明書使用的術(shù)語“和”應(yīng)被理解為包括有在本公開中所列的一個或多個項的所有可能的組合。圖1示出根據(jù)示例性實施例的三維(3D)顯示系統(tǒng)的框圖。參照圖1,3D顯示系統(tǒng)100可包括:屏幕130，顯示具有彼此不同的深度值的多個對象；運動檢測單元或深度傳感器110，感測相對于屏幕130的用戶運動；和控制單元120，測量相對于屏幕130沿z軸的用戶運動距離，并選擇所述多個對象中的與沿z軸的用戶運動距離相應(yīng)的至少一個對象。運動檢測單元110可檢測用戶運動并獲取原始數(shù)據(jù)。運動檢測單元110可響應(yīng)于用戶運動產(chǎn)生電信號。電信號可以是模擬信號或數(shù)字信號。運動檢測單元110可以是包括慣性傳感器或光學(xué)傳 感器的遙控器。遙控器可響應(yīng)于相對于屏幕130的用戶運動(例如，沿X軸的用戶運動、沿I軸的用戶運動和沿Z軸的用戶運動)而產(chǎn)生電信號。如果用戶緊握并移動遙控器，則位于遙控器內(nèi)的慣性傳感器可響應(yīng)于相對于屏幕130沿X軸、y軸或z軸的用戶運動而產(chǎn)生電信號。響應(yīng)于相對于屏幕130沿X軸、y軸和z軸的電信號可通過有線或無線電信被發(fā)送到3D顯示系統(tǒng)。運動檢測單元110還可以是視覺傳感器。視覺傳感器可拍攝用戶。視覺傳感器可被包括在3D顯示系統(tǒng)100中或可被提供為附加模塊。運動檢測單元110可獲取用戶位置和運動。用戶位置可包括以下信息中的至少一個:包括相對于運動檢測單元Iio沿圖像幀的垂直方向(即，X軸)的坐標(biāo)、相對于運動檢測單元110沿圖像幀的水平方向(即，y軸)的坐標(biāo)和指示用戶到運動檢測單元110的距離的相對于運動檢測單元110的圖像幀的深度信息(即，沿z軸的坐標(biāo))?？赏ㄟ^使用沿圖像幀的不同方向的坐標(biāo)值來獲得深度信息。例如，運動檢測單元110可拍攝用戶并可輸入包括用戶深度信息的圖像幀。圖像幀可被劃分為多個區(qū)域，所述多個區(qū)域中的至少兩個區(qū)域可具有彼此不同的閾值。運動檢測單元110可從圖像幀確定沿垂直方向的坐標(biāo)和沿水平方向的坐標(biāo)。運動檢測單元110還可確定從用戶到運動檢測單元110的距離的深度信息。深度傳感器、二維相機、包括立體相機的3D相機可被使用為運動檢測單元110。相機(未示出)可拍攝用戶并保存圖像幀?？刂茊卧?20可通過使用圖像幀來計算用戶運動距離。控制單元120可檢測用戶位置，并可計算用戶運動距離(例如，相對于屏幕130沿X軸、y軸和z軸的用戶運動距離)?？刂茊卧?20可基于用戶位置從圖像幀產(chǎn)生運動信息，從而響應(yīng)于用戶運動產(chǎn)生事件。另夕卜，控制單元120可響應(yīng)于運動信息產(chǎn)生事件。控制單元120可通過使用存儲的圖像幀中的至少一個圖像幀或使用用戶位置的數(shù)據(jù)來計算用戶運動的大小。例如，控制單元120可基于連接用戶運動的開始和結(jié)束的線或基于虛線的長度來計算用戶運動大小，其中，所述虛線是基于用戶運動的平均位置來繪制的。如果通過多個圖像幀獲取用戶運動，則控制單元120可基于與用戶運動相應(yīng)的所述多個圖像幀中的至少一個圖像幀、或通過使用所述多個圖像幀中的至少一個圖像幀所計算的中心點位置、或通過檢測每間隔的運動時間所計算的位置來計算用戶位置。例如，用戶位置可以是用戶運動的起始圖像幀中的位置、用戶運動的最后圖像幀中的位置或起始圖像幀和最后圖像幀之間的中心點?？刂茊卧?20可基于用戶運動產(chǎn)生用戶運動信息，從而響應(yīng)于用戶運動產(chǎn)生事件。如圖2中所示，控制單元可響應(yīng)于用戶運動在屏幕上顯示菜單220。參照圖2至圖4，下面將進一步詳細地解釋各個組件的操作。圖2示出根據(jù)示例性實施例的用戶260相對于屏幕130做出運動。具體地講，用戶260相對于平面250沿z軸方向280移動他/她的手270，以選擇菜單220的項240之一。用戶260可通過控制例如光標(biāo)230選擇菜單220中的項240之一。然而，注意的是，光標(biāo)230的使用僅是用戶可如何從菜單220指向或選擇項的多個形式中的一個示例。另外，用戶260可通過相對于平面250沿X軸方向275移動他/她的手將選擇的項240移動到顯示系統(tǒng)的屏幕130上的新的位置245。圖2中所示的3D顯示系統(tǒng)210可包括電視、游戲單元和/或音頻。如圖4中所示，運動檢測單元Iio可檢測包括用戶260的手270的圖像幀410。如上所述，運動檢測單元110可以是視覺傳感器，并且視覺傳感器可被包括在3D顯示系統(tǒng)中或可被提供為附加模塊。圖像幀410可包括具有深度的對象的輪廓(例如，輪廓線)和響應(yīng)于所述輪廓的深度信息。輪廓412與用戶260的手270相應(yīng)，并可具有從手270到運動檢測單元110的距離的深度信息。輪廓414與用戶260的手臂相應(yīng)，輪廓416與用戶260的頭部和上部軀體相應(yīng)。輪廓418與用戶260的背景相應(yīng)。輪廓412和輪廓418可具有彼此不同的深度信息。圖1中所示的控制單元120可通過使用圖4中所示的圖像幀410來檢測用戶位置?？刂茊卧?20可使用來自圖 像幀410的信息在圖像幀410上檢測用戶412。另外，控制單元120可在圖像幀410上顯示用戶412的不同形狀。例如，控制單元120可在圖像幀420上顯示表示用戶422的至少一個點、線或表面。另外，控制單元120可在圖像幀430上顯示表示用戶432的點，并可在圖像幀435中顯示用戶位置的3D坐標(biāo)。3D坐標(biāo)可包括X軸、y軸和z軸，并且x軸與圖像幀的水平線相應(yīng)，I軸與圖像幀的垂直線相應(yīng)。z軸與包括具有深度信息的值的圖像幀的另一線相應(yīng)。控制單元120可通過使用至少兩個圖像幀來檢測用戶位置，并可計算用戶運動大小。另外，可通過X軸、y軸和Z軸來顯示用戶運動大小?？刂茊卧?20可從運動檢測單元110接收信號，并針對X軸、y軸和z軸中的至少一個軸計算用戶運動。運動檢測單元Iio將信號輸出到控制單元120，控制單元120通過分析接收的信號計算3D的用戶運動。信號可包括X軸分量、y軸分量和z軸分量，控制單元120可通過按預(yù)定時間間隔測量信號并測量響應(yīng)于X軸分量、y軸分量和z軸分量的值的改變來測量用于運動。用戶運動可包括用戶的手的運動。如果用戶移動他/她的手，則運動檢測單元110響應(yīng)于用戶的手的運動而輸出信號，控制單元120可接收所述信號并確定運動的改變、方向和速度。用戶運動還可包括用戶手形狀的改變。例如，如果用戶形成拳頭，則運動檢測單元110可輸出信號，控制單元120可接收信號。
控制單元120可選擇多個3D對象中的至少一個，從而隨著相對于z軸的用戶運動距離增加，響應(yīng)于選擇的3D對象的深度值減小。具有深度值的3D對象被顯示在3D顯示系統(tǒng)上。用戶運動的用戶運動距離可包括朝向屏幕的有效運動的用戶運動距離。有效運動的用戶運動距離是相對于X軸、y軸和z軸的用戶運動距離之一。用戶運動可包括X軸、y軸和z軸全部。但是，為了選擇具有彼此不同的深度值的對象，可僅計算相對于z軸的用戶運動距離?？刂茊卧?20可響應(yīng)于用戶運動在屏幕130上選擇多個對象中的至少一個對象，并可提供視覺反饋。視覺反饋可改變選擇的對象或其它對象的透明度、深度、亮度、顏色和尺寸?？刂茊卧?20可顯示選擇的對象的內(nèi)容或可播放內(nèi)容。播放內(nèi)容可包括:在屏幕上顯示存儲在存儲單元中的視頻、靜止視頻和文本；在屏幕上顯示來自廣播的信號；擴大和顯示屏幕的圖像。屏幕130可以是顯示單元。例如，IXD、CRT、PDP或LED可以是屏幕。圖3示出深度傳感器或運動檢測單元110。深度傳感器110包括紅外接收單元310、光學(xué)接收單元320、透鏡322、紅外濾波器324和圖像傳感器326。紅外接收單元310和光學(xué)接收單元320可被布置得相鄰于彼此。深度傳感器110可具有視場作為根據(jù)光學(xué)接收單元320的唯一值。由紅外接收單元310發(fā)送的紅外線在到達對象之后被反射，反射的紅外線可被發(fā)送到光學(xué)接收單元320，其中，所述對象包括置于其前面的對象。紅外線穿過透鏡322和紅外濾波器324并到達圖像傳感器326。圖像傳感器326可將接收的紅外線轉(zhuǎn)換為電信號以獲得圖像幀。例如，圖像傳感器326可以是電荷耦合裝置(CXD)或互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)等。圖像幀的輪廓可根據(jù)對象的深度被獲得，并且每個輪廓可通過信號被處理以包括深度信息?？赏ㄟ^使用從紅外接收單元310發(fā)送的紅外線到光學(xué)接收單元320的傳播(flight)時間來獲取深度信息。另外，通過接收/發(fā)送超聲波或無線電波檢測對象的位置的設(shè)備還可通過使用超聲波或無線電波的傳播時間來獲取深度信息。圖5示出根據(jù)示例性實施例的具有彼此不同的深度值的四個層。

參照圖5，3D顯示系統(tǒng)500可包括:屏幕510，顯示具有彼此不同的深度值的多個對象520、525、530、535 ;運動檢測單元515，感測相對于屏幕510的用戶運動；和控制單元(未示出)，通過使用運動檢測單元515的輸出來響應(yīng)于用戶運動測量相對于屏幕510沿z軸575的用戶運動距離，并響應(yīng)于沿z軸的用戶運動來選擇所述多個對象中的至少一個對象。屏幕510顯示多個對象520、525、530、535。所述多個對象520、525、530、535具有彼此不同的深度值。對象520置于屏幕的前面，并具有最大深度值。對象525置于對象520的后面，并具有第二大深度值。對象530置于對象525的后面，并具有第三大深度值。對象535置于最接近于屏幕，并具有最小深度值。深度值從對象520、對象525、對象530和對象535減小。例如，如果屏幕510的屏幕區(qū)域具有深度值0，則對象520可具有深度值40，對象525可具有深度值30，對象530可具有深度值20，對象535可具有深度值10。另外，具有彼此不同的深度值的所述多個對象520、525、530、535可被顯示在假設(shè)層上。對象520可被顯示在層I上，對象525可被顯示在層2上，對象530可被顯示在層3上，對象535可被顯示在層4上。所述層是可具有唯一深度值的假設(shè)平面。具有不同深度值的對象可分別被顯示在具有相應(yīng)深度值的層上。例如，具有深度值10的對象可被顯示在具有深度值10的層上，具有深度值20的對象可被顯示在具有深度值20的層上。根據(jù)示例性實施例，用戶運動可以是手540運動。用戶運動還可以是另一身體部位運動。用戶運動還可以是3D空間上的運動?？刂茊卧?未示出)將用戶運動劃分為X軸565信息、y軸570信息和z軸575信息，并測量用戶運動距離?？刂茊卧筛鶕?jù)沿z軸的用戶運動距離從所述多個對象選擇沿z軸的用戶運動和至少一個3D對象。與屏幕區(qū)域垂直的z軸可被劃分為接近屏幕的+Z軸和遠離屏幕的-Z軸。如果用戶沿z軸方向移動他/她的手，則手可更靠近于或更遠離屏幕。如果用戶手540假設(shè)通過沿z軸方向移動他/她的手來接觸假設(shè)線545、550、555、560中的一條線，則相應(yīng)層520、525、530、535中的一個層可被選擇。如果用戶的手置于線的附近，則假設(shè)線可被選擇。換句話講，如果用戶手的用戶運動距離在假設(shè)線的預(yù)定范圍之內(nèi)，則可認(rèn)為手接觸到相應(yīng)的假設(shè)線。例如，如果假設(shè)線545離屏幕2米遠，假設(shè)線550離屏幕1.9米遠，假設(shè)線555離屏幕1.8米遠，假設(shè)線560離屏幕1.7米遠，并且如果用戶的手介于離屏幕2.4米和1.96米之間，則層2可被選擇。因此，即使用戶的手沒有精確地對準(zhǔn)線，也可認(rèn)為用戶接觸到假設(shè)線?？刂茊卧蓽y量針對z軸的用戶運動距離和運動方向(例如，+Z軸或-Z軸)，并可從具有彼此不同的深度值的層520、525、530和535選擇至少一個層。如果到z軸的用戶運動距離超過假設(shè)線的預(yù)定范圍，則控制單元選擇另一層。例如，如果用戶的手540在假設(shè)線545上，則層1520被選擇。如果用戶朝向假設(shè)線550將他/她的手移動得更靠近于屏幕(即，到+z軸575)，則層2525被選擇。與到z軸的用戶運動距離和方向成比例地，層520、525、530、535中的至少一個層可被選擇。運動檢測單元515檢測用戶的手540的運動并發(fā)送輸出信號。運動檢測單元515可以是視覺傳感器。運動檢測單元515可被包括在3D顯示系統(tǒng)中或可被提供為附加模塊。控制單元(未示出)可從運動檢測單 元515接收信號，并測量沿X軸、y軸和z軸的用戶運動的用戶運動距離?？刂茊卧煽刂祈憫?yīng)于沿z軸的用戶運動而選擇顯示在屏幕510上的具有不同值的所述多個對象520、525、530、535中的至少一個對象。圖6示出屏幕和顯示在所述屏幕上并具有彼此不同的深度值的對象的另一方面。參照圖6，3D顯示系統(tǒng)包括:屏幕610，顯示具有彼此不同的深度值的多個對象620、625、630、635 ;運動檢測單元615，感測相對于屏幕610的用戶運動；控制單元(未示出)，通過使用來自運動檢測單元615的輸出來測量相對于屏幕610沿z軸的用戶運動距離，并響應(yīng)于相對于屏幕610沿z軸的用戶運動距離而選擇所述多個對象中的至少一個對象。對象620在層I上。對象625在層2上。對象630在層3上。對象635在層4上。層1620和層2625之間的距離是X4。層2625和層3630之間的距離是X5。層3630和層4635之間的距離是X6。如果用戶638在屏幕610的 前面移動手640，則運動檢測單元615感測用戶運動。3D區(qū)域上的用戶運動可沿著X軸、y軸和z軸中的任何方向，并且運動檢測單元615可檢測電信號并將所述電信號輸出到控制單元。如果用戶的手640在屏幕610的前面移動，則控制單元針對X1、X2、X3測量用戶運動距離?？身憫?yīng)于用戶運動距離X1、X2、X3選擇層620、625、630、635。例如，如果用戶將手640移動到位置645，則層1620可被選擇，并且用戶可針對在層I上選擇的對象執(zhí)行操作。如果用戶將手640移動到位置650，則層2625可被選擇，并且用戶可針對在層2上選擇的對象執(zhí)行操作。如果用戶將手640移動到位置655，則層3630可被選擇，并且用戶可針對在層3上選擇的對象執(zhí)行操作。如果用戶將手640移動到位置660，則層4635可被選擇，并且用戶可針對在層4上選擇的對象執(zhí)行操作。用戶手640的用戶運動距離X1、X2、X3與層620、625、630、635之間的距離X4、X5、X6具有線性關(guān)系，這可被解釋為公式I。公式IXl=A X X4X2=AXX5X3=AXX6其中，A可以是任意正實數(shù)(例如，0.5、1、2、3等中的一個)。圖7示出根據(jù)用戶運動的各種屏幕和在所述各種屏幕上的多個選擇的對象。3D顯示系統(tǒng)可包括:屏幕710，顯示具有彼此不同的深度值并具有根據(jù)深度值的循環(huán)關(guān)系的多個對象720、725、730、735 ;運動檢測單元(未示出)，感測相對于屏幕的用戶運動；控制單元，通過使用來自運動檢測單元的輸出來響應(yīng)于用戶運動測量沿z軸的用戶運動距離，響應(yīng)于沿z軸的用戶運動距離來選擇所述多個對象中的至少一個，控制選擇的對象的深度值以在其它 對象的前面顯示選擇的對象，并根據(jù)循環(huán)關(guān)系控制其它對象的深度值。將參照圖12解釋循環(huán)關(guān)系。屏幕710顯示具有彼此不同的深度值的多個對象720、725、730、735。用戶手在假設(shè)線745上。視覺反饋可被提供為響應(yīng)于用戶的手的運動而將在顯示器的前面的對象720與其余的多個對象725、730、735進行區(qū)分。視覺反饋可包括:突出顯示對象720。例如，視覺反饋可包括:改變對象720和其它對象725、730、735當(dāng)中的至少一個對象的亮度、透明度、顏色、尺寸和形狀。對象720具有最大深度值，對象725具有第二大深度值，對象730具有第三大深度值，對象735具有最小深度值。對象720在其它對象的前面，對象735在所有其它對象的后面。當(dāng)用戶移動手時，控制單元可控制至少一個選擇的對象的深度值。另外，如果至少一個對象被選擇，則控制單元可控制選擇的對象的深度值，從而將所述選擇的對象置于其它對象的前面。例如，對象720具有深度值40，對象725具有深度值30，對象730具有深度值20，對象735具有深度值10。如果用戶將手移動到假設(shè)線750，則具有第二大深度值的對象725被選擇，深度值從30改變?yōu)?0，并且對象725可被置于其它對象的前面。另外，如果控制單元控制選擇的對象的深度值，則控制單元可根據(jù)循環(huán)關(guān)系控制其它對象的深度值。對象720的深度值可從40改變?yōu)?0，對象730的深度值可從20改變?yōu)?0，對象735的深度值可從10改變?yōu)?0。如果用戶將手移動到假設(shè)線755，則對象730被選擇，對象730的深度值從30改變?yōu)?0，并且對象730被置于其它對象的前面。對象725的深度值從40改變?yōu)?0，對象735的深度值從20改變?yōu)?0，并且對象720的深度值從10改變?yōu)?0。如果用戶保持將手移動到假設(shè)線760，則對象735被選擇，對象735的深度值從30改變?yōu)?0，并且對象735被置于其它對象的前面。對象730的深度值從40改變?yōu)?0，對象720的深度值從20改變?yōu)?0，并且對象725的深度值從10改變?yōu)?0。所述多個對象720、725、730、735根據(jù)深度值形成假設(shè)環(huán)。如果至少一個對象被選擇，則選擇的對象被顯示在其它對象的前面，并且其它對象按假設(shè)環(huán)的順序被顯示。根據(jù)深度值形成假設(shè)環(huán)指示深度值按40、10、20、30、40、10…等的順序改變。所述多個對象可根據(jù)深度值形成循環(huán)關(guān)系或假設(shè)環(huán)，這將在下面參照圖12進行解釋。如果用戶將手從假設(shè)線745移動到假設(shè)線750，移動到假設(shè)線755，并且移動到假設(shè)線760，則對象720的深度值按40、10、20、30的順序改變。對象725的深度值按30、40、10、20的順序改變。對象730的深度值按20、30、40、10的順序改變。對象735的深度值按
10、20、30、40的順序改變。隨著用戶移動手，所述多個對象720、725、730、735的深度值改變以具有按40、10、20、30、40、10…等的順序的循環(huán)關(guān)系。控制單元可突出顯示至少一個選擇的對象。如果用戶移動手并選擇對象725，則控制單元可突出顯示對象725。圖8示出在屏幕上具有彼此不同的深度值的對象的改變。屏幕810顯示具有彼此不同的深度值的對象820、825、830、835。對象820具有最大深度值，對象835具有最小深度值。如果用戶將手840放在假設(shè)線845上，則對象820被選擇并被突出顯示。如果用戶將手沿z軸875移動到假設(shè)線850，則對象825被選擇?？刂茊卧淖兙哂斜冗x擇的對象的深度值更大的深度值的對象的透明度。如果對象825被選擇，則表示對象825的對象884被突出顯示，表示比對象825具有更大的深度值的對象820的對象822的透明度改變。如果用戶將手移動到假設(shè)線855，則對象886被選擇并被突出顯示，并且比對象886具有更大的深度值的對象888和890的透明度改變?？刂茊卧袦y用戶手的形狀。如果形狀改變，則控制單元可控制與選擇的對象相關(guān)的功能。例如，如果用戶將手移動到假設(shè)線855，則對象886被選擇。如果用戶改變手形狀(例如，形成拳頭842)，則控制單元感測手的形狀的改變，擴大并顯示作為選擇的對象886的880。例如，如果用戶手做出“布”運動的手勢，則控制單元選擇對象886，如果用戶的手做出“石頭”運動的手勢，則控制單元控制與對象相關(guān)的功能。與對象886相關(guān)的功能可包括:擴大并顯示、播放與對象886相關(guān)的內(nèi)容、執(zhí)行與對象886相關(guān)的功能和選擇與對象886相關(guān)的頻道。圖9示出具有根據(jù)用戶運動選擇的多個對象組的3D顯示屏幕。在圖9中，屏幕顯示具有彼此不同的深度值的多個對象920、922、924、926、930、932、934、936。所述多個對象920、922、924、926、930、932、934、936的深度值彼此不同。所述多個對象可形成至少兩個組。屏幕910形成并顯示多個對象920、922、924、926的一個組。另外，屏幕910形成并顯示多個對象930、932、934、936的另一組。其它多個對象(未示出)可被顯示在屏幕910上作為另一組。屏幕可同時顯示至少兩個組?？刂茊卧ㄟ^使用運動檢測單元的輸出根據(jù)用戶運動測量沿X軸965和沿y軸970的用戶運動距離，并響應(yīng)于沿X軸和沿y軸的用戶運動距離，選擇以上多個組中的至少一個。例如，屏幕910形成并顯示多個對象920、922、924、926的第一組以及多個對象930、932、934、936的第二組。用戶的手置于第二組940的前面。如果用戶將手移動到左側(cè)942并在第一組944的前面 ，則第一組被選擇。第一組的對象920可被突出顯示以將選擇模式傳遞給用戶。如果用戶在第一組的前面放一只手944，并且沿z軸975移動另一只手946，則第一組的對象950、952、954、956可被選擇。如果用戶將手946放在假設(shè)線912上，則對象950可被選擇。如果用戶將手946放在假設(shè)線914上，則對象952可被選擇。如果用戶將手946放在假設(shè)線916上，則對象954可被選擇。如果用戶將手946放在假設(shè)線918上，則對象956可被選擇。在下面的情況中，用戶將另一只手944放在第一組的前面。如果用戶將手從假設(shè)線912移動到假設(shè)線914，則對象951改變?yōu)橥该髂Ｊ?，并且對?53被選擇并被突出顯示。如果當(dāng)選擇對象953時用戶改變手947的形狀并將手947移動到假設(shè)線912，則控制單元可感測所述改變和移動，并顯示對象953的擴大955。另外，即使用戶沒有移動手947，控制單元也可感測所述改變，并顯示對象953的擴大955。手形狀的改變包括:剪刀、石頭、布手勢和手的搖晃中的任意一個。3D顯示系統(tǒng)的控制單元通過使用來自運動檢測單元的輸出根據(jù)相對于顯示器的用戶運動測量沿X軸和I軸的用戶運動距離，并響應(yīng)于相對于顯示器沿X軸和I軸的用戶運動距離，選擇多個組中的至少一個組。另外，控制單元通過使用來自運動檢測單元的輸出根據(jù)相對于顯示器的用戶運動測量沿Z軸的用戶運動距離，并響應(yīng)于相對于顯示器沿z軸的用戶運動距離來選擇在所選擇的組中的多個對象中的至少一個對象。另外，控制單元通過移動一只手根據(jù)用戶運動測量沿X軸965和y軸970的用戶運動距離，并通過移動另一只手根據(jù)用戶運動測量沿z軸的用戶運動距離。如果用戶移動一只手，則控制單元響應(yīng)于手移動來測量沿X軸965和y軸970的用戶運動距離。控制單元可響應(yīng)于沿x軸和y軸的用戶運動距離選擇多個組中的任意一個組。當(dāng)選擇一個組時，控制單元可測量另一只手的移動?？刂茊卧ㄟ^移動所述另一只手來測量沿z軸的用戶運動距離，并選擇包括在選擇的組中的具有彼此不同的深度值的多個對象中的任意一個對象。圖10示出選擇顯示在屏幕上的多個對象中的任意一個對象的流程圖。3D顯示方法可包括:在屏幕上顯示具有不同深度值的多個對象(S1010);感測相對于屏幕的用戶的移動(S1015);根據(jù)相對于屏幕的用戶運動測量沿Z軸的用戶運動距離(S1020);并且響應(yīng)于測量的沿z軸的用戶運動距離，在屏幕上選擇具有不同深度值的所述多個對象中的至少一個對象(S1025)。選擇所述多個對象中的至少一個對象的步驟可包括:與沿z軸的用戶運動距離和用戶運動的z方向成比例地從所述多個對象中選擇至少一個3D對象。選擇所述多個對象中的至少一個對象的步驟還可包括:使用控制功能來控制選擇的對象的深度值1035，使得選擇的對象被顯示在其它多個對象的前面。所述多個對象可具有根據(jù)深度值的循環(huán)關(guān)系，如果選擇的對象的深度值被控制，則選擇所述多個對象中的至少一個對象的步驟可包括:根據(jù)循環(huán)關(guān)系控制其它對象的深度值。3D顯示方法可包括:突出顯示選擇的對象(S1030)。另外，所述方法可包括:改變選擇的對象的透明度，并改變比選擇的對象具有更大的深度值的對象的透明度(S1040)。3D顯示方法可包括:感測用戶的手形狀的改變，并根據(jù)手形狀的改變執(zhí)行與選擇的對象相關(guān)的功能(S1045)。在3D顯示方法中，所述多個對象可形成至少兩個組，所述方法可附加地包括:在屏幕上同時顯示上面的組，根據(jù)用戶運動通過使用感測到的用戶移動測量沿X軸和I軸的用戶運動距離(S1016)，并響應(yīng)于沿X軸和y軸的用戶運動距離來選擇上面的組中的至少一個組(S1017)。圖11是示出根據(jù)用戶運動從顯示在屏幕上的兩個或更多個組中的多個對象當(dāng)中選擇一個對象的操作的流 程圖。3D顯示方法可包括:同時顯示多個對象組，其中，所述多個對象組中的每個組包括具有彼此不同的深度值的多個對象(SlllO);感測相對于屏幕的用戶移動(S1115);根據(jù)相對于屏幕的用戶運動測量沿X軸、y軸和Z軸的用戶運動距離(S1120);響應(yīng)于沿X軸和y軸的用戶運動距離從多個組當(dāng)中選擇至少一個組(S1125);并響應(yīng)于相對于屏幕沿z軸的用戶運動距離，從選擇的對象組的多個對象中選擇至少一個對象(S1130)。3D顯示方法可包括:通過根據(jù)用戶運動移動用戶的一只手來測量相對于屏幕沿X軸和y軸的用戶運動距離，并且通過根據(jù)用戶運動移動用戶的另一只手來測量相對于屏幕沿Z軸的用戶運動距離。圖12示出根據(jù)多個對象的深度值的循環(huán)關(guān)系的示例。在圖12所示的第一情況1210中，對象A具有深度值“a”，對象B具有深度值“b”，對象C具有深度值“C”，對象D具有深度值“d”，對象E具有深度值“e”。假設(shè)屏幕具有深度值“O”。在第一情況1210中，對象A具有最大深度值并且對象D具有最小深度值。如果用戶移動并選擇對象B，則對象A、B、C、D、E的深度值根據(jù)循環(huán)關(guān)系而改變。例如，如果在第一情況1210中用戶選擇對象B，則各個對象移動到在第二情況1220中所示的位置。在第二情況1220中，選擇的對象B具有最大深度值“a”，在第一情況1210中具有最大深度值的對象A具有最小深度值“e”。對象A、B、C、D、E的深度值根據(jù)循環(huán)關(guān)系增加或減小。具體地講，對象C的深度值從“c”增加到“b”，對象D的深度值從“d”增加到“C”，對象E的深度值從“e”增加到“d”。如果在第二情況1220中用戶移動并選擇對象E，則在第二情況1220中所示的對象如第三情況1230中所示改變位置。在第三情況1230中，選擇的對象E具有最大深度值“a”，在第二情況1220中比對象E具有更大的深度值的對象D具有最小深度值“e”。由于通過循環(huán)關(guān)系控制對象A、B、C、D、E的深度值，因此對象A的深度值從“e”增加到“b”，對象B的深度值從“a”減小到“C”，對象C的深度值從“b”減小到“d”。
·
根據(jù)示例性實施例，通過選擇對象盡管使選擇的對象的深度值最大化，但是每個對象形成了假設(shè)環(huán)。圖13示出根據(jù)用戶運動的包括屏幕和多個對象的其他概觀。在圖13中，在屏幕1310上對象1320、1325、1330、1335具有彼此不同的深度值。用戶的手置于假設(shè)線1345上。如果用戶將一只手1340移動到假設(shè)線1345，并將另一只手1342移動到假設(shè)線1355，則兩個對象1325、1335可同時被選擇。選擇的兩個對象1325、1330可同時被顯示在其它對象的前面。所述另一只手1342可以是用戶的另一只手或者可以是另一用戶的手。兩個用戶可從多個對象1320、1325、1330、1335選擇每個對象，因此可同時選擇兩個對象。根據(jù)示例性實施例的方法可以以程序命令的形式被實施，所述程序命令通過各種計算形式被執(zhí)行并被記錄在計算機可讀介質(zhì)上。計算機可讀介質(zhì)可單獨包括程序命令、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，或者可包括程序命令、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組合。記錄在所述介質(zhì)上的程序命令可專門為示例性實施例被設(shè)計和構(gòu)造，或者是計算機軟件領(lǐng)域中的技術(shù)人員中已知和可用的程序命令。計算機可讀介質(zhì)可以是磁介質(zhì)(例如，硬盤、軟盤和磁帶)、光介質(zhì)(例如，CD-ROM和DVD)、磁光介質(zhì)(例如，軟盤、光盤)以及存儲和執(zhí)行程序命令的硬件設(shè)備(例如，R0M、RAM和閃存)。程序命令可包括由解釋器使用的并由計算機實施的高級語言代碼以及由編譯器產(chǎn)生的機器代碼。硬件設(shè)備可作為至少一個軟件模塊，以執(zhí)行示例性實施例的功能，反之亦然。上述的示例性實施例和優(yōu)點僅是示例性的并且不應(yīng)被解釋為限制示例性實施例。本教導(dǎo)可容易地應(yīng)用于其他類型的設(shè)備。另外，本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例的描述意在說明性的，而不在于限制權(quán)利要求的范圍，并且多種替代、修改和改變對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是 顯然的。
權(quán)利要求
1.一種3D顯不系統(tǒng),包括: 屏幕，顯示具有彼此不同的深度值的多個對象； 運動檢測單元，感測相對于屏幕的用戶運動； 控制單元，使用來自運動檢測單元的輸出，根據(jù)用戶運動測量相對于屏幕沿z軸方向的用戶運動距離，并根據(jù)測量的沿z軸方向的用戶運動距離選擇所述多個對象當(dāng)中的至少一個對象。
2.如權(quán)利要求1所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，控制單元根據(jù)測量的依據(jù)用戶運動的沿z軸方向的用戶運動距離，來選擇所述多個對象當(dāng)中的至少一個對象。
3.如權(quán)利要求2所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，控制單元控制選擇的所述至少一個對象的深度值。
4.如權(quán)利要求2所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，控制單元控制選擇的所述至少一個對象的深度值，使得選擇的所述至少一個對象在屏幕上被顯示在所述多個對象的前面。
5.如權(quán)利要求1所述的3D顯示系統(tǒng)， 其中，所述多個對象具有根據(jù)其深度值的循環(huán)關(guān)系，如果控制單元控制選擇的所述至少一個對象的深度值，則控制單元根據(jù)循環(huán)關(guān)系控制其余多個對象的深度值。
6.如權(quán)利要求1所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，控制單元突出顯示選擇的所述至少一個對象。
7.如權(quán)利要求1所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，控制單元改變選擇的所述至少一個對象的透明度，或改變比選擇的所述至少一個對象具有更大的深度值的多個對象的透明度。
8.如權(quán)利要求1所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，控制單元檢測用戶的手形狀的改變，并根據(jù)用戶的手形狀的改變來執(zhí)行與選擇的對象相關(guān)的操作。
9.如權(quán)利要求8所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，如果用戶的手形狀做出第一標(biāo)志的手勢，則控制單元選擇對象，如果用戶的手形狀做出與第一標(biāo)志不同的第二標(biāo)志的手勢，則控制單元執(zhí)行與選擇的對象相關(guān)的操作。
10.如權(quán)利要求1所述的3D顯示系統(tǒng)，其中，所述多個對象形成兩個或更多個組，屏幕同時顯示所述兩個或更多個組，并且控制單元使用來自運動檢測單元的輸出，根據(jù)用戶運動測量沿X軸方向和I軸方向的用戶運動距離，并根據(jù)測量的沿X軸方向和I軸方向的用戶運動距離，選擇所述兩個或更多個組當(dāng)中的至少一個組。
11.一種3D顯不方法,包括: 在屏幕上顯示具有彼此不同的深度值的多個對象； 感測相對于屏幕的用戶運動； 根據(jù)用戶運動測量相對于屏幕沿z軸方向的用戶運動距離，并根據(jù)測量的沿z軸方向的用戶運動距離，選擇所述多個對象當(dāng)中的至少一個對象。
12.如權(quán)利要求11所述的3D顯示方法，其中，選擇至少一個對象的步驟包括:與根據(jù)用戶運動測量的沿z軸方向的用戶運動距離成比例地選擇所述多個對象當(dāng)中的至少一個對象。
13.如權(quán)利要求12所述的3D顯示方法，還包括:控制選擇的所述至少一個對象的深度值。
14.如權(quán)利要求12所述的3D顯示方法，還包括:控制選擇的所述至少一個對象的深度值，使得選擇的對象在屏幕上被顯示在所述多個對象的前面。
15.如權(quán)利要求11所述的3D顯示方法，其中，所述多個對象具有根據(jù)其深度值的循環(huán)關(guān)系，如果選擇的所述至少一個對象的深度值被控制，則還包括:根據(jù)循環(huán)關(guān)系控制其余多個對象的深度值。`
全文摘要
提供一種三維(3D)顯示系統(tǒng)，所述三維(3D)顯示系統(tǒng)包括屏幕，顯示具有彼此不同的深度值的多個對象，所述多個對象具有根據(jù)其相應(yīng)的深度值的循環(huán)關(guān)系；運動檢測單元，感測相對于屏幕的用戶運動；控制單元，使用來自運動檢測單元的輸出根據(jù)用戶運動測量相對于屏幕沿z軸方向的用戶運動距離，根據(jù)測量的沿z軸方向的用戶運動距離從所述多個對象當(dāng)中選擇一個對象，控制選擇的所述一個對象的深度值，使得選擇的所述一個對象在屏幕上被顯示在所述多個對象的前面，并根據(jù)循環(huán)關(guān)系控制其余多個對象的深度值。
文檔編號G06F3/0487GK103250124SQ201180058740
公開日2013年8月14日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者李東昊, 柳熙涉, 金淵培, 樸勝權(quán), 鄭圣勛 申請人:三星電子株式會社