[发明专利]面向OLED显示器的用于三维绘制的颜色集节能优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种关于OLED显示器的颜色集设计的节能优化方法，属于图形图像绘制领域。

背景技术

显示设备的功耗占据现代计算机系统的大约38%，在移动设备系统中甚至达到50%（相关技术可参考Vasily G.Moshnyaga,Eiji Morikawa.LCD display energy reduction by user monitoring.In Proceedings of International Conference on Computer Design,pp.94–97,2005和Findlay Shearer[M].Power Management in Mobile Devices.Newnes,2007）。而近些年来，一种优于传统的液晶显示设备（简称LCD）的新的显示技术——有机发光二极管（简称OLED）逐渐展现市场竞争力。由于OLED属于自发光的显示设备技术，其显示功率与显示的颜色内容直接相关，因此面向节能的颜色设计越来越受到研究者们的关注。在移动设备的用户交互界面设计中，通过优化界面元素的颜色属性，很大程度上降低了显示设备的功耗，从而提高了手持设备的电池持续供电时间（相关技术参考Mian Dong,Lin Zhong.Power modeling and optimization for OLED displays[J].IEEETransactions on Mobile Computing,11(9):pp.1587-1599,2011.）。在三维绘制中，考虑到绘制过程的复杂性，如果采用基于像素或图像的显示功率评估模型，则需要在完整地实现绘制过程后进行，从而导致极大地增加显示功率评估的计算量。在现有文献中，未有对三维绘制进行面向节能的颜色集设计优化的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向OLED显示器的用于三维绘制的颜色集节能优化方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：本发明面向OLED显示器的用于三维绘制的颜色集节能优化方法包括如下步骤：

（1）分别将不同强度值的红、绿、蓝这三种纯色在OLED显示器上显示；根据每一种所述纯色的各种强度值与OLED显示器的显示功率之间的一一对应关系，用高阶多项式逼近的方法分别拟合得到OLED显示器的显示功率与每一种所述纯色的强度值之间的多项式函数关系；

（2）对目标三维场景的可行的观察视点及其可行的观察视角进行采样，得到各所述观察视点与其观察视角的组合的集合；

（3）在采样得到的各所述观察视点与其观察视角的组合下，使用局部光照明模型绘制目标三维场景，分别得到在各所述观察视点与其观察视角的组合下的绘制结果的图像，各所述绘制结果的图像的每个像素的颜色是N种未知颜色的加权和，其中，所述未知颜色属于绘制目标三维场景时使用的颜色集，且N为所述颜色集中所含有的不同未知颜色的数量，N≥1；

（4）在采样得到的每个所述观察视点与其视观察角的组合下，将对应的所述绘制结果的图像的每个像素的颜色的红、绿、蓝三个分量的强度值分别对应地代入所述多项式函数关系中并相加，展开后合并同类项，得到各所述绘制结果的图像的每个像素的显示功率关于颜色集中的N种未知颜色的表达式；

（5）将各所述绘制结果的图像的每个像素的显示功率关于颜色集中的N种未知颜色的表达式进行累加，得到目标三维场景的绘制结果的评估显示功率关于颜色集中的N种未知颜色的表达式；

（6）使所述颜色集中的N种未知颜色满足如下约束条件：

N种未知颜色的两两之间在CIE L^*a^*b^*色彩空间中的相互欧式距离大于等于两种颜色的相互欧式距离阈值，N种未知颜色的两两之间的色调值的差值大于等于两种颜色的色调值差值阈值，N种未知颜色在CIE L^*a^*b^*色彩空间中的亮度分量均大于等于第一亮度阈值且均小于等于第二亮度阈值；

利用满足所述约束条件的颜色集，将目标三维场景的绘制结果的评估显示功率最小化，得到关于目标三维场景的带约束的面向OLED显示器的用于三维绘制的颜色集节能优化问题；

（7）将所述颜色集节能优化问题转化为无约束的优化问题，再用无约束优化方法进行求解，得到面向OLED显示器的用于三维绘制的节能颜色集。

进一步地，本发明所述高阶多项式为3阶以上多项式。