[发明专利]单屏圆周平动位图式体积显示方法

说明书

本发明公开了一种单屏圆周平动位图式体积显示方法。有一个作圆周平动的成像屏，在成像屏上显示一幅代表三维场景横截面的二维图像，此二维图像的位图信息及其在成像屏上的显示位置，根据成像屏所在的实时位置作动态刷新，形成一个相互平行的、时分的二维图像序列；借助视觉暂留效应，此二维图像序列被观察者感知并还原为一个三维场景。与背景技术领域中的显示方法相比，本发明在保证体素均匀且可以实现惯性力平衡的前提下，显著简化了驱动机构，提高了显示空间的占空比与显示时间的占空比。因此，特别适合三维图像的精确显示，在工业设计、科学研究、教学演示、医学CT分析、空间机构运动仿真等举凡涉及三维图像显示的领域都有着广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及三维图像显示方法，尤其是涉及一种单屏圆周平动位图式体积显示方法。

背景技术

已经公开的位图式体积显示方法，根据成像屏的个数及其所具有的机械扫描运动方式，可分别归属到定轴转动式、往复移动式和多屏平动式三种。

定轴转动式如图1所示，其中只有一个成像屏，成像屏所作的机械扫描运动是定轴转动。其优点是惯性力易于平衡，显示空间的占空比与显示时间的占空比都达到最大；其局限是体素大小与分布都不均匀，而是从转轴向外呈线性增长，因而不适合三维图像的精确显示。

往复移动式如图2所示，其中只有一个成像屏，成像屏所作的机械扫描运动是往复移动。其优点是允许大小一致且分布均匀的体素，从而适合三维图像的精确显示，并且显示空间的占空比与显示时间的占空比都比较大；其局限是成像屏的运动是加速度很大的往复运动，惯性力无法平衡，引起的振动和噪音问题难以克服。

多屏平动式如图3所示，其中有2~6个相互平行的成像屏，它们均匀分布在同一圆周上，沿此圆周作圆周平动，并依次出现在视野中。其优点是允许大小一致且分布均匀的体素，从而适合三维图像的精确显示，且惯性力可以平衡；其局限是显示空间的占空比与显示时间的占空比都比较小，特别是驱动机构比较复杂。

发明内容

为了克服背景技术领域中所存在的问题，本发明的目的在于提供一种单屏圆周平动位图式体积显示方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明有一个作圆周平动的成像屏，在成像屏上显示一幅代表三维场景横截面的二维图像，此二维图像的位图信息及其在成像屏上的显示位置，根据成像屏所在的实时位置作动态刷新，形成一个相互平行的、时分的二维图像序列；借助视觉暂留效应，此二维图像序列被观察者感知并还原为一个三维场景。

所述成像屏上显示一幅代表三维场景横截面的二维图像的方法是通过直接显示生成的；为实现成像屏的圆周平动，采用了第一个平行四边形机构，其中的连杆与成像屏固连；为实现与第一个平行四边形机构惯性力的平衡，采用了曲柄呈180°布置的第一个配重平行四边形机构，其中的连杆与第一个配重固连；为了保证成像屏上显示的二维图像正好落在固定的成像空间中，必需使显示位图相对于成像屏的偏移量等于成像屏在屏面方向发生的位移量。