本发明属于多媒体播放技术领域，具体涉及一种3D弹幕的实现方法以及实现装置。
背景技术：
弹幕在显示视频时，将大量用户评论以滚动的形式现在在视频上的一种方式，是目前一种比较流行的娱乐方式，但是现有的弹幕均为平面文字、图形效果，长时间观看较为枯燥。因此如何增强弹幕的体验效果是本领域技术人员所急需解决的难题。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明公开了一种3D弹幕的实现方法以及实现装置。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种3D弹幕的实现方法，步骤包括：
（1）采用人眼3D模型算法，对需要展示的3D弹幕及其效果进行处理，形成3D格式的图形数据；
（2）将步骤（1）形成的3D格式的图形数据与输入视频进行叠加，并使用3D辅助器材在显示设备上进行观看。
进一步地，步骤（1）的具体步骤包括：
（a）在三维空间内选取参考坐标系，在其中对需要展示的3D弹幕进行建模，并且根据3D图形的轮廓描出相应的轮廓坐标或轮廓方程；
（b）根据观看参数建立人眼观看3D模型；观看参数包括人眼观看距离、3D弹幕展示位置以及3D弹幕展示角度；
（c）根据人眼以及3D弹幕的相对位置，分别对左、右眼形成视差投影变换公式；
（d）将步骤（a）中3D图形的轮廓坐标通过步骤（c）中的视差投影变换公式，分别投影为左、右眼3D视频数据；
（e）根据3D图形的显示方向进行投影遮挡处理，获得投影遮挡数据；
（f）在步骤（d）中投影得到的左、右眼3D视频数据中将步骤（e）中获得的投影遮挡数据删除，得到3D图形显示所需的左、右眼数据集，即为3D格式的图形数据。
进一步地，步骤（2）的方法为：根据显示设备的3D效果模式，对得到的3D格式的图形数据进行处理，获得处理后的3D左、右眼数据，并叠加到非3D视频上，再通过3D偏振眼镜进行重建观看。
进一步地，步骤（2）的方法为：对于被叠加的视频为非3D格式的视频，将其变换为3D格式视频，再根据显示设备的3D效果模式，将得到的3D格式的图形数据进行变换，形成3D格式的左、右眼视频信号，分别叠加至3D格式的左、右眼视频信号上，采用与显示设备相同的3D效果模式直接显示。
进一步地，步骤（2）的方法为：对于被叠加的视频为3D格式的视频，根据显示设备的3D效果模式，将需要添加的图形形成3D图形数据，分别叠加至3D格式的左、右眼视频信号上，并采用与显示设备相同的3D效果模式直接显示。
本发明还提供了一种3D弹幕实现装置，包括输入接口、输出接口、电源、CPU以及信号传输模块；CPU分别通过总线连接输入接口、输出接口以及信号传输模块；电源还直接与CPU相连。
作为优选，信号传输模块包括WIFI模块与蓝牙模块；WIFI模块通过总线与CPU相连；蓝牙模块还直接与CPU相连。
作为优选，还包括有内存模块；内存模块为存储芯片，直接与CPU连接。
本发明提供了一种3D弹幕的实现方法，首先采用人眼3D模型算法，对需要展示的3D弹幕及其效果进行处理，形成3D格式的图形数据；其次将形成的3D格式的图形数据与输入视频进行叠加，并使用3D辅助器材在显示设备上进行观看。
在三维空间内选取参考坐标系，在其中对需要展示的3D弹幕进行建模，并且根据3D图形的轮廓描出相应的轮廓坐标或轮廓方程。首先根据观看参数建立人眼观看3D模型；观看参数包括人眼观看距离、3D弹幕展示位置以及3D弹幕展示角度，并且根据人眼以及3D弹幕的相对位置，分别对左、右眼形成视差投影变换公式；并且将3D图形的轮廓坐标通过视差投影变换公式，分别投影为左、右眼3D视频数据，同时根据3D图形的显示方向进行投影遮挡处理，获得投影遮挡数据；在左、右眼3D视频数据中将获得的投影遮挡数据删除，得到3D图形显示所需的左、右眼数据集，即为3D格式的图形数据；最后根据显示设备的3D效果模式，对获得的3D格式的图形数据进行处理，再通过3D辅助器材即可实现在3D弹幕在显示设备上的观看。
本发明根据显示设备的3D效果模式，存在三种不同的对3D格式的图形数据的处理方法。第一种为显示设备中输入的原始视频为非3D视频，并且对原始视频不处理；具体方法根据显示设备的3D效果模式，对得到的3D格式的图形数据进行处理，获得处理后的3D左、右眼数据，并叠加到输入的非3D视频上，再通过3D偏振眼镜进行重建观看。第二种为显示设备中输入的原始视频为非3D视频，对原始视频进行处理；具体方法根据显示设备的3D效果模式，将得到的3D格式的图形数据进行变换，形成3D格式的左、右眼视频信号；再根据显示设备的3D效果，将需要叠加的原始输入非3D视频形成3D图形数据，分别叠加至3D格式的左、右眼视频信号上，采用与显示设备相同的3D效果模式直接显示。第三种为显示设备中输入的原始视频为3D视频；具体方法根据显示设备的3D效果模式，将原始输入的3D视频形成3D图形数据，分别叠加至3D格式的左、右眼视频信号上，并采用与显示设备相同的3D效果模式直接显示。
本发明还提供了一种3D弹幕的实现装置, 由输入接口、输出接口、电源、CPU以及信号传输模块组成；其中CPU分别通过总线连接输入接口、输出接口以及信号传输模块；本发明在使用时由输入接口将基带视频输入，由CPU进行信号处理，进行图形、文字、动画以及弹幕等叠加完成后，再由输出接口连接至显示设备进行显示；本发明中的CPU还与信号传输模块相连，可通过信号传输直接控制CPU，并且本发明中的信号传输模块由WIFI模块与蓝牙模块组成，保证本发明在能够接入局域网或互联网的同时，还可通过手机、pad等移动设备进行控制，使得所需的图形、文字、动画以及弹幕效果可以预存在网络服务器上，需要时可以直接取用。本发明中还设有存储芯片作为内存模块，直接与CPU连接，存储芯片中可以预先存储有多种图形、文字、动画以及弹幕效果，可根据需要直接进行叠加。
本发明与现有技术相比，采用人眼3D模型算法将3D弹幕转换为3D图形效果，并且既能够叠加于现有非3D视频上，也能够与现有3D视频相结合，使得3D弹幕的体验效果得到显著提升；通过本发明提供的3D弹幕实现装置能够实现在基带视频输入的弹幕、图形、文字、动画上叠加3D格式的视频数据再输出,实现弹幕、图形、文字以及动画的3D显示；具有局域网以及互联网模式，且均可通过移动设备进行控制。
附图说明
图1、本发明提供的一种3D弹幕实现装置的结构框图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明提供一种3D弹幕的实现方法，步骤包括：
（1）采用人眼3D模型算法，对需要展示的3D弹幕及其效果进行处理，形成3D格式的图形数据；
具体步骤包括：
（a）在三维空间内选取参考坐标系，在其中对需要展示的3D弹幕进行建模，并且根据3D图形的轮廓描出相应的轮廓坐标或轮廓方程；
（b）根据观看参数建立人眼观看3D模型；观看参数包括人眼观看距离、3D弹幕展示位置以及3D弹幕展示角度；
（c）根据人眼以及3D弹幕的相对位置，分别对左、右眼形成视差投影变换公式；
（d）将步骤（a）中3D图形的轮廓坐标通过步骤（c）中的视差投影变换公式，分别投影为左、右眼3D视频数据；
（e）根据3D图形的显示方向进行投影遮挡处理，获得投影遮挡数据；
（f）在步骤（d）中投影得到的左、右眼3D视频数据中将步骤（e）中获得的投影遮挡数据删除，得到3D图形显示所需的左、右眼数据集，即为3D格式的图形数据。
（2）将步骤（1）形成的3D格式的图形数据与输入视频进行叠加，并使用3D辅助器材在显示设备上进行观看。具体地：步骤（2）存在三种不同的对3D格式的图形数据的处理方法。第一种为显示设备中输入的原始视频为非3D视频，并且对原始视频不处理；第二种为显示设备中输入的原始视频为非3D视频，对原始视频进行处理。第三种为显示设备中输入的原始视频为3D视频。
当显示设备中输入的原始视频为非3D视频，并且对原始视频不处理时，根据显示设备的3D效果模式，对得到的3D格式的图形数据进行处理，获得处理后的3D左、右眼数据，并叠加到非3D视频上，再通过3D偏振眼镜进行重建观看。
对于被叠加的视频为非3D格式的视频，将其变换为3D格式视频，再根据显示设备的3D效果模式，将得到的3D格式的图形数据进行变换，形成3D格式的左、右眼视频信号，分别叠加至3D格式的左、右眼视频信号上，采用与显示设备相同的3D效果模式直接显示。
对于被叠加的视频为3D格式的视频，根据显示设备的3D效果模式，将需要添加的图形形成3D图形数据，分别叠加至3D格式的左、右眼视频信号上，并采用与显示设备相同的3D效果模式直接显示。
本发明还提供了一种3D弹幕实现装置，如图1所示，包括输入接口、输出接口、电源、CPU、内存模块以及信号传输模块；CPU分别通过总线连接输入接口、输出接口以及信号传输模块；内存模块为存储芯片，直接与CPU连接，并且电源直接与CPU相连。其中信号传输模块包括WIFI模块与蓝牙模块；WIFI模块通过总线与CPU相连；蓝牙模块还直接与CPU相连。
实施例1、3D送花效果：
选择人眼瞳距为8～12厘米、人眼观看距离为2～6米，显示屏的宽度为50厘米，通过本发明提供的方法能够实现3D玫瑰花从显示屏背景深度约5米处，以1.5米/秒的速度逐渐移动至眼前约30厘米处的效果，并在移动过程中3D玫瑰花逐次开放，到眼前约50厘米时旋转并散发代表香味的气体动画。
实施例2、3D丢鸡蛋效果：
选择人眼瞳距为8～12厘米、人眼观看距离为2～6米，显示屏的宽度为50厘米，通过本发明提供的方法能够实现3D鸡蛋从显示屏背景深度约10米处，以10米/秒的速度逐渐移动至眼前约50厘米处，并呈现出砸碎在玻璃上，蛋浆砸破下滴的动画效果。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。