《3d立體顯示技術(shù)綜述》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、3D立體顯示技術(shù)綜述[摘要]理想的視覺顯示與日常經(jīng)歷中的場景對比，在質(zhì)量、清晰度和范圍方面應(yīng)該是無法區(qū)分的，但是當(dāng)前的技術(shù)還不支持這種高真實度的視覺顯示。隨著2009年底卡梅隆導(dǎo)演的《阿凡達(dá)》熱映，三維立體(3DStereo)顯示技術(shù)成為目前火熱的技術(shù)之一，通過左右眼信號分離，在顯示平臺上能夠?qū)崿F(xiàn)的立體圖像顯示。立體顯示是VR虛擬現(xiàn)實的一個實現(xiàn)沉浸交互的方式之一，3D(3dimensional)立體顯示可以把圖像的縱深，層次，位置全部展現(xiàn)，觀察者更直觀的了解圖像的現(xiàn)實分布狀況，從而更全面了解圖像或顯示內(nèi)容的信息。[關(guān)鍵詞]三維立體、3Dstereo、VR、虛擬現(xiàn)實、交互、沉浸、裸眼立

2、體、3D眼鏡、主動立體、被動立體、光譜立體引言理想的視覺顯示與日常經(jīng)歷中的場景對比，在質(zhì)量、清晰度和范圍方面應(yīng)該是無法區(qū)分的，但是當(dāng)前的技術(shù)還不支持這種高真實度的視覺顯示。隨著2009年底卡梅隆導(dǎo)演的《阿凡達(dá)》熱映，三維立體(3DStereo)顯示技術(shù)成為目前火熱的技術(shù)之一，通過左右眼信號分離，在顯示平臺上能夠?qū)崿F(xiàn)的立體圖像顯示。立體顯示是VR虛擬現(xiàn)實的一個實現(xiàn)沉浸交互的方式之一，3D(3dimensional)立體顯示可以把圖像的縱深，層次，位置全部展現(xiàn)，觀察者更直觀的了解圖像的現(xiàn)實分布狀況，從而更全面了解圖像或顯示內(nèi)容的信息。電影《阿凡達(dá)》熱映的后時代，全民步入了3D立體的時代，

3、隨著技術(shù)的發(fā)展和對3D技術(shù)關(guān)注度的劇增，3D顯示技術(shù)的普及化應(yīng)用已進(jìn)入緊鑼密鼓的實用階段。本文旨在介紹目前各種系統(tǒng)或設(shè)備對三維立體實現(xiàn)方式，推廣三維立體的認(rèn)知度。1、3D立體顯示原理3D立體顯示的基本原理如圖表1所示。圖中表示兩眼光軸平行的情況，相當(dāng)于兩眼注視遠(yuǎn)處。內(nèi)瞳距（IPD）是兩眼瞳孔之間的距離。兩眼空間位置的不同，是產(chǎn)生立體視覺的原因。F是距離人眼較近的物體B上的一個固定點。右面的兩眼的視圖說明，F(xiàn)點在視圖中的位置不同，這種不同就是立體視差。人眼也可以利用這種視差，判斷物體的遠(yuǎn)近，產(chǎn)生深度感。這就是人類的立體視覺，由此獲得環(huán)境的三維信息。圖表1立體顯示原理人眼的另一種工作方式

4、是注視近處的固定點F。這時兩眼的光軸都通過點F。兩個光軸的交角就是圖中的會聚角。因為兩眼的光軸都通過點F，所以F點在兩個視圖中都在中心點。這時，與F相比距離人眼更遠(yuǎn)或更近的其他點，會存在視差。人眼也可以利用這種視差，判斷物體的遠(yuǎn)近，產(chǎn)生深度感。目前市場上的3D立體技術(shù)的產(chǎn)品主要圍繞著裸眼立體和非裸眼立體兩種方式，其中涉及的主要產(chǎn)品有：液晶顯示設(shè)備、等離子顯示設(shè)備、便攜式顯示終端設(shè)備、投影設(shè)備等。2、立體顯示分類3D立體顯示技術(shù)可主要分為:裸眼立體顯示、便攜式立體顯示、佩帶眼鏡的立體三種方式，下面分別介紹不同的顯示技術(shù)?！　∫蝾^盔式立體呈現(xiàn)方式較老而且使用極少，全息方式因價格等因素遠(yuǎn)離

5、民用，因此，本文不對此部分內(nèi)容做介紹與綜述。2.1裸眼立體顯示裸眼立體顯示不要求輔助的觀看設(shè)備（不需要佩帶眼鏡），不給用戶附加任何約束。觀看區(qū)域或觀看體積的大小可能有所不同，裸眼立體顯示也可由多人觀看,但整體亮度或觀看角度有極大限制。2.1.1透鏡(Lenticulars)顯示技術(shù)一個透鏡面是圓柱透鏡的陣列，它用于產(chǎn)生自動立體三維圖像，這是通過把兩個不同的二維圖像導(dǎo)向各自的觀看子區(qū)域。在透鏡面前方不同的角度上，在子區(qū)域內(nèi)形成圖像。當(dāng)觀察者的頭在正確的位置時，每只眼就在不同的觀看區(qū)，看到不同的圖像，得到雙目視差。　透鏡成圖像對于大的視場要求高分辨率。對兩個視場必須實時顯示，而且圖像被切

6、片并放在透鏡后面的垂直條中?？娠@示的視場的數(shù)目受到圓柱透鏡聚焦能力不完善性的限制。透鏡畸變和光的繞射減少了透鏡方向性，于是由背面屏幕聚焦的圖像，不是以平行射線出現(xiàn)，而是以某種角度散布。這種散布限制了能彼此區(qū)分的子區(qū)域數(shù)目。透鏡面顯示的另一個關(guān)鍵問題是背部屏幕圖像必須對準(zhǔn)縫口或透鏡，否則子區(qū)域圖像將不會導(dǎo)向合適的子區(qū)域。圖表2透鏡式裸眼立體優(yōu)點：3D技術(shù)顯示效果更好，亮度不受到影響。　　缺點：相關(guān)制造與現(xiàn)有LCD液晶工藝不兼容，需要投資新的設(shè)備和生產(chǎn)線。2.1.2視差檔板（Parallaxbarrier）顯示技術(shù)視差檔板是放在顯示前方的垂直平板，它對每只眼都阻檔了屏幕的一部分。視差檔板

7、的作用類似透鏡面。差別在于它是用檔板檔住部分顯示，而不是用透鏡導(dǎo)引屏幕圖像。屏幕顯示兩個圖像，每個分成垂直條。屏幕上顯示的條交替為左右眼圖像，每只眼只看到它的條?！∫暡顧n板顯示一般不使用，因為有幾個缺點。首先，顯示的圖像太暗，因為檔板檔住每只眼大部分光。而且，對小的縫寬度，由縫隙的光擴(kuò)散可能是問題，這是因為光線散射。此外，圖像必須劃分成條。圖表3視差檔板顯示原理2.1.3切片堆積顯示技術(shù)切片堆積顯示也稱為多平面顯示。它由多層二維圖像（切片）構(gòu)成三維體積。正