3D 立体显示技术综述 引言 理想的视觉显示与日常经历中的场景对比,在质量、清晰度和范围方面应该是无法区分的,但是当前的技术还不支持这种高真实度的视觉显示。随着 2009 年底卡梅隆导演的《阿凡达》热映,三维立体(3D Stereo)显示技术成为目前火热的技术之一,通过左右眼信号分离,在显示平台上能够实现的立体图像显示。立体显示是 VR 虚拟现实的一个实现沉浸交互的方式之一,3D(3 dimensional)立体显示可以把图像的纵深,层次,位置全部展现,观察者更直观的了解图像的现实分布状况,从而更全面了解图像或显示内容的信息。 电影《阿凡达》热映的后时代,全民步入了 3D 立体的时代,随着技术的发展和对3D技术关注度的剧增,3D 显示技术的普及化应用已进入紧锣密鼓的实用阶段。本文旨在介绍目前各种系统或设备对三维立体实现方式,推广三维立体的认知度。 1、3D 立体显示原理 3D 立体显示的基本原理如图表 1 所示。图中表示两眼光轴平行的情况,相当于两眼注视远处。内瞳距(IPD)是两眼瞳孔之间的距离。两眼空间位置的不同,是产生立体视觉的原因。F 是距离人眼较近的物体B 上的一个固定点。右面的两眼的视图说明,F 点在视图中的位置不同,这种不同就是立体视差。人眼也可以利用这种视差,判断物体的远近,产生深度感。这就是人类的立体视觉,由此获得环境的三维信息。 图表 1 立体显示原理 人眼的另一种工作方式是注视近处的固定点F。这时两眼的光轴都通过点F。两个光轴的交角就是图中的会聚角。因为两眼的光轴都通过点F,所以F点在两个视图中都在中心点。这时,与F相比距离人眼更远或更近的其他点,会存在视差。人眼也可以利用这种视差,判断物体的远近,产生深度感。 目前市场上的3D 立体技术的产品主要围绕着裸眼立体和非裸眼立体两种方式,其中涉及的主要产品有:液晶显示设备、等离子显示设备、便携式显示终端设备、投影设备等。 2、立体显示分类 3D 立体显示技术可主要分为:裸眼立体显示、便携式立体显示、佩带眼镜的立体三种方式,下面分别介绍不同的显示技术。 因头盔式立体呈现方式较老而且使用极少,全息方式因价格等因素远离民用,因此,本文不对此部分内容做介绍与综述。 2.1 裸眼立体显示 裸眼立体显示不要求辅助的观看设备(不需要佩带眼镜),不给用户附加任何约束。观看区域或观看体积的大小可能有所不同,裸眼立体显示也可由多人观看,但整体亮度或观看角度有极大限制。 2.1.1 透镜(Len...