立体显示技术的原理、体视因素和术语citedVIP免费

2010年工程图学学报2010第5期JoURNALoFENGINEERINGGRAPHICSNo．5立体显示技术的原理、体视因素和术语王飞1，王晨升1，刘晓杰2(1．北京邮电大学自动化学院，北京100876；2．长春大学机械工程学院，吉林长春130022)摘要：阐述了立体显示技术的原理：解释并分析了实现立体视的视觉因素及其相互关系，给出了其解析式。针对国内立体显示技术所用术语不统一的状况，对立体显示技术的术语进行了讨论。在分析了目前国内相关文章中使用的术语的基础上，归纳并尝试给出更为规范、准确的称谓。关键词：工程图学；立体显示；原理；体视因素；术语中图分类号：TB23文献标识码：A文章编号：1003—0158(2010)05-0069．05ThePrincipIe，StereoscopicFactorsand1’erminologyofThree—dimensionalDisplayTechnologyWANGFeil，WANGChen—shen91，LILJxia0．jie2(1．sch∞lofAu“珊ati∞，B蜘hlguniVc鸺时ofP璐协孤dTclcco舢mnicatio岫，Be幻ing100876，Chhla；2．colIegeofM耐IanicalEngin吲佃g，Ch柚gch啪UniV哪畋cIl如时mJ．1．m130022，Ch妇)Abstract：Thispaperdescribestheprincipleofthree-dimensionaltecllIlology，卸ddiscussesthefactorsaff．ectingtlleimplementationofstereoscopicdisplay，theirinteractions，锄dtheirmathematicalexpressions．TbwardsmeinconsistencyoftermiIlologyusageinthree-dimensionaldisplaytecllllologystudy，thispaperdiscussestheuSageofte肌inologyinreleVantfields．Basedonthe仃aditionoftemusageinreleVantdoculnents，thispaperpr叩osesasetofration“andstandardizedterIIlinologiesfortheusageofstereoscopictecllIlolog)rstudy．Keywords：engineering铲印hics；stereoscopicdisplay；principle；stereoscopicfactors；temlinolog)r社会信息化对视觉图形图像的要求越来越高，如今普遍采用的二维图形图像(轴测图、透视图)已经不能满足某些领域的需要了。从上个世纪80年代人们就开始了对具有深度信息的体视图像的表示(显示)和观察方式等相关技术的研究。经过20多年的不懈努力，取得了许多新的成果，开发了许多新技术，这些技术已经广泛应用于虚拟现实、广播电视、通信、机械、医学收稿日期：2008一12一15基金项目：国家“863”资助项目(2007从OlZ329)作者简介：王飞(1953一)，男，辽宁海城人，教授，主要研究方向为工程图学、计算机图形学、立体显示技术和先进制造技术．万方数据工程图学学报2010年等领域。按其表示方法，立体显示可分为两眼式、多眼式、超多眼式、空中像、空间像、光波面再现式等。其中，两眼式是最为成熟的立体显示方式，常见的有眼镜式和裸眼两种方式。因我国还没有关于立体显示技术的相关标准，使得立体显示的用语很不统一。本文将在讨论两眼视差、辐辏、焦点调节和单眼运动视差等主要生理因素的基础上，分析目前相关文献中使用的术语，并试图依照其学科来源和形成机理给出更为准确的称谓。1体视投影的原理如图l所示，以人的两眼瞳为视点，其中&为左视点，风为右视点，分别以左右视点对同一物体在画面P上形成的透视投影对称为体视投影，或称为体视图形(像)。．乳淼称为眼基线，眼基线一般平行于画面，B称为目距，约为65mm。对应于左视点S．的透视投影称为左投影，对应于右视点舔的透视投影称为右投影。如果左右投影存在一定差异，在观察画面时，让左眼只能看到左投影，右眼只能看到右投影，那么经过视觉信息处理，观察到的左右眼投影就会在观察者的头脑中融合成一个立体映像，跳出画面形成立体视。无论是眼镜方式还是裸眼方式，都需要满足上述必要条件才能形成立体视。图l体视原理对观察者来说，当物体在画面前面，则形成的体视映像伸出屏幕，如物体在画面后面，则形成的体视映像在屏幕后方。前者称为交叉视，后者称为同侧视，如图2所示。(a)交叉视(b)同侧视图2交叉视和同侧视2体视因素人类感知三维空间维度形成立体视的因素可分为心理因素(也称为感性因素)和生理因素两类，其中心理因素包括线性透视、视网膜像的大小、阴影、明暗、浓淡、色相、遮挡等；生理因素主要有两眼视差、辐辏、焦点调节和运动视差等。在这些因素中焦点调...