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立体显示技术及其研究现状

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图3Nine-Tile格式

多棱镜将这9幅具有不同视角的图像交错叠加,排列成一幅新的、具有光栅干扰条纹的图像,通过棱镜透射将不同角度的图像映射在左右眼,从而形成立体的效

果。自动立体镜中,由于采用了9幅不同角度的照片重现场景,增加了图片的信息量,从而能够获得较好的立体显示效果。

3真三维立体显示技术

真三维立体显示技术的基本原理是在空间给定点0,Y,:)处进行成像,每一个成像点都是三维成像最基本的单位——体素点,一系列的体素点就在实际的空问形成了真实的三维图像用。它具有与生俱来的物理深度,同时使用方便、无需特殊的辅助设备,克服了平面三维显示或使用三维眼镜等方式的主要缺点。

真三维显示技术分为两个发展方向:球状显示技术(旋转投影面技术)和全息显示技术。目前球状显示技术是真三维显示的主要技术。它是用一个半圆形特殊屏幕作为投影面,当它以一定的速度在空问旋转就构成了一个半球形空间作为成像区域。在每一个瞬间旋转而处于一个特定的角度,根据这个角度对要显示的三维场景进行切片,将这个切片显示在旋转面上,就成为三维场景的一个离散表示。当旋转面完整的转一圈以后,整个三维场景便以很多个离散切片的形式显示出来,利用人眼的视觉残留形成空间连续的三维图像I娴。

图4球状三维显示器示意图

图4是国外一家机构的三维娩示器设计图。可以看出,这样的显示器可以对一个场景进行完整全面的描述而不只是对场景的某个投影面进行描述。因此,利用球状显示技术可以保证多人同时刻对同一

场景的不同方向和角度进行观察,做到全场景观察。

4立体显示技术产品最新发展

由于立体显示广阔的应用前景与巨大的市场潜力,以三维显示器为代表的立体显示系统逐渐成为各国研

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发的热点。世界发达国家都加入了三维显示器的研发并且取得重大突破【姗。.

德国国际电子公司最早成功开发全真立体电视技术,在世界上50多个国家和地区得到了成功的推广和运用,并带来了巨大的商业利益。

韩国三星公司“三维立体显示解决方案”以SuperD技术为核心开发的“三维立体影像系统”包括3D立体显示器、播放软件、制作软件3部分。3D立体显示器采用显微透镜光栅屏幕或透镜屏技术,并通过摩尔纹干涉测量法精确对位,利用一组倾斜排列的凸透镜阵列,仅在水平方向上发生折射为双眼提供不同的透视图像,来实现立体效果。其制作软件则通过专用核心算法生成与硬件设备相匹配的立体影像,亦可将原有的2D图像自动转换为3D影像,满足了不同使用者对3D显示内容的需要。目前主要为展览展示、广告传媒、科研医疗、军事教育、游戏娱乐等客户提供完备的个性化服务。

三洋电机生产的液晶显示器,采用了Stepbarrier技术,在画面上设计多个条状遮光“图像分割棒”,使用户的右眼和左眼分别只能看到右眼图像和左眼图像,以此实现立体效果。

美国苹果公司则充分利用计算机和计算机绘图领域的最新成果,通过强大的运算能力而快速产生立体影像,以进行交互式显示。

此外,德州仪器公司近日发布了3DDLP(数字光处理)技术,主要面向家庭影院市场。IBM也在不久前展出专为DLP电视和投影机设计的低成本3D影像技术,IBM称希望将来这项技术能用于成本为20美元的DLP电视或家庭影院。

超多维科技公司是国内较早进行此方面研究的公司,他们研发的SuperD系列3D显示器主要是通过在液晶显示屏内加入特殊的膜,通过在水平方向上改变光线的传输方向来为双眼提供有细微差异的透视图像,利用两眼视差实现立体效果则采用“裸眼多视点”技术,通过在屏幕上提供9幅画面来达到裸眼观看的立体效果。

5小结

随着高清电视在全球的普及,光盘、因特网及其他新的技术装备飞速发展,使得三维成像技术的应用领域不断扩大,显示出这一新兴产业的巨大市场空间。立体电视的实现将是继数字电视后的又一场重大革命。虽然3D显示技术还存在一些急需解决的问题,但是从源源不断推出的新品可以看到,实现显示技术从2D到3D的超

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立体显示技术及其研究现状

作者:冯茂岩, 沈春林, FENG Mao-yan, SHEN Chun-lin

作者单位:冯茂岩,FENG Mao-yan(江苏海事技术学院,信息工程系,江苏,南京,210070), 沈春林,SHEN Chun-lin(南京航空航天大学,自动化学院,江苏,南京,210016)

刊名:

电视技术

英文刊名:VIDEO ENGINEERING

年,卷(期):2008,32(11)

被引用次数:1次

参考文献(10条)

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10.KAWAI T3D displays and applications 2002(23)

引证文献(1条)

1.谷俊.陶宇虹.王琼华.李大海基于双狭缝光栅的裸眼三维立体投影机[期刊论文]-激光与光电子学进展 2009(8)本文链接:https://www.doczj.com/doc/cd1761644.html,/Periodical_dsjs200811013.aspx

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