3D显示技术原理及发展(比较全面)ppt课件
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3D立体显示技术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。
本文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。
一、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。
二、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。
3d显示原理
3D显示原理是通过模拟人眼的视觉效果来实现立体显示的技术。
它利用不同的视角来呈现出不同的图像,让观察者看到的图像具有立体感。
目前,3D显示技术主要有两种实现方式:一种是通过使用特殊的眼镜来实现,另一种是利用裸眼技术来呈现3D效果。
使用眼镜的3D显示技术主要有两种:一种是红蓝眼镜,它通过将红色和蓝色滤镜分别覆盖在左右眼镜片上,然后在屏幕上显示红色和蓝色的图像,让左右眼分别看到不同的图像,从而实现立体效果。
另一种是偏振眼镜,它通过将左右眼镜片上的偏振方向不同,让左右眼分别看到不同偏振方向的图像,从而实现立体效果。
裸眼3D显示技术则不需要使用任何眼镜或者其他特殊的设备。
它主要是通过在显示屏上采用自适应光栅或者透镜,将左右眼所看到的图像分别投射到不同的位置,让观察者在不经过任何镜片或者过滤器的情况下,也能够感受到立体效果。
总的来说,3D显示技术是通过模拟人眼的视觉效果来实现立体显示的技术,目前主要有眼镜方式和裸眼方式两种实现方式。
随着技术的不断发展,相信未来会有更多更先进的3D显示技术出现。
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3D知识普及篇之3D显示技术及原理在不同的发展时期,根据不同的应用,不同的公司开发了不同的3D显示技术;从观看形式上来区分,有需要配戴眼镜的,有不需要配戴眼镜,眼镜也有主动与被动式之分;总体来说,配戴眼镜观看技术发展比较成熟,设计和制造难度、制造成本较低,3D效果好;而裸眼观看的技术还处于起步阶段,制造难度高,成本高,而观看的效果不尽如人意,尤其是观看的角度有限制,清晰度差,3D效果也不好;现有3D显示方式对比第二节主动快门式(时分式)原理介绍主动快门式具有以下特点:(1)显示原理相对简单,系统的实现复杂度低;(2)画质优异,能实现双眼1080P的高清显示,讲影院级的3D影像带入家庭;(3)成本低,由2D升级到3D的主要工作集中在驱动电路的升级,以及有限的额外眼镜成本;由于主动快门式3D显示的上述特点,当前主流的3D电视厂家纷纷采用这种技术,如:Pana-sonic,Sony,Samsung等;另外也有3D影院系统采用这种技术,如:XPAND;美中不足,这种技术要求观众佩戴眼镜,稍有不便。
第三节光分式原理介绍“光分式”也被称为“偏振式”。
顾名思义,中技术利用了偏振光的特点。
光波我们知道,光波是一种横波(震动方向垂直于传播方向),是由与传播方向垂直的电场和磁场交替转换的震动形成的。
我们通常将其电场的振动方向称为光波的震动方向,自然光在各个方向上的震动是均匀的,因而被称为非偏振光。
如果一束光在任意一个特定的时刻只在一个特定的方向上振动,则这束光就是偏振光。
自然光偏振光可以通过偏振镜获得,偏振镜就是一个栅栏,其具有振动方向。
当一束自然光通过偏振镜时,偏振镜指挥这一束自然光中与其振动方向一直的一部分通过,而其他不一致的部分都会被过滤掉。
圆偏振光振动方向而当一束偏振光经过偏振镜时,如果这束偏振光的振动方向与偏振镜的振动偏振光振动方向一致,这束偏振光则全部允许通过;反之,如果这束偏振光的振动方向与偏振镜的方向不一致,这束偏振光则全部被过滤掉。