立体视觉原理与3D造成不适性

3D立体成像原理介绍一．3D立体影像的历史：3D立体电影的发源1. 19世纪末，英国威廉姆·弗莱斯·格林发明了世界上第一套放映和观看3D的装置，他在银幕上同时放映两个画面，观众通过佩戴眼镜获得立体感。

2. 1936年米高梅公司根据红绿滤色透镜原理拍摄的《Audioscopiks》系列，给观众派发了红绿眼镜，效果在当时机器震撼，该片还获得了当年奥斯卡最佳短片奖的提名。

3. 1962年天马电影厂投资拍摄，著名喜剧演员陈强主演的《魔术师的奇遇》是国内第一部3D电影。

只是3D电影虽然有着多年历史，却一直未成成为受关注的主流。

4.直至2009年一部全球狂卷26亿票房的美国3D大片《阿凡达》的出现，震撼世人的同时也在全球掀起了一股3D狂潮。

二．3D的分类1.分色式：这是最早出现、最初级的一种3D立体成像技术色分法会将两个不同视角上拍摄的影像分别以两种不同的颜色印制在同一副画面中。

这样视频在放映是仅凭肉眼观看就只能看到模糊的重影，而通过对应的红蓝等立体眼镜就可以看到立体效果，以红蓝眼镜为例，红色镜片下只能分辨除红色外的景象(红色镜片，底色为红色所以影片中的红色被忽略)，蓝色镜片只能分辨除蓝色外的景象(蓝色镜片，底色为蓝色所以影片中的蓝色被忽略)，两只眼睛看到的不同影像在大脑中重叠呈现出3D立体效果。

红色镜片下只能看到红色的影像，蓝色镜片只能看到蓝色的影像，两只眼睛看到的不同影像在大脑中重叠呈现出3D立体效果。

色分法的好处与不足：这种方法无需改变放映设备，直接就可以实现，成本低廉，不过容易对人眼造成视觉疲劳。

这种3D技术的缺点很明显：画面效果失真严重，不但亮度下降，而且颜色缺失，靠屏蔽了一些颜色来得到的3D，视觉效果不太理想，因此现在我们看到的到多是时分法和光分法3D系统。

我司红蓝镜片有厚薄之分：①薄型红蓝镜片（PET）多使用于一次性纸红蓝眼镜赠送，也可用于镜框眼镜产品结构：㈠纸质为250g单筒纸，四色印刷㈡进口环保ABS原料，高弹性，耐弯折眼镜架镜片：0.15-0.18mm PET滤光片光学参数：间接透过率91.75%，直接透过率15.55%②加厚型红蓝镜片（PMMA）可多次使用，随客户需求可分各种形状及大小。

单眼3d原理
单眼3D原理。

单眼3D技术是一种通过单一镜头或者眼睛来实现立体感觉的技术。

在现实生活中，人类有两只眼睛，通过双眼视差产生立体感知。

但是单眼3D技术能够通过一只眼睛来实现类似的效果，这在很多应用场景中都具有重要意义。

单眼3D技术的原理主要是依靠视差和景深来实现。

视差是指当我们两只眼睛观察同一物体时，由于两只眼睛位置不同，所看到的物体位置也有所不同，这种差异就是视差。

而景深则是指我们对不同距离的物体有不同的焦距，这也是产生立体感知的重要因素。

在单眼3D技术中，通过对图像进行处理，可以模拟出不同的视差和景深，从而让人眼产生立体感知。

这种处理可以通过软件算法来实现，也可以通过特殊的屏幕或者显示器来实现。

在移动设备和虚拟现实设备中，单眼3D技术已经得到了广泛的应用。

在实际应用中，单眼3D技术可以为用户带来更加沉浸式的体验。

比如在手机上观看3D电影，通过单眼3D技术可以让用户不需要佩戴3D眼镜就可以享受到立体影像带来的视觉盛宴。

在虚拟现实设备中，单眼3D技术也可以让用户更加真实地感受到虚拟世界带来的视觉冲击。

不过，单眼3D技术也存在一些挑战和局限性。

首先，由于只有一只眼睛在观察，所以在某些情况下可能无法完全模拟出双眼视差的效果，导致立体感知不够真实。

其次，对于一些人群来说，单眼3D技术可能会导致视觉疲劳或者不适，这需要在设计和使用中加以注意。

总的来说，单眼3D技术是一种非常有前景的技术，它可以为用户带来更加丰富和沉浸式的视觉体验。

随着技术的不断进步，相信单眼3D技术会在越来越多的领域中得到应用，为人们的生活带来更多的乐趣和便利。

三维立体的原理
三维立体的原理是指在视觉上能够呈现出深度和立体感的效果。

它基于人类双眼的视差现象，通过利用左右眼视角上的差异，使得观察者可以感受到图像中物体的位置和距离。

三维立体的原理包括以下几个方面：
1. 双眼视差：人类的两只眼睛位于头部的两侧，因此它们的视野有所不同。

当一个物体位于离观察者更远的位置时，它在视线上的位置会有所偏差。

这种偏差被称为双眼视差，是产生立体感的重要原因。

2. 立体成像：为了使观察者能够看到立体效果，需要提供两个稍微不同的图像，分别给左右眼观察。

传统的方法是使用红蓝眼镜或偏振镜来分别过滤左右眼的图像。

近年来，也有使用自动切换的液晶遮挡器或者无需佩戴任何辅助设备的裸眼立体显示技术。

3. 透视原理：透视是指随着物体远离观察者，它在视场中的大小和形状会发生变化。

在三维立体图像中，通过合理利用透视原理，可以使观察者在观察时感受到物体的远近。

4. 阴影效果：阴影效果是指根据光照条件和物体几何形状的关系，将光线的变化反映在物体表面呈现出来，使得物体在三维立体图像中有所深浅变化。

综上所述，三维立体的原理是通过利用人类双眼的视差现象和
透视原理，同时结合立体成像和阴影效果，使得观察者可以在观察三维图像时感受到物体的深度和立体效果。

《谍影重重5》：除了抵制，别忘了法律维权！面对《谍影重重5》头晕呕吐事件，部分电影观众选择通过向影院要求退票、有人选择发出抵制声音劝离不知情者、有人选择向消费者协会或者放映协会投诉，但是鲜有因为观影感受差而通过诉讼维权。

《谍影重重5》强势回归，收获的却是抵制与质疑，当然并非影片不好看，而是因为“中国特供3D版”导致不少观众观影后有头晕、恶心、呕吐等生理反应。

经多方查证，症结在于，《谍影重重5》是2D拍摄，完全不适合3D，国内引进片商后期却将本片强行转制为3D版本。

但是并不是所有的影片都适合透过3D 眼镜来观看，《谍影重重》系列尤其不适合。

据资深观影人士表示，导演保罗•格林格拉斯自成一派的风格一直是2D拍摄的，它恰恰是与3D难以相容的。

3D电影的原理本就是通过景深处理形成视觉误差，造成立体感。

所以无论是随意晃动的手持镜头，还是眼花缭乱的快速剪辑，乃至打斗场景中的大特写，都会对精心设计过的视觉误差形成干扰，以至于破坏画面的立体感。

所以说，当你戴着3D眼镜观看片中高密度的追车戏，以及搏击场面的追身特写时，“天哪，好想吐”完全属于正常的生理反应。

不论这种2D转3D的行为，是利益驱使下的一种圈钱，还是另有隐情，但是无视购票人的观影感受及身心健康就应该承担责任。

不能让观众做冤大头！电影具有商品的两个基本属性即：价值和使用价值，电影是商品是毫无疑问的。

电影观众能不能被视为消费者?这一点同样是毫无疑问的，因为电影观众是作为消费者购买电影票接受观看电影的服务。

那么电影观众作为消费者的合法权益就受到《消费者权益保护法》的保护，不受侵害。

那么电影的生产者、销售者，也就是影片的制片方、发行方、院线、电影院。

购买电影票的行为，即可视为观影人与电影院之间形成一种类合同关系，电影观众有权依据《消费者权益保护法》维护自身的合法权益。

发生《谍影重重5》头晕事件，一方面导致电影观众的人身健康权遭受损害，另一方面侵害电影观众对电影3D标准知情权，因此电影观众有权以原告身份向该电影的引入商、电影院等提起诉讼。

深度分析数字3D立体电影技术【关键词】数字3d电影；电影技术；分析随着数字电影行业的稳健发展，数字3d电影的发展也日益成熟，近年来国际上推出的十几部数字3d大片所带来的超高票房也为制片公司继续发展3d数字电影带来了信心。

立体电影的发展由来已久，但是传统立体电影技术大都存在着制作复杂、成本高和准确度低等诸多问题。

近年来，在数字3d电影良好的经济效益和群众广泛接受度的影响下，越来越多的制片商开始重视和开发数字3d立体电影，为数字3d立体电影技术的发展提供了经济支持和准备。

1.立体电影的原理在观察物体时，人的左眼和右眼能观察到景物左右两侧的细节并形成视网膜上对应的二维图像，视网膜将二者进行复现以后，就得到一个完整的立体图像[3]。

人眼观察物体后由二维图像转变为三维立体图像的过程就是立体电影的模仿过程：在记录下左右眼首先形成的单眼图像并通过放映机同其他放映立体图像的设备将其放映出来后，在大脑的复现下，观众看到的单眼图像就会成为三维图像。

因此，在技术层面上，立体电影就是要实现屏幕左右分别放映图像并对应映入视者眼睛的过程。

2.传统立体电影的放映技术胶片立体电影的拍摄方法就是将左右影像记录在左右两片胶片上，而放映胶片立体电影遵循的原则则是将立体画面分别放映至屏幕，让观众的左右眼接触到不同影像。

近百年来，为了更好的将立体电影呈现在观众面前，人们进行了大量的实验和研究，下面就是两种应用最为广泛的立体电影放映技术。

2.1偏振技术在放映传统胶片电影时，实现立体电影效果最常用到的就是线偏振眼镜。

物理学方面的很多书籍和基础电影技术的介绍里面都有详细介绍过偏振原理，这边就不再一一介绍。

但是，使用偏振眼镜也有其局限性，那就是：偏振眼镜的轻微偏转都会对立体画面产生影响。

正常情况下，使用偏振眼镜能够使让观众的左右眼分别见到最光亮的左右画面，但是一旦偏振眼镜发生了偏转，其偏转越多，观众左右眼接受到的干扰光线就会越多，立体画面的呈现效果也就越弱，观众出现头晕不适的可能性也随之加强[3]（如图1 所示）。

三维显示技术介绍目前的三维立体显示技术共可以分为分光立体眼镜 (Glasses-based Stereoscopic)、自动分光立体显示 (Autostereoscopic Displays)、全息术 (Hologram)和体三维显示(V olumetric 3-D Display)4大类。

其中的前两类应该都是大家很熟悉的技术了，它们都采用了视差的方式来给人以3D显示的感觉：分别为左眼和右眼显示稍有差别的图像，从而欺骗大脑，令观察者产生3D的感觉。

由于人为制造视差的方式所构造的3D景象并不自然，它加重了观察者的脑力负担，因此看久了会令人头痛。

而全息术则利用的并不是数字化的手段，而是光波的干涉和衍射，它一般只能生成静态的三维光学场景，并且对观察角度还有要求，所以就目前而言，它对于人机交互应用而言还并不适合。

体三维显示则与前三者不同，它是真正能够实现动态效果的3D技术，它可以让你看到科幻电影中一般“悬浮”在半空中的三维透视图像。

体三维显示技术目前大体可分为扫描体显示 (Swept-V olume Display)和固态体显示 (Solid-V olume Display)两种。

其中，前者的代表作是Felix3D和Perspecta，而后者的代表作则名为DepthCube。

Felix3D拥有一个很直观的结构框架，它是一个基于螺旋面的旋转结构，如下图所示，一个马达带动一个螺旋面高速旋转，然后由R/G/B三束激光会聚成一束色度光线经过光学定位系统打在螺旋面上，产生一个彩色亮点，当旋转速度足够快时，螺旋面看上去变得透明了，而这个亮点则仿佛是悬浮在空中一样，成为了一个体象素(空间象素，V oxel)，多个这样的voxel便能构成一个体直线、体面，直到构成一个3D物体，过程很直观，不是么？Perspecta可能是扫描体3D显示领域最令人瞩目的成就了，它采用的是一种柱面轴心旋转外加空间投影的结构，如下图所示，与Felix3D不同，它的旋转结构更简单，就一个由马达带动的直立投影屏，这个屏的旋转频率可高达730rpm，它由很薄的半透明塑料做成。

3D视觉中的立体匹配算法研究与改进在3D视觉领域中，立体匹配算法是一项重要的技术，用于处理立体图像的深度信息。

立体匹配算法旨在通过对图像中的对应点进行匹配，确定它们之间的距离，从而重构场景的三维结构。

本文将对3D视觉中的立体匹配算法进行研究与改进。

一、立体匹配算法的基本原理立体匹配算法的基本原理是通过比较左右两幅立体图像的像素信息，找到它们之间的对应点，并计算出距离或深度信息。

常用的立体匹配算法包括视差法、基于特征的立体匹配、图割算法等。

视差法是最传统的立体匹配算法之一。

它通过比较左右图像中像素的灰度值差异来确定对应点的视差值，再通过一定的几何关系计算出深度信息。

视差法简单易实现，但对于纹理丰富、边缘模糊等情况下的图像匹配效果不佳。

基于特征的立体匹配算法利用图像中的特征点（如角点、边缘等）进行匹配，以获得更准确的结果。

该算法通常包括特征提取、特征匹配和深度计算等步骤。

特征点的选择和匹配精度对立体匹配结果的准确性有着重要影响。

图割算法是一种基于图论的立体匹配算法，它将立体匹配问题转化为图割问题。

通过构建能量函数，利用图割算法来计算最小代价的匹配结果。

图割算法具有较高的准确性和鲁棒性，但计算复杂度较高，不适用于实时系统。

二、立体匹配算法的常见问题在实际应用中，立体匹配算法仍然存在一些问题，限制了其性能和应用范围。

主要问题包括视差失真、运动物体处理、低纹理区域匹配等。

视差失真是指由于视角变化或透视变换等原因导致匹配误差增大。

特别是在远处或大角度情况下，视差估计会出现积累误差，使得深度信息不准确。

解决视差失真问题的方法包括视角校正、立体图像重建等。

运动物体处理是指当场景中存在运动物体时，立体匹配算法难以准确地匹配对应点。

运动物体造成图像中的对应点轻微偏移，导致匹配错误。

针对这个问题，可以采用背景建模、光流估计等方法来提高立体匹配的稳定性。

低纹理区域匹配是立体匹配中的一个挑战性问题。

在低纹理区域，图像中的对应点很少或没有，难以准确匹配。

立体效果的原理和应用1. 立体效果原理立体效果是一种能够给人以三维感觉的视觉效果。

它主要通过模拟人眼对物体的不同角度和深度感知，使得画面更具立体感。

立体效果的实现可归纳为以下几个原理：1.1 视差效果视差效果是立体效果中非常重要的原理之一。

它基于人眼具有两只眼睛，每只眼睛观察到的景物角度稍有不同。

这种差异使得我们能够感知到物体的深度和立体感。

在立体效果的呈现中，通过分别向左右眼显示不同的图像，利用视差效应来模拟立体效果。

1.2 基于透视原理透视原理是立体效果呈现的另一个关键原理。

透视是一种通过绘制物体的远近来表现深度的方法。

在立体效果中，通过构建一个具有透视感的场景，使得观看者能够感受到距离和空间的变化，从而获得立体的感觉。

2. 立体效果应用立体效果已经广泛应用于不同领域，包括娱乐、教育、医疗等。

下面列举了几个常见的应用场景：2.1 电影和电视立体效果在电影和电视中的应用非常普遍。

通过使用特殊的立体眼镜，观众可以在电影院或家庭影院中获得更加逼真的观影体验。

立体效果让人们仿佛身临其境，增加了电影和电视的可观赏性和吸引力。

2.2 游戏立体效果在游戏中的应用也非常常见。

通过创建立体场景和角色，游戏开发者能够增强游戏的沉浸感和真实感。

玩家可以更加直观地感受到游戏世界的深度和真实性，提升游戏体验。

2.3 教育和培训立体效果在教育和培训领域也有广泛应用。

例如，在解剖学教学中，通过创建立体模型或使用立体投影，学生们能够更清晰地了解人体器官的结构和位置关系。

这种立体视觉能够提升学习效果和记忆效果。

2.4 营销和广告立体效果在营销和广告领域的应用也十分常见。

通过制作立体广告海报、立体展示柜等，能够吸引更多的目光和注意力。

立体效果使得广告更加生动、立体，增加了产品或服务的吸引力和卖点。

2.5 虚拟现实虚拟现实技术结合了立体效果的应用，为用户带来了更加沉浸式的体验。

通过佩戴VR设备，用户可以进入虚拟世界，与虚拟场景进行互动。

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。