3D显示技术之视觉疲劳初步研究报告
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3d实验报告3D实验报告引言近年来,随着科技的不断进步,3D技术在各个领域都得到了广泛应用。
本文将介绍一次关于3D技术的实验,探索其在视觉感知、娱乐、医学和教育等方面的潜在应用。
实验设计与方法本次实验采用了一种基于立体成像原理的3D技术,通过特殊的眼镜和屏幕,将图像以立体形式呈现给被试者。
实验分为两个部分:第一部分是视觉感知实验,第二部分是娱乐和教育应用实验。
视觉感知实验在视觉感知实验中,被试者需要观看一系列以3D形式呈现的图像,并根据要求进行判断。
实验结果显示,相比于传统的2D图像,3D图像能够更好地激发被试者的视觉感知能力,提高他们对图像细节的辨别能力。
娱乐和教育应用实验在娱乐和教育应用实验中,被试者参与了一次虚拟现实游戏和一次3D教育课程。
虚拟现实游戏中,被试者可以身临其境地体验游戏场景,增强游戏的沉浸感和娱乐性。
而在3D教育课程中,被试者可以更直观地理解教学内容,提高学习效果。
结果与讨论实验结果表明,3D技术在视觉感知、娱乐和教育方面都具有巨大的潜力。
首先,3D图像能够更好地模拟真实世界,提高被试者对图像的感知和理解能力。
其次,3D技术能够为娱乐产业带来更多可能性,提供更多沉浸式的游戏体验。
最后,在教育领域,3D技术可以更好地激发学生的学习兴趣,提高知识吸收的效果。
结论综上所述,本次实验展示了3D技术在视觉感知、娱乐和教育方面的潜力。
然而,我们也应该认识到,3D技术仍处于发展阶段,仍需进一步研究和改进。
未来,我们可以期待3D技术在更多领域的应用,为人们带来更多的乐趣和便利。
致谢在此,我们要感谢所有参与本次实验的被试者,以及为实验提供支持和帮助的工作人员。
感谢你们的付出和支持,使得本次实验能够顺利进行。
参考文献[1] Smith, J. (2018). The Impact of 3D Technology on Visual Perception. Journalof Visual Science, 36(2), 123-135.[2] Brown, A., & Johnson, R. (2019). The Potential Applications of 3D Technology in Entertainment and Education. International Journal of Entertainment Technology, 45(3), 67-78.附录实验数据和分析结果的详细报告可在附录中查看。
立体显示技术研究与应用立体显示技术是一种近年来快速发展的重要技术,它可以为人们带来更加真实、直观的画面效果。
随着消费电子产品的普及,立体显示技术已经在许多领域得到了应用,如军事仿真、医学影像、娱乐游戏等。
一、立体显示技术的分类立体显示技术按照显示原理可以分为光学、液晶和OLED三大类。
其中,光学立体显示技术包括立体投影和立体镜头两种形式,液晶和OLED则是根据屏幕显示原理划分。
1. 光学立体显示技术光学立体显示技术是利用人眼重叠区域的视差差异,通过一个像素同时传送两帧不同的图像,使观看者可以看到立体图像。
其中,立体投影可将三维图像投射到对应的物理空间中,让观众直接观看到真实的三维图像,立体镜头则是通过左右两个不同角度的镜头拍摄同一景物,再将两个不同的画面重叠在一起,形成立体效果。
2. 液晶立体显示技术相对于光学立体显示技术,液晶立体显示技术更为常见。
它是通过增加两个偏振片,并分别控制帧与帧间的光学差异,然后在液晶面板上将两个分离的图像显示在同一屏幕上,使观众可以看到立体效果。
3. OLED立体显示技术OLED立体显示技术是针对液晶屏幕存在的不足而开发出来的。
OLED液晶显示器由于其自发性光源,使其可以实现更深的黑色和更亮的亮度,同时,由于其更快的响应速度和更高的刷新率,OLED立体显示技术可以实现更加真实逼真的画面表现。
不过,由于生产成本较高,目前OLED立体显示技术仍处于发展初期。
二、立体显示技术的应用现如今,立体显示技术已经广泛应用于电影、游戏、医学、军事等领域:1. 电影立体电影是立体显示技术的重要应用之一。
其通过在新型电影院的投影屏幕上利用特别的3D镜片,将平面图像立体化,呈现更加真实的视觉效果。
它可以让观众更加身临其境地感受到影片中的情节,增强了影片的沉浸式体验。
2. 游戏立体游戏是近年来娱乐游戏领域中的立体显示技术的应用之一。
它不仅可以为玩家带来更加真实的游戏画面体验,还可以提高玩家的游戏体验品质和游戏感受。
3D电影观众观影心理研究分析目录中文摘要 (1)Abstract (2)引言 (3)1. 3D电影概况 (3)1.1 3D电影含义界定 (3)1.2原理介绍 (4)1.3 3D电影的发展介绍 (4)2. 3D电影美学特征 (5)2.1立体性与拟真性 (5)2.2参与性与互动性 (6)3. 3D电影观众观影心理研究 (6)3.1深度感和运动感 (6)3.2记忆和想象 (7)3.33D电影带来了审美机制转变 (7)3.4 一种强烈的真实感和虚拟沉浸性的审美体验 (8)3.5用视觉享受取代理性思考 (9)3.6将影像技术尊为一切 (9)4. 3D电影的审美价值和美学反思 (9)4.1 审美价值 (10)4.2 美学反思 (10)结论 (10)参考文献 (11)中文摘要如今,随着电脑数码技术的发展和越来越多地运用于电影的制作,一方面让先前立论者以电影胶片为基础的探讨遇到挑战,另一方面以数码科技和产业化为特征的好莱坞影片大量出笼。
数字化虚拟技术在电影中的含量渐高,将电影真实性的探讨再一次提到了日程,使之相应达到一个新的阶段。
数码技术不仅改变了制作电影的技术和方式,也改变了电影观念。
本世纪40年代以后,随着电影再现生活原貌的技术手段的日益完善,如声音和色彩进入电影,光学镜头的质量和感光度的提高等,让电影影像越来越能贴近现实生活的原貌。
传统数字电影放映机受到灯泡光源特性的局限,大幅提高画面质量的空间已经被“封杀”。
作为革命性的激光光源将使3D 实现前所未有的亮度与色彩表现,为3D 电影带来质的改变与飞跃。
3D现在已经成为世界电影发展关注的焦点,它以其强大的视觉效果给观众带来了强烈的视觉冲击力,并且正在以强大的生命力占有电影市场。
关键词:电影3D电影美学特征观念心理活动AbstractNow, with the development of computer digital technology and more and more used in the film's production, on the one hand, let first made a film critics to the basis of face challenge discusses, on the other hand to digital technology and industrialization is the characteristic of a Hollywood film launch. Digital virtual technology in the film content gradually tall, will discuss the authenticity of the movie again mentioned the agenda, and make corresponding to a new stage. Digital technology not only change the way of making movies and technology, changing the movie concept. The 40 s, with the original movie reproducing life of more perfect of technical means, such as sound and color entered the film, optical lens quality and the improvement of GanGuangDu, let film images can more and more close to reality the beauty of life. Traditional digital movie projector bulb light by the limitations of characteristics and increase the picture quality of space has been "blocked". As a revolutionary laser light sources will make 3 D realize unprecedented brightness and color performance, for 3 D movie has fundamentally changed and leap. 3 D has now become the focus of attention of the world's film development, with its strong visual effect brings the strong visual impact, and is to the powerful vitality has film market.Key words:Film 3D movies Aesthetic features concept Mental activity引言电影是现代科技的产物。
立体视觉图像显示的实现与研究的开题报告一、研究背景立体视觉图像显示是一种将场景转换为可以为人类立体感知的形式的技术。
它使用一种称为立体成像的技术创建具有深度感的影像,使人眼睛看到不同的角度,从而产生3D束体效应。
随着虚拟现实、增强现实等技术的发展和应用,立体视觉图像显示技术也得到了广泛的应用。
二、研究内容本文将主要研究以下内容:1. 立体成像技术的原理及应用立体成像是通过在左右眼睛之间以不同的方式呈现两个角度不同的图像来产生立体效果的技术。
在本文中,我们将比较和研究不同的立体成像技术、算法和设备,包括有直接视差立体成像、长宽比图像立体成像、基于纹理论的立体成像、基于深度信息的立体成像等。
2. 人类视觉系统的特征与模型人类视觉系统是立体视觉的基础,在研究立体视觉图像显示技术的同时,也需要深入了解和研究人类视觉系统的特征和模型。
3. 立体视觉图像的质量评估对于不同的立体成像技术,如何评估其输出的立体视觉图像的质量是一个重要的问题,这也将是本文的研究重点之一。
4. 立体视觉图像的应用立体视觉图像的应用广泛,包括虚拟现实、医学、娱乐、广告等领域。
本文将研究立体视觉图像在不同领域的应用,探索未来的发展方向。
三、研究意义随着人们对高质量立体视觉图像的需求越来越大,研究立体视觉图像显示技术变得越来越重要。
本文的研究和探索将有助于:1. 提高立体视觉图像的质量和效果;2. 推动立体视觉技术的发展和应用;3. 为医学、娱乐、广告等领域提供更加逼真的立体视觉体验;4. 探索虚拟现实和增强现实等新兴技术的发展方向。
四、研究方法本文将结合文献研究和实验研究的方法,利用MATLAB、OpenCV等软件平台进行数据分析和算法开发,实现立体视觉图像的生成和评估。
五、研究成果本文的研究成果包括:1. 立体成像技术的比较及优缺点分析;2. 人类视觉系统的特征和模型研究及应用探索;3. 基于常用评估指标的立体视觉图像质量评估模型开发及实验验证;4. 立体视觉图像在医学、娱乐、广告等领域的应用探索。
3D立体显示技术的研究与应用随着科技的不断发展,3D立体显示技术已经成为互联网发展中的一个热门领域,越来越多的人们将其应用于娱乐、教育、医疗等领域。
3D立体显示技术的应用涵盖面广,成为了各行各业竞相探索的领域,由此发展起了一个完整的产业链。
本文将介绍3D立体显示技术的研究与应用。
一、3D立体显示技术的发展历程3D立体显示技术的源起可以追溯到19世纪50年代,最初主要应用于印刷、摄影等领域。
20世纪80年代,3D技术得到了巨大的发展,电影、游戏、广告等行业开始采用3D技术,开启了3D技术在娱乐领域的广泛应用。
随着经济社会的不断发展,3D立体显示技术的应用领域不断扩大,进入了医疗、教育、智能交互等多个领域,而且一些公司也在不断尝试将3D技术与实际生产和生活融合。
二、3D立体显示技术的原理3D立体显示技术主要是基于视差原理实现的。
我们生活中所见到的物体就是以双眼观察到的不同视角融合后的图像。
3D立体显示技术就是将双眼观看的图像通过特殊的技术分别传递到左右眼,然后两幅图像在人的大脑中形成一个立体效果,从而突破平面的视觉显示效果,形成一种立体的效果。
三、3D立体显示技术的应用1、娱乐领域电影、游戏、VR等娱乐领域是3D立体显示技术最为广泛的应用领域之一。
电影作为传统的应用领域,3D电影也受到越来越多的观众欢迎。
3D电影依靠特殊的眼镜,将左右两侧影像投射在大银幕上,使观众感受到真实的立体感。
同时,随着VR技术的不断完善,将3D立体显示技术应用于游戏和VR已经不再成为梦想。
2、医疗领域3D立体显示技术在医学领域也具有广泛的应用前景。
3D打印技术通过扫描患者身体的CT或MRI扫描结果,将其转化为3D模型,再通过3D打印技术处理出病灶的立体模型,使医生可以更直观地进行手术操作,提高手术成功率,减少手术时间和难度,并能提高患者的治疗体验。
3、教育领域3D立体显示技术也是教育领域的一个重要应用方向。
在生物、地理、历史等学科中应用3D打印技术,可以将抽象的概念物体化,让学生更加直观地感受学科内容。
基于虚拟现实的建筑设计仿真实验报告一、实验背景随着科技的不断发展,虚拟现实(Virtual Reality,简称 VR)技术在建筑设计领域的应用越来越广泛。
虚拟现实技术能够为设计师提供更加直观、沉浸式的设计体验,帮助他们更好地理解和评估设计方案。
本次实验旨在探究虚拟现实技术在建筑设计中的应用效果和优势,为建筑设计的创新和优化提供参考。
二、实验目的1、研究虚拟现实技术在建筑设计过程中的应用方式和效果。
2、评估虚拟现实技术对设计师创意启发和设计决策的影响。
3、分析虚拟现实技术在提高建筑设计质量和效率方面的潜力。
三、实验设备与环境1、硬件设备高性能计算机:用于运行虚拟现实软件和处理复杂的图形计算。
虚拟现实头戴式显示器(HTC Vive、Oculus Rift 等):提供沉浸式的视觉体验。
手柄控制器:用于在虚拟环境中进行交互操作。
2、软件工具3D 建模软件(如 Autodesk Revit、SketchUp 等):用于创建建筑模型。
虚拟现实引擎(如 Unreal Engine、Unity 等):将建筑模型转化为虚拟现实场景。
3、实验环境专门的虚拟现实实验室,配备良好的照明和通风条件,以确保实验的舒适性和安全性。
四、实验过程1、建筑模型创建设计师使用 3D 建模软件,根据设计要求和概念,创建建筑的三维模型。
模型包括建筑的外观、结构、内部空间布局等细节。
2、模型导入与优化将创建好的 3D 模型导入虚拟现实引擎中,并进行优化处理,以提高模型在虚拟现实环境中的运行效率和视觉效果。
优化内容包括模型的纹理、材质、多边形数量等。
3、虚拟现实场景搭建在虚拟现实引擎中,设置场景的光照、环境效果、音效等,营造出逼真的建筑环境。
同时,创建交互元素,如门、窗的开关,家具的移动等,以便设计师在虚拟环境中进行操作和体验。
4、设计师体验与评估设计师佩戴虚拟现实头戴式显示器和手柄控制器,进入虚拟建筑场景中进行体验。
在体验过程中,设计师可以自由行走、观察建筑的各个角落,从不同的视角评估设计方案的合理性和美观性。
第1篇一、实验背景随着现代社会生活节奏的加快,人们的工作和学习压力日益增大,神经疲劳现象日益普遍。
神经疲劳不仅影响个体的工作效率和生活质量,还可能引发一系列健康问题。
因此,研究神经疲劳的测量方法对于预防和治疗神经疲劳具有重要意义。
本实验旨在探讨一种有效的神经疲劳测量方法,并通过实验验证其可行性。
二、实验目的1. 探索一种适用于神经疲劳测量的有效方法。
2. 验证该方法在实际应用中的可行性。
3. 分析神经疲劳在不同人群中的表现差异。
三、实验材料与方法1. 实验材料- 实验对象:选取30名健康成年人,年龄在20-40岁之间,男女各半。
- 实验仪器:神经疲劳测量仪、心率监测仪、认知能力测试软件等。
- 实验环境:安静、舒适的实验室。
2. 实验方法(1)实验分组:将30名实验对象随机分为三组,每组10人。
分别为工作负荷组、休息组和对照组。
(2)实验步骤:- 工作负荷组:进行连续3小时的脑力劳动,如文档处理、数据分析等。
- 休息组:进行3小时的休息,如阅读、听音乐等。
- 对照组:不进行任何工作或休息。
- 在实验开始前和结束后,使用神经疲劳测量仪、心率监测仪和认知能力测试软件对三组实验对象进行测量。
- 数据分析:对比三组实验对象在实验前后的神经疲劳指标、心率变化和认知能力变化。
四、实验结果1. 神经疲劳指标实验结果显示,工作负荷组在实验结束后的神经疲劳指标显著高于休息组和对照组。
这说明脑力劳动会导致神经疲劳。
2. 心率变化实验结果显示,工作负荷组在实验结束后的心率显著高于休息组和对照组。
这说明脑力劳动会增加心率,进而加剧神经疲劳。
3. 认知能力变化实验结果显示,工作负荷组在实验结束后的认知能力显著低于休息组和对照组。
这说明脑力劳动会降低认知能力,进而加剧神经疲劳。
五、实验讨论本实验采用神经疲劳测量仪、心率监测仪和认知能力测试软件对神经疲劳进行了测量,验证了该方法在实际应用中的可行性。
实验结果表明,脑力劳动会导致神经疲劳,增加心率,降低认知能力。
疲劳试验实验报告疲劳试验实验报告引言:人类的生活节奏越来越快,工作和学习的压力也越来越大,因此疲劳问题日益突出。
疲劳不仅会影响我们的身体健康,还会对工作和学习效率产生负面影响。
为了更好地了解疲劳对我们的影响,本次实验旨在通过疲劳试验,探究疲劳对认知能力和反应速度的影响。
实验设计:本次实验采用了随机对照实验设计,共邀请了50名参与者参加。
实验分为两个阶段,每个阶段的时间间隔为一周。
第一阶段,参与者在晚上10点进行一小时的阅读任务,然后进行一小时的休息。
第二阶段,参与者在晚上10点进行两小时的阅读任务,然后进行一小时的休息。
在每个阶段结束后,参与者需要完成一系列的认知测试和反应速度测试。
实验结果:通过对实验数据的统计分析,我们得出了以下结论:1. 认知能力:第一阶段结束后,参与者的认知能力没有明显下降,但在第二阶段结束后,参与者的认知能力明显下降。
这表明长时间的阅读任务会对认知能力产生负面影响。
2. 反应速度:第一阶段结束后,参与者的反应速度没有明显下降,但在第二阶段结束后,参与者的反应速度明显下降。
这表明长时间的阅读任务会对反应速度产生负面影响。
3. 注意力:在两个阶段结束后,参与者的注意力都有所下降,但第二阶段的下降程度更为明显。
这说明长时间的阅读任务会对注意力产生负面影响。
讨论:疲劳对认知能力和反应速度的影响已经被广泛研究和证实。
本次实验结果也进一步验证了这一结论。
长时间的阅读任务会导致认知能力和反应速度的下降,同时也会对注意力产生负面影响。
然而,需要注意的是,每个人对疲劳的反应可能存在差异。
一些人可能对疲劳更为敏感,而另一些人可能能够更好地应对疲劳。
因此,我们不能一概而论,而应该根据个体的情况来制定适合自己的疲劳管理策略。
结论:本次实验结果表明,长时间的阅读任务会对认知能力、反应速度和注意力产生负面影响。
在现代社会中,我们面临着巨大的工作和学习压力,因此我们需要重视疲劳问题,并采取相应的措施来管理疲劳。
3D立体显示技术的发展与应用随着科技的不断进步,3D立体显示技术在近年来迅速发展并得到广泛应用。
本文将从技术发展、应用领域以及未来展望三个方面探讨3D立体显示技术的发展与应用。
一、技术发展3D立体显示技术的发展可以追溯到几十年前。
最初的3D技术是基于红蓝眼镜的原理,将两幅不同颜色的图像分别给左右眼观看,通过不同颜色的滤光片将对应的图像过滤出来,使得人眼产生立体的错觉。
然而,这种技术很容易导致观看者眼部疲劳,并且图像效果也不够清晰。
随着技术的进步,全息投影技术成为了新的研究重点。
全息投影技术利用激光光束在光敏材料上记录并再现物体三维信息,从而实现真正的三维效果。
这项技术在军事、医学以及教育等领域得到广泛应用,例如在医学中,全息投影可以帮助医生更好地观察病变组织,从而提高诊断效果。
另外,眼球跟踪技术也是3D立体显示技术的重要发展方向之一。
通过感知观看者眼球的位置和方向,系统可以调整图像的投射方向,使得观看者在不同角度下也能获得立体效果。
这种技术被广泛应用于游戏、虚拟现实等领域,提供了更加沉浸式的体验。
二、应用领域3D立体显示技术的应用领域非常广泛。
首先,电影和电视行业是3D显示技术最为常见的应用领域之一。
如今,许多影院都提供3D影片的放映,观众可以通过戴上特制的眼镜享受更加逼真的观影体验。
同时,许多电视制造商也推出了3D电视,观众可以在家中观看3D内容。
此外,3D立体显示技术还在教育和培训领域发挥重要作用。
通过3D投影仪或者虚拟现实设备,教师可以将生动的三维模型投影到课堂上,帮助学生更好地理解抽象的概念。
在培训中,3D立体显示技术可以模拟现实环境,提供更真实的训练体验,例如在飞行模拟器中,飞行员可以进行虚拟飞行培训。
除此之外,工业设计、建筑和医疗等领域也广泛应用3D立体显示技术。
工业设计师可以使用3D打印技术将设计图像转化为真实的产品模型,提高设计效率。
在建筑领域,通过使用3D建模软件和虚拟现实技术,建筑师可以更好地展示设计方案,并提供客户更直观的参考。
《基于机器视觉的驾驶员疲劳状态检测系统研究》一、引言随着现代社会对交通安全要求的不断提高,驾驶员的疲劳状态成为了交通安全领域重要的研究课题。
基于机器视觉的驾驶员疲劳状态检测系统成为了研究的热点,旨在通过计算机视觉技术实时监控驾驶员的状态,进而预测和评估其疲劳程度,提高道路交通安全。
本文旨在探讨基于机器视觉的驾驶员疲劳状态检测系统的研究,以期为相关研究与应用提供理论依据。
二、系统概述基于机器视觉的驾驶员疲劳状态检测系统主要通过图像处理技术和模式识别算法,对驾驶员的面部特征和行驶状态进行实时监控,进而判断其是否处于疲劳状态。
该系统主要由图像采集、预处理、特征提取、状态识别和报警反馈等模块组成。
三、图像采集与预处理图像采集是该系统的第一步,主要通过高清摄像头实时捕捉驾驶员的面部图像。
预处理阶段则是对采集到的图像进行去噪、增强等处理,以便后续的特征提取和状态识别。
此外,预处理还包括对图像进行归一化处理,以适应不同光照条件和摄像头角度的变化。
四、特征提取与状态识别特征提取是该系统的关键环节,主要通过对预处理后的图像进行面部特征点定位,如眼睛、嘴巴等关键部位的定位。
通过分析这些特征的变化,如眼睛的闭合程度、嘴巴的张合情况等,来判断驾驶员是否处于疲劳状态。
状态识别则是对提取的特征进行模式识别和机器学习算法的处理,进一步判断驾驶员的疲劳程度。
五、报警反馈与系统优化当系统判断驾驶员处于疲劳状态时,将通过声光报警等方式提醒驾驶员注意休息。
同时,系统还将记录驾驶员的行驶数据和疲劳状态信息,为后续的数据分析和系统优化提供支持。
此外,系统还可根据实际需求进行参数调整和算法优化,以提高检测的准确性和实时性。
六、研究现状与挑战目前,基于机器视觉的驾驶员疲劳状态检测系统已经取得了显著的成果。
然而,在实际应用中仍面临诸多挑战。
首先,由于光照条件、摄像头角度等因素的影响,图像的预处理和特征提取仍存在一定难度。
其次,对于不同个体和驾驶环境,系统的误报和漏报率仍有待降低。
全息3D显示技术的研究和应用一、引言全息3D显示技术是近年来广受关注的一项技术,是利用激光将物体的三维信息传递到全息板上,再通过光的干涉来生成真实的三维图像。
与传统的2D显示技术不同,全息3D显示技术能够为观众呈现更加真实、深刻的视觉效果,因此在文化艺术、医疗、军事研究等领域具有广泛的应用前景。
在本文中,我们将探讨全息3D显示技术的研究、应用及其未来发展趋势。
二、全息3D显示技术的研究1、全息3D原理全息3D显示技术的核心是全息原理。
全息技术借助于光的线性性和干涉原理,以全息记录介质上储存物体波前信息的方法,实现了对三维物体图像的再现。
全息的基本原理是把物体产生的光波在介质中进行干涉重组,使其形成一个光波前的模型,这个模型就是所谓的全息图。
2、全息3D技术的优点全息3D技术相比于传统的2D显示技术有许多优点。
首先,全息3D技术能够在不使用任何眼镜的情况下呈现真实的三维效果,使观众更加真实、深刻地感受到物体的立体感。
其次,全息3D技术还可以记录物体在不同时间段内的形态,因此它在物理实验、医学等领域有很大的应用潜力。
3、全息3D技术的制备制备全息3D图像需要进行以下步骤:制作样品、拍摄全息图、全息图的再现和重建。
全息图像制作的样品一般使用金属、纸张和塑料等材料,在样品表面加药液后再用激光进行拍摄,利用光的干涉原理将样品的全息图像记录到介质上。
之后再使用光源对介质进行照明,从而生成三维图像。
三、全息3D显示技术的应用1、全息3D技术在文化艺术领域的应用全息3D技术在文化艺术领域具有很大的应用潜力。
通过制作全息3D图像,我们可以将人类历史遗产等文化艺术品保存下来,保存文化传承。
一些展览、博物馆等也利用全息3D技术展示文化遗产,在观众感受到物体立体感的同时,也能深入了解文化、历史的知识。
2、全息3D技术在医疗领域的应用全息3D技术在医学领域的应用也相当广泛。
该技术可以模拟人体器官,用于疾病的诊断和治疗。
同时,它还可以做出一些高难度的手术演练,提高医生的手术能力。
第 38 卷第 9 期2023 年 9 月Vol.38 No.9Sept. 2023液晶与显示Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays基于ECG和眼动信号的显示模式视疲劳测量贾立秀1,2*,黄晟1,丁义权1,屠彦2,王莉莉2(1.南京工程学院计算机工程学院,江苏南京 211167;2.东南大学电子科学与工程学院,江苏南京 210096)摘要:本文以2D和3D显示为研究载体,采用主观问卷、ECG、眼动信号和视功能参数相结合的测量方法研究不同显示模式对视疲劳的影响。
结果表明,观看3D显示后,最佳矫正远视力(BCDVA)、泪膜破裂时间(TBUT)、瞳孔直径和香农熵的相对变化量均显著大于观看2D显示后的相对变化量。
50 min后,观看2D和3D显示引起的峰峰(RR)间期值和心率(HR)相对变化量的差异逐渐增加。
不同类型显示模式对主观打分症状、视功能参数、心电参数和眼动参数产生不同的影响,观看3D显示后引起的视疲劳比观看2D显示大,特别是50 min以后观看3D显示引起的疲劳程度显著大于观看2D 显示,这对于3D电影制作具有参考价值。
关键词:显示模式;心率变异性;眼动;立体显示;视疲劳中图分类号:TN27 文献标识码:A doi:10.37188/CJLCD.2022-0324Visual fatigue measurement of display mode based on ECG andeye movement signalJIA Li-xiu1,2*,HUANG Sheng1,DING Yi-quan1,TU Yan2,WANG Li-li2(1.School of Computer Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China;2.School of Electronic Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China)Abstract: The combined measurement methods of subjective questionnaires, ECG signals, eye movement signals and ophthalmological parameters are used to study the effect of different types of display modes on 文章编号:1007-2780(2023)09-1205-10收稿日期:2022-10-06;修订日期:2022-10-27.基金项目:国家重点研发计划(No.2016YFB0401201);2022年度江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究面上项目(No.22KJB510022); 2023年高校哲学社会科学研究一般项目(No. 2023SJYB0433);江苏省高层次创新创业人才引进计划“双创博士”项目(No.(2020)30696);南京工程学院校级科研基金(No.YKJ201978);南京工程学院“课程思政”示范课程项目(No.KCXZ2021026);江苏省大学生创新创业项目(No.202211276033Z, No.202211276178H)Supported by National Key Research Program of China (No.2016YFB0401201); 2022 Basic Science (Nat⁃ural Science) Research Project of Jiangsu Province(No.22KJB510022);2023 General Program of Philoso⁃phy and Social Science Research in Universities of Jiangsu Province (No.2023SJYB0433);Jiangsu Provin⁃cial Double-Innovation Doctor Program(No.(2020)30696);Scientific Research Foundation of Nanjing Insti⁃tute of Technology of China(No.YKJ201978);“Curriculum Ideological and Political”Demonstration CourseProject(No.KCXZ2021026);Innovation and Entrepreneurship Project for College Students in Jiangsu Province(No.202211276033Z, No.202211276178H)*通信联系人,E-mail:jialixiu@第 38 卷液晶与显示visual fatigue of 2D and 3D TVs. The results show that the relative changes of BCDVA, TBUT, pupil diameter and Shannon entropy after watching 3D mode are significantly greater than those after watching 2D mode. Differences in relative RR interval values and heart rate (HR) induced by viewing 2D and 3D modes gradually increase after 50 min. Different types of display modes have different effects on subjective scoring symptoms,ophthalmological parameters,ECG parameters and eye movement parameters.The visual fatigue caused by watching 3D mode is greater than that caused by watching 2D mode,especially after watching 2D/3D mode 50 min, which has reference value for 3D movie production.Key words: display mode; heart rate variability; eye movement; stereo display; visual fatigue1 引言随着显示技术的发展,三维显示广泛应用于军事、健康、科研和教育等领域,特别是虚拟现实、增强现实和全息显示技术给用户带来全新的立体感和沉浸感[1-2]。
视觉疲劳的研究进展近年来,随着社会的快速发展,人们越来越频繁地接触到各种屏幕设备,如电视、电脑、手机等。
与此同时,视觉疲劳问题也日益严重。
视觉疲劳是指长时间、过度使用眼睛导致的视觉系统功能异常,表现为眼睛干涩、疲劳、视力模糊等症状。
本文将介绍视觉疲劳的研究进展,以及如何缓解和预防视觉疲劳。
一、视觉疲劳的原因视觉疲劳的原因主要有以下几个方面:1. 远视疲劳:长时间盯着远离身体的物体观察,眼睛需要不断调节焦距,导致眼睛疲劳。
2. 近视疲劳:现代人经常长时间盯着近处的物体,如电脑屏幕、手机等,眼睛需要保持近距离调节,容易引发视觉疲劳。
3. 光照问题:长时间处于强光或者昏暗环境下,对眼睛的刺激不断变化,容易导致视觉疲劳。
4. 蓝光问题:电子设备发出的蓝光对眼睛有一定的伤害,长时间接触会导致视觉疲劳。
二、视觉疲劳的影响视觉疲劳对个人的影响主要集中在以下几个方面:1. 工作效率下降:长时间的视觉疲劳会导致注意力不集中,工作效率明显下降。
2. 学习能力减弱:对学生而言,长时间的视觉疲劳会影响学习效果,降低记忆和理解能力。
3. 眼睛健康问题:长期处于视觉疲劳状态下,眼睛容易出现眼干、视力下降等问题,严重时可能导致眼疾。
三、缓解和预防视觉疲劳的方法为了缓解和预防视觉疲劳,我们可以采取以下措施:1. 视觉休息:每隔一段时间眺望远处,或者闭上眼睛休息片刻,缓解眼睛疲劳。
2. 眨眼频率:经常眨眼可以刺激泪液分泌,保持眼睛湿润,减轻视觉疲劳。
3. 控制用眼时间:尽量减少长时间盯着电子屏幕的活动,合理安排工作和休息时间。
4. 调节光照:保持适宜的光照环境,避免强光和昏暗环境对眼睛的伤害。
5. 使用滤光镜:使用带有蓝光过滤功能的眼镜,减轻电子设备发出的蓝光对眼睛的伤害。
6. 补充眼部营养:适量摄取富含维生素A、C、E等眼部所需营养素的食物,保持眼睛健康。
四、未来的发展趋势随着科技的不断进步,预计未来会出现更多针对视觉疲劳的解决方案:1. 眼动追踪技术:利用摄像设备追踪眼睛运动,分析人眼注视的物体和时间,进一步了解眼睛的疲劳状态。
对3D电视节目的防眩晕拍摄技术研究摘要随着3d电视技术在全世界的不断推广,推动了3d产业的发展,为了能够适应当前市场3d内容的需求,一些广播商开始尝试3d频道的推出。
对此,如何拍摄出让人们感觉舒适的3d电视节目,成为了当前制作3d电视节目最重视的一个问题。
本文笔者就3d电视节目的防眩晕拍摄技术进行研究,从当前在制作3d电视节目过程中常采用的双目立体成像系统出发,对其相关拍摄技术进行详细地阐述。
关键词 3d电视节目;眩晕;拍摄技术中图分类号g210 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)94-0006-021 显示端和双眼舒适度的参数限制人类两只眼睛的视轴存在着一定的间距,当我们在观察远距离或者近距离的物体时,两只眼睛各自所接收到的图像是不相同的,经过眼球的调整以及运动,我们的大脑就会将这两幅不同的图形信息进行综合,从而产生出一种立体感觉。
与人的双眼相似,立体摄像机系统在拍摄景物的时候,一共摄取到两路视频,其中一路为左眼视频,另外一路则是右眼视频,这两路视频各自所接收到的图像信息是相似的,但是因这两路相对应的光路空间位置的不同,导致左右画面会存在着一定的差异,在左右视频画面中,被拍摄景物中的同源像点所对应位置之间的距离差,我们一般称其为视差,其主要如图一所示。
其中il与ir分别是摄像机左眼与右眼所看到的同源像点各自在屏幕中的位置,而v是该两点经人脑综合以后所成像的位置,其和屏幕之间的距离就被称为感知深度,如果水平视差是0,简而言之,就是当左右像点重合的时候,人眼睛视线就会聚焦到屏幕上,这种像点就会给人一种紧贴在屏幕上的感觉,若其水平视差是正值,其人的眼睛视线就会聚焦在屏幕的后方,即我们观看事物的时候就会感觉v点在屏幕的后方,而当其水平视差是负值的时候,人的眼睛视线就会聚焦在屏幕的前方,从以上内容可以得知,正视差的感知深度与负视差的感知深度各自为(式一),(式二)。
在式中,p是水平视差绝对值,g是感知深度,e是人双眼之间的瞳距,d是观看者与屏幕之间的距离。
3D显示技术之视觉疲劳初步研究报告
摘要:3D显示技术近年发展非常迅速,但片源少、需佩戴
3D眼镜、视觉疲劳引起不良生理反应等问题,限制了3D技术的普及。
对于前两个问题,国内外投入了大量研究,但生理安全方面的研究目前较少,进展不大。
文章对3D技术的生理安全问题进行了初步探索,对辐辏反射实验进行探讨并进行数据分析,根据不同出屏距离对双眼间距的影响,分析视觉疲劳的形成机制及其影响因素。
关键词:3D显示;立体视觉;辐辏;调节;视觉疲劳
与传统的2D图像相比,3D图像提供更加丰富的视觉信息,观看者通过屏幕呈现的画面,可以真实的感知到物体的远近、纵深等立体信息,给人身临其境的立体感和沉浸感。
基于这些优势,3D显示技术近年来发展非常迅速。
3D电影、3D电视、3D手机迅速普及,国内外的电视品牌都已经生产了3D电视,夏普、LG、康佳、索尼、三星、创维、TCL、长虹纷纷召开新闻发布会,力推3D 电视;在手机领域,已经有HTC、夏普、LG、卓普等多品牌多款机型支持裸眼3D技术,用户可以随时随地享受3D电影,浏览3D照片,玩3D游戏等;南非世界杯开赛之后,3D广告频繁的出现在中央五套,同时,户外广告也积极地引进3D技术;除了商用,3D显示技术在教育、医疗、工业设计、军事等各种领域也具有广阔的应用前景。
1 研究目的及意义
3D电影、3D电视作为一种新的娱乐手段无疑是激动人心的,但人们也越来越多的开始意识到过度观看3D显示画面对身体存在的危害。
20xx年,三星曾经公开发布了警告,称观看3D电视会对身体健康不利,长时间观看有可能导致一系列不健康的症状,包括视力下降、视线模糊、眼睛干涩、眼睛疼痛、头痛、头晕、乏力、恶心、方位感知障碍等。
尤其对儿童和青少年比对成年人的危害更大。
然而到目前为止,国内外始终没有对3D显示技术的舒适度及其对人体视觉健康的影响做一个系统性的评估研究,目前亟需一个国内外都公认的3D视觉健康标准和评测体系,指导研发、生产等各个环节的质量和安全,保障产业的快速健康发展。
因此,不论是从产业化的角度,还是从理论研究价值的角度,对3D显示技术导致的视觉疲劳研究及相关安全标准的探索都很有必要。
2 立体视觉形成机理
立体视觉简称立体视,是指用双眼观察景物时能够分辨物体的远近形态的感觉。
人眼立体视觉的建立过程如下:当双眼同时注视目标物体上的某一点时,左右眼的视线交叉于一点,这一点称为注视点。
从注视点反射回到左右眼视网膜上的是一对左右对应并稍有差异的光点,这两个光点的信号传入大脑的视中枢,并融合成一幅完整的像,这一过程通常称为双眼单视,使得人们不但看清了物体上的这一点,并且连这一点同周围物体的间距、深
度、凹凸等信息都能辨别出来,这样,人们就看到了一幅立体的像,如图1所示。
上述立体视觉的形成,源于人眼对所接收的视觉信息具有相当深度的感知能力,而深度感知能力是在人眼的生理因素及大脑的心理因素双重作用下产生的,其中生理因素包括双目视差、辐辏、焦点调节、运动视差等,心理因素包括遮盖或重叠、透视、阴影、颜色等,相比于生理因素,心理因素的作用要小得多。
下面对本实验涉及的辐辏和调节机制加以介绍。
2.1 辐辏
辐辏指双眼视轴的辐辏。
当眼睛在休息状态或者注视远处的物体时,左右眼的视轴是平行的,而当我们注视近处的物体时,眼部肌肉不仅要调节晶状体使聚焦到近处,同时两眼的视轴也要向内侧旋转,使左右眼的视轴相交于被注视的物体。
这种作用就叫辐辏。
当被注视的物体向人慢慢靠近时,双眼的辐辏程度也随之慢慢增加,这种改变主要由眼部肌肉完成,并通过将这种改变信号传输给大脑,从而形成一种对深度信息的感知。
2.2 调节
人眼为了把不同远近距离的物像成像在视网膜上,会通过眼部肌肉作用调节晶状体的屈光能力,看远处物体时晶状体比较扁平,看近处物体时比较凸起,使不同距离外的景象清晰成像在视网膜上。
这种对于注视不同距离的物体时眼睛晶状体的屈光能力随之改变的现象,称为调节。
调节过程通过眼睛晶状体的可塑性
和睫状肌的收缩来完成,通过眼睛的这种适应调节状态,大脑可以估计出所看物体的远近距离。
为了保证双眼能看清不同远近距离处的物体,既要能时刻保持双眼单视,又要不停的进行距离判断进行调节,所以双眼的辐辏与调节是互相协同联合运动的。
辐辏与调节之间的关系如图2所示。
A图表示当眼睛观看生活中的实际物体时,辐辏距离与调节距离总是保持一致的,B图表示在观看平面3D显示的立体图像时,辐辏距离与调节距离不一致。
正是由于观看3D显示时辐辏与调节的不一致,导致了视觉疲劳。
3 实验及结果分析
目前的主流立体显示技术主要有眼镜式和裸眼式两种,眼镜式的主要有色分式、光分式、时分式等,裸眼的目前应用较多的是视差屏障式和柱状透镜式。
它们各自有自己的优缺点,同时都不可避免地存在着导致视觉疲劳的因素。
例如色分式的颜色丢失严重,而且由于眼镜镜片颜色纯度不够导致滤光不完全,造成重影;偏振式的同样由于偏振眼镜也无法将左右眼图像完美分离;时分式的亮度下降,且容易产生闪烁感;视差屏障式和柱状透镜式显示都易降低画面质量。
本文选取了眼动仪记录的8名被试者分别在观看2D、3D和实物图像时眼睛运动的情况,以期找出导致观看3D图像比2D图像和实物更疲劳的原因。
实验所用的是加拿大SRResearch公司生产的EyelinkⅡ眼动仪,该眼动仪可以记录被试者在实验中眼睛运动
的各个参数,包括注视点位置、注视次数、注视时间、瞳孔大小、眨眼、眼动轨迹图等。
在实验中,每名被试分别观看了6组图片,每组图片包含
2D、3D图片各一张以及在相同背景下出屏的实物一张。
6组图片的背景均相同,每组图片的视差大小不相同,即被试看到的物体出屏距离不相同。
一组实验用图片如图3所示,(a)为没有出屏感的2D图片,(b)为出屏约6cm的3D图片,相同的背景图片图未示。
不同被试在观看2D、3D图片以及实物时双眼间距的变化曲线如图4所示(a)~(h)所示,横坐标为视差(即不同的出屏距离)/parallax,纵坐标为双眼间距dx/pixel。
其中黑色方点的曲线对应观看2D图片时双眼间距的变化情况,红色圆点的曲线对应3D,蓝色三角形点的曲线对应实物。
综合以上各图可以看出,比较而言,被试观看2D图片时双眼间距的变化不太大,而观看3D图片和实物时,随着视差和出屏距离的增大,双眼间距有明显减小的趋势。
这就说明观看时随着3D 图片视差的增大,和实物的出屏距离增加效果一样,被试的双眼出现了会聚眼动,即通常所称的辐辏反射。
为了清楚地使物体在视网膜上成像,人眼的辐辏和调节功能是联动的。
观看2D影像时,眼睛的辐辏与调节距离保持一致,没有明显的视觉疲劳;而观看3D影像时,人眼的辐辏距离为物体出屏的位置,调节距离为显示屏的距离,所以辐辏距离与调节距离
往往是不一致的,并且这种不一致随着视差的增大而增大,这样长时间观看就会导致人眼的不适和疲劳。