立體顯示技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

1、立體顯示技術(shù)現(xiàn)狀立體顯示技術(shù)現(xiàn)狀 與發(fā)展趨勢(shì)與發(fā)展趨勢(shì) 目錄 一、立體顯示的基本原理一、立體顯示的基本原理 二、立體顯示技術(shù)的分類(lèi)二、立體顯示技術(shù)的分類(lèi) 1.裸眼立體顯示技術(shù) 2.便攜式立體顯示技術(shù) 3.佩帶眼鏡的立體顯示技術(shù) * * 三、立體顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)三、立體顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 一、立體顯示基本原理 由于人眼存在視差，所以實(shí)際上我們看物 體時(shí)兩只眼睛中的圖象是有差別的。兩幅 不同的圖象輸送到大腦后，我們看到的是 有景深的圖象。這就是計(jì)算機(jī)和投影系統(tǒng) 的立體成像原理。依據(jù)這個(gè)原理，結(jié)合不 同的技術(shù)水平有不同的立體技術(shù)手段。 人眼的另一種工作方式是注視近處的固定 點(diǎn)F。這時(shí)兩眼的光軸都通

2、過(guò)點(diǎn)F。兩個(gè)光 軸的交角就是圖中的會(huì)聚角。因?yàn)閮裳鄣?光軸都通過(guò)點(diǎn)F，所以F點(diǎn)在兩個(gè)視圖中都 在中心點(diǎn)。這時(shí)，與F相比距離人眼更遠(yuǎn)或 更近的其他點(diǎn)，會(huì)存在視差。人眼也可以 利用這種視差，判斷物體的遠(yuǎn)近，產(chǎn)生深 度感。 主要分類(lèi) 1.1.裸眼立體顯示技術(shù)裸眼立體顯示技術(shù) 2 2便攜式立體顯示技術(shù)便攜式立體顯示技術(shù) 3 3佩帶眼鏡的立體顯示技術(shù)佩帶眼鏡的立體顯示技術(shù) 裸眼立體顯示技術(shù)（簡(jiǎn)介） 1透鏡顯示技術(shù) 2視差擋板顯示技術(shù) 3切片堆積顯示技術(shù) 透鏡式裸眼立體原理圖 優(yōu)點(diǎn)：3D技術(shù)顯示效果更好，亮度不受到影響。 缺點(diǎn)：相關(guān)制造與現(xiàn)有LCD液晶工藝不兼容，需要投資新的設(shè)備和生產(chǎn)線。 視差擋板顯示技

3、術(shù)原理 切片堆積顯示技術(shù)原理 便攜式立體顯示技術(shù) 通過(guò)對(duì)立體顯示原理的利 用，部分廠商提供了便攜 式個(gè)人立體眼鏡。通過(guò)安 裝在眼鏡每只眼睛前的一 個(gè)小的LED屏幕, 現(xiàn)在每 一個(gè)稍微不同的畫(huà)面在眼 睛中產(chǎn)生視差，這將創(chuàng)建 一個(gè)虛擬的三維立體圖像， 類(lèi)似于兩米開(kāi)外。因鏡頭 在眼鏡內(nèi)側(cè)，為此并不需 要額外的空間，佩帶上即 可實(shí)現(xiàn)3D影像 圖像生成效果圖 右圖設(shè)備由蔡司（Zeiss）公 司研制的Cinemizer 視頻眼 鏡適用于聯(lián)接蘋(píng)果Iphone、 Ipad、諾基亞N高端系列等手 機(jī)終端設(shè)備，通過(guò)讀取設(shè)備 上的特定制作的文件或內(nèi)容 而進(jìn)行顯示。當(dāng)與設(shè)備連接 時(shí)，除了可以播放3D立體圖 像或影片，

4、還可在不丟失畫(huà) 面質(zhì)量的情況下，從DVB-H 接收器上接收電視信號(hào)。用 戶可從Cinemizer 眼鏡中看 到一個(gè)相當(dāng)于2m 距離外、39 英寸的虛擬顯示屏幕，體會(huì) 到家庭影院般的視覺(jué)悟體驗(yàn)。 此外，Cinemizer 在耳掛處 還帶有一個(gè)滑塊，可用于調(diào) 節(jié)鏡架和鼻墊，以適應(yīng)不同 的用戶需求。 佩帶眼鏡的立體顯示技術(shù) 1主動(dòng)立體顯示技術(shù) 2被動(dòng)立體顯示技術(shù) 3光譜立體顯示技術(shù) 主動(dòng)立體顯示技術(shù) 如右圖所示，立體投影顯示的第 一種方式，主動(dòng)式系統(tǒng)。分別對(duì) 應(yīng)左眼和右眼的兩路視頻信號(hào)， 輪流在屏幕上顯示。它們的頻率 為標(biāo)準(zhǔn)更新率的二倍。觀看者佩 戴具有液晶光閥的立體眼鏡。液 晶光閥的開(kāi)關(guān)，與顯示的

5、圖像同 步。于是，在顯示左眼的圖像時(shí)， 左眼的光閥打開(kāi)，右眼的光閥關(guān) 閉。同步信號(hào)可以通過(guò)紅外信號(hào) 紅由發(fā)射器傳送到眼鏡上，眼睛 就可以在無(wú)線狀態(tài)工作。目前部 分廠商如Christie公司Mirage產(chǎn) 品線支持Frame Doubling立體功 能增強(qiáng)技術(shù)，能夠通過(guò)工作站 60Hz 輸入到投影機(jī)自動(dòng)倍頻到 120Hz輸出,而實(shí)現(xiàn)立體圖像連續(xù) 顯示而無(wú)不流暢等情況發(fā)生。主動(dòng)立體顯示技術(shù)原理圖 主動(dòng)立體顯示技術(shù)的特點(diǎn) 1.投影機(jī)必須以循環(huán)交替的方式輸出左右眼圖 像信號(hào) 2.立體眼鏡的左右鏡片必須與對(duì)應(yīng)的投影圖像 信號(hào)保持同步，即有圖像時(shí)開(kāi)，無(wú)圖像時(shí)關(guān)。 3.必須有較高的立體圖象顯示刷新率才會(huì)取得

6、 滿意的立體效果 4.最大立體流明為投影機(jī)標(biāo)稱(chēng)亮度的16.7%時(shí)立 體沉浸感較好，可實(shí)現(xiàn)平面圖像與立體圖像 的無(wú)縫切換 被動(dòng)立體顯示技術(shù) 右圖所示，立體投 影顯示的第二種方 式，單臺(tái)投影機(jī)的 被動(dòng)式系統(tǒng)。投影 機(jī)圖像輪流在屏幕 上顯示，分別對(duì)應(yīng) 左眼和右眼的兩路 視頻信號(hào)。它們的 頻率為標(biāo)準(zhǔn)刷新率 的倍。Z-屏幕分 別對(duì)兩眼的圖像， 施加不同的偏振。 觀看者佩戴具有不 同偏振的眼鏡。 單機(jī)被動(dòng)立體系統(tǒng)原理 被動(dòng)立體顯示技術(shù)的特點(diǎn) 1.光線利用率為所有投影技術(shù)中最低的， 為12% 2.投影機(jī)輸出的左右圖像與主動(dòng)立體同樣 原理，必須是交替顯示的 3.立體眼鏡的左右鏡片只接收對(duì)應(yīng)的投 影圖像 4.對(duì)

7、屏幕表面材料質(zhì)量要求高(偏振幕) 5.不適合多通道應(yīng)用 右圖所示，立體投影 顯示的第三種方式， 有兩臺(tái)投影機(jī)的被動(dòng) 式系統(tǒng)。兩臺(tái)投影機(jī) 分別在屏幕上顯示對(duì) 應(yīng)左眼和右眼的兩路 視頻信號(hào)。它們的頻 率為標(biāo)準(zhǔn)更新率。兩 臺(tái)投影機(jī)鏡頭前，分 別安裝不同的偏振片， 施加不同的偏振。觀 看者佩戴具有不同偏 振的眼鏡而接收到分 離的左右眼圖像，從 而在大腦中產(chǎn)生立體 感圖像。 雙機(jī)被動(dòng)立體系統(tǒng)原理 特點(diǎn)： 外部偏振方法光線利用率最高為38%。 兩個(gè)投影機(jī)輸出的圖像分別對(duì)應(yīng)左右眼 立體眼鏡的左右鏡片只接收匹配的圖像 對(duì)圖象顯示刷新率要求不高 對(duì)屏幕表面材料質(zhì)量要求高(偏振幕) 多通道情況下，只有專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)集

8、成商能 提供 光譜立體(Infitec)顯示技術(shù) Infitec技術(shù)采用高質(zhì)量濾 光技術(shù)，分離光譜以便適合 人的每只眼睛，生成無(wú)重像 的被動(dòng)立體圖像，所以，無(wú) 需特殊的具有偏振特性的屏 幕或電子眼鏡，只需配戴專(zhuān) 業(yè)Infitec眼鏡即可， Infitec眼鏡不需要配備電 源和復(fù)雜的電路，因此舒適 感和沉浸感更好，眼鏡輕便， 由于不需信號(hào)同步發(fā)射器， 所以配戴者的頭部可隨意移 動(dòng)，配戴者互相之間不會(huì)產(chǎn) 生干擾，這樣INFITEC還可 以滿足有大量觀眾場(chǎng)合的應(yīng) 用。國(guó)內(nèi)Dolby?杜比公司認(rèn) 證的影院采用Infitec立體 輸出方式。 Infitec光譜立體原理 3D全息投影技術(shù) 3D全息投影是一

9、種利用干涉和衍射原理記錄并再 現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像，是一種無(wú)需配戴眼鏡的 3D技術(shù)，觀眾可以看到立體的虛擬人物。這項(xiàng)技 術(shù)在一些博物館應(yīng)用較多。3S動(dòng)漫正是以這種全 新的事物改變著人們對(duì)那些傳統(tǒng)舞臺(tái)的聲光電技 術(shù)的審美態(tài)度。適用范圍產(chǎn)品展覽、汽車(chē)服裝發(fā) 布會(huì)、舞臺(tái)節(jié)目、互動(dòng)、酒吧娛樂(lè)、場(chǎng)所互動(dòng)投 影等。3D全息立體投影設(shè)備不是利用數(shù)碼技術(shù)實(shí) 現(xiàn)的，而是投影設(shè)備將不同角度影像投影至進(jìn)口 的MP全息投影膜上，讓你看不到不屬于你自身角 度的其他圖像，因而實(shí)現(xiàn)了真正的3D全息立體影 像。 3D全息投影技術(shù)的特點(diǎn) 投影機(jī)輸出交替的、頻率互補(bǔ)的多個(gè)光波 段對(duì)應(yīng)左右眼 立體眼鏡沒(méi)有能源，左右眼鏡分別接受自

10、己通帶的光 雙機(jī)時(shí)光線利用率為27%，單機(jī)時(shí)光線利用 率為17% 眼鏡輕,需要進(jìn)行顏色調(diào)整工作 立體顯示技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 裸眼立體顯示器 全息立體顯示技術(shù) 裸眼立體顯示器 裸眼式3D技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)便是擺脫了眼鏡 的束縛，但是分辨率、可視角度和可視距 離等方面還存在很多不足。 在觀看的時(shí)候，觀眾需要和顯示設(shè)備保持 一定的位置才能看到3D效果的圖像(3D效果 受視角影響較大)，3D畫(huà)面和常見(jiàn)的偏光式 3D技術(shù)和快門(mén)式3D技術(shù)尚有一定的差距。 不過(guò)液晶面板行業(yè)巨頭友達(dá)光電，研發(fā)巨 頭3M等已經(jīng)在積極進(jìn)行研發(fā)，預(yù)計(jì)部分裸 眼式3D顯示設(shè)備將于今明兩年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。 全息立體顯示技術(shù) 3d全息投影技術(shù)實(shí)真實(shí)的再現(xiàn)了原來(lái)物體 的三維信息，實(shí)現(xiàn)了真的3d投影 全息投影技術(shù)在舞美中的應(yīng)用，不僅可以 產(chǎn)生立體的空中幻像，還可以使幻像與表 演者產(chǎn)生互動(dòng)，一起完成表演，產(chǎn)生令人 震撼的演出效果。從Disel時(shí)裝發(fā)布T臺(tái)秀 中全息投影技術(shù)的運(yùn)用，美輪美奐的全息 投影畫(huà)面伴隨模特的走步把觀眾帶到了另 一個(gè)世界中，好像使觀眾體驗(yàn)了一把虛擬 與現(xiàn)實(shí)