3D立体显示技术的研究 修改版 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/4 6:50:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

状透镜(Lenticular Lens)技术也被称为双凸透镜或微柱透镜3D技术,其最大的优势便是其亮度不会受到影响。柱状透镜3D技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透 镜,使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上,这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素,这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同 的角度观看显示屏,就看到不同的子像素。不过像 4

素间的间隙也会被放大,因此不能简单地叠加子像素。让柱透镜与像素列不是平行的,而是成一定的角度。这样就 可以使每一组子像素重复投射视区,而不是只投射一组视差图像。之所以它的亮度不会受到影响,是因为柱状透镜不会阻挡背光,因此画面亮度能够得到很好地保障。不过由于它的3D显示基本原理仍与视差障壁技术有异曲同工之处,所以分辨率仍是一个比较难解决的问题。 优点:3D技术显示效果更好,亮度不受到影响。 缺点:相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容,需要投资新的设备和生产线。 3.指向光源(Directional Backlight)技术 3M的指向光源

3D技术示意图 对指向光源(Directional Backlight)3D技术投入较大精力的主要是3M公司,指向光源(Directional Backlight)3D技术搭配两组LED,配合快速反应的LCD面板和驱动方法,让3D内容以排序(sequential)方式进入观看者的左右眼互 换影像产生视差,进而让人眼感受到3D三维效果。前不久,3M公司刚刚展示了其研发成功的3D 光学膜,该产品的面试实现了无需佩戴 3D 眼镜,就可以在手机,游戏机及其他手持设备中显示真正的三维立体影像,极大地增强了基于移动设备的交流和互动。 优点:分辨率、透光率方面能保证,不会影响既有的设计架构,3D显示效果出色。 缺点:技术尚在开发,产品不成熟 4.其他裸眼3D显示技术 DFD(Depth-Fused 3D)是日本NTT根据全新的错视原理开发的景深融合型立体影像技术,其利用两片液晶显示器与half mirror,开发不需特殊眼镜就可以观赏的立体影像的技术,这种立体影像制作原理称为REAL。REAL立体影像的制作过程是先利用一般摄影机、相机、闪光灯摄影等方式拍摄影像,然后取一般摄影与

闪光灯摄影拍摄影像灰色度两者的差分,再与一定峰值比较藉此获得二值化(0与1的数字元元化)的影像,接着抽出所谓的近影像领域,最后再将Relief状景深添加至近影像领域内。被照物景深形状除了球体比较接近真实景深外,其 5

它物体都会出现某种程度的差异,只要近影像与远影像两者前后关系维持正确,且景深为连续性平滑状的话,通常利用肌理描绘(Texture)作补正,就可以获得非常协调的立体影像。 在2009年4月,美国PureDepth公司宣布研发出改进后的裸眼3D显示技术MLD(multi-layer display多层显示),这种技术能够通过一定间隔重叠的两块液晶面板,实现在不使用专用眼镜的情况下,观看文字及图画时所呈现3D影像的效果。 另外,国内厂商欧亚宝龙旗下的Bolod裸眼3D显示器如今已经发展到第四代,产品也全部实现高清显示,在国内的3D显示行业处于领先位置。当然,由于非市场主流,对于MLD技术和Bolod裸眼3D显示器,我们此次只做简单的了解,不做深入技术性探讨。 除3D桌面显

示器外,手机、PDA等掌上设备的显示屏幕也将会采用裸眼3D显示技术。近期,三星为我们展示了一款针对手机设备开发的3D OLED面板。考虑到便携性,这类手机3D屏幕不要求人们佩戴专用的3D眼镜。除三星外索尼等其他厂商也相继推出了相关技术的产品,其原理就是通过覆盖在屏幕上的一层特殊的“透镜”来实现立体显示的。它可以把小型显示屏中显示的图像“分开”为两幅略微不同的画面,并分别送入左右眼中,让画面变得立体并且看起来有深度。由于该“透镜”的厚度极薄,人用肉眼甚至无法直接看到它的存在,不会影响到画面的正常显示。 随着技术的进步,纵观3D显示技术已成功应用到了数字显示领域,3D显示技术和普通消费者的距离已经越来越近了;在三星和优派均推出游戏性3D显示器后,人们可以将3D显示器搬到卧室内,而不用和其他人一起挤在电影院中观看。凭借着身临其境的立体画面,3D显示器对高端游戏玩家而言拥有极大的吸引力。除了针对个人用户外,3D显示器同样适合于商用以及科研,如分子结构模型展示、

军事目标、文物艺术品展示、会展、大企业形象展示等各领域发挥其独特的作用。而作为新起之秀的裸眼3D显示技术必将青出于蓝而胜于蓝,未来裸眼3D显示技术发展前景不可限量!相信随着3D显示技术进一步成熟,我们今后会在生活的各个领域中看到3D显示设备的身影。 参考文献: [1] 杨永跃邓善熙《视觉仿生与立体视觉测量》合肥工业大学学报,2001(12): 1029-1035

蔡履中刘华光光学三维显示技

术现代显示(1):39-《V-by-One HS Standard Ver1.2 Abridged Edition》 秦开怀 罗剑利 《自由立体显示技术及其发展》

李克彬 李世其 《3F显示技术的最新研究进展》20卷12期 6