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第三章虚拟现实的系统的输出设备 第三章虚拟现实的系统的输出设备 张毅 张毅 图形显示设备 图形显示设备 一种计算机接口设备，把合成出的图像展 一种计算机接口设备，把合成出的图像展 现给与虚拟世界进行交互的用户。 现给与虚拟世界进行交互的用户。 描述特征 描述特征 – 立体/非立体 – 立体/非立体 – 图像分辨率 – 图像分辨率 – 视场 – 视场 – LCD/CRT – LCD/CRT 人眼结构 人眼结构 人眼有126000000个 人眼有126000000个 感光器 感光器 眼球结构 眼球结构 – 平均直径：20mm – 平均直径：20mm – 虹膜：2mm~8mm控 – 虹膜：2mm~8mm控 制入光量 制入光量 – 视网膜：成像区域 – 视网膜：成像区域 视网膜的中心区域称 视网膜的中心区域称 为中央凹，它是高分 为中央凹，它是高分 辨率的色彩感知区 辨率的色彩感知区 域，周围是低分辨率 域，周围是低分辨率 的运动感知区域。 的运动感知区域。 人眼结构 人眼结构 在仿真过程中，观察者焦点无意识地动态变化 在仿真过程中，观察者焦点无意识地动态变化 目前无法实现眼球跟踪，探测焦点的变化。 目前无法实现眼球跟踪，探测焦点的变化。 无法知道显示图像哪部分在中央凹成像，需要 无法知道显示图像哪部分在中央凹成像，需要 以高分辨率绘制整个场景，这对图形流水线 以高分辨率绘制整个场景，这对图形流水线 理是严重的浪费。 理是严重的浪费。 立体显示原理 立体显示原理 IPD=53-73mm IPD=53-73mm 视差：左眼右眼中的水平位移 视差：左眼右眼中的水平位移 立体显示原理 立体显示原理 当对象离观察着较远时，视差较小，依靠线性透 当对象离观察着较远时，视差较小，依靠线性透 视，阴影，环境来感知深度。 视，阴影，环境来感知深度。 三维立体画 三维立体画 常见4种立体显示技术 常见4种立体显示技术 分色技术 分色技术 分光技术 分光技术 分时技术 分时技术 光栅技术 光栅技术 分色技术 分色技术 分色技术的基本原理是让某些颜色的光只 分色技术的基本原理是让某些颜色的光只 进入左眼，另一部分只进入右眼，并构造 进入左眼，另一部分只进入右眼，并构造 视差。 视差。 显示器端和用户端二次过滤。 显示器端和用户端二次过滤。 分光技术 分光技术 分光技术是用偏光滤镜或偏光片滤除特定 分光技术是用偏光滤镜或偏光片滤除特定 角度偏振光以外的所有光，让偏振光只进 角度偏振光以外的所有光，让偏振光只进 入左眼或右眼，并构造视差。 入左眼或右眼，并构造视差。 显示器端和用户端二次过滤。 显示器端和用户端二次过滤。 分时技术 分时技术 分时技术是将两套视差图像在不同的时间 分时技术是将两套视差图像在不同的时间 播放，显示器在第 次刷新时播放左眼图 播放，显示器在第 次刷新时播放左眼图 像，同时用专用的眼镜遮住观看者的右 像，同时用专用的眼镜遮住观看者的右 眼，下 次刷新时播放右眼图像，并