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三维立体显示技术

1三维立体显示的原理及分类

2立体显示技术

3自动立体显示技术

立体视觉的形成

-Binocularparallax

两眼看到不同角度的图像(stereoscope)；由脑部将两眼的图像融合，从而产生深度感；

-Motionparallax

当观察位置变化时，观察到的图像也会随之变化；这也会形成深度感

-Accommodation

眼睛聚焦的程度也会影响显示物体的深度感。

•立体显示(StereoscopicDisplay)

•自动立体显示

1.二维平面(AutostereoscopicDisplays)

显示•集成图像显示(IntergralImage)

•全息显示

2.三维空间

•体三维显示

体

幕

间物

面屏

三维空

-通过平

三维立体显示技术的分类

目前，三维立体显示技术从显示空间上划分可分为两类：

-在三维空间中模

拟产生体像素点

立体显示技术(StereoscopicDisplay)

原理：通过立体眼镜使左右

眼分别看到不同的图像

立体眼镜的种类：

•Anaglyph3DGlasses(红绿眼镜)

•Shutter3DGlasses(液晶闪闭眼镜)

•Polarized3DGlasses(偏振眼镜)

•HMD(头盔式)

PLANAR公司

SD2420W立体显示器

n分辨率:最高1920*1200；

n单眼帧频:75HZ；

n特点：使用两块不同偏振方向的LCD显示器，解决了单眼帧频过低的问题。

Geforce3DVision三维显示系统

n液晶闪闭式立体显示系统；

n需要高帧频显示器(120HZ)与其配合使用;

立体显示技术(StereoscopicDisplay)

典型系统

立体显示技术(StereoscopicDisplay)

典型系统

•美国陆军航空与导弹司令部的紧凑型双液晶偏振立体显示系统

n特点：在保留常规双LCD偏振分光立体显示系统优点的同时解决了体积过大，不能在恶劣环境使用的问题。

立体显示技术(StereoscopicDisplay)

存在的问题

n需要佩戴额外的眼镜；

n一套系统无法做到多人同时观察；

n无法提供全部立体信息(如运动视差等)；

n长时间使用有不适感；

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.通过屏幕上的特殊

光学结构，使左右眼图像分离，并投射到不同的空间上以实现裸眼立体显示。

自动立体显示原理

自动立体显示

典型系统

PHILIPS公司屏前透镜(parallaxbarrier)显示系统

DTI公司视差照明(ParallaxIllumination)显示系统

SHARP公司视障(parallaxbarrier)显示系统

自动立体显示典型系统

自动立体显示

必威体育精装版技术

SANYO公司屏阶梯栅(Stepbarrier)技术

自动立体显示

必威体育精装版技术

辛辛那提大学基于DMD的自动立体显示系统

自动立体显示

必威体育精装版技术

剑桥大学横向偏移时分复用多视角显示系统

自动立体显示技术

必威体育精装版技术

剑桥大学横向偏移时分复用多视角显示系统

必威体育精装版样机

n可50英寸显示范围

n供两位观察者同时使用

n图像间隔角度为12。

自动立体显示技术

存在的问题

n仍然是基于双目视差原理的；

n对观察者头部的位置和观察角度有较严格的限制；

n不能显示或只能显示很有限的运动视差图片；

n水平分辨率损失，画面亮度较低。研究方向

n更精确的深度图；

n区域移动补点研究；

n运动视差图像的研究；

n新型结构和器件的研究。

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•集成显示技术又称全景显示，于1908年由Lippmann发明。

•一种用微透镜阵列来记录和显示全真三维场景的三维图像技术。

集成显示技术(IntegralImaging)

n优点：

n解决深度反转(pseudoscopic)问题

n缺点：图像质量大大下降，空间信息丢失

集成显示的深度反转

现象(pseudoscopic)

集成显示技术

发展过程

二次记录法

基于自校正传输屏技术

优点：

n只有一次记录过程，图像损失小；

n不损失景深和深度信息

渐变型多模光纤的集成显示技术

n优点：子图之间无重叠，再现图像质量高

集成显示技术发展过程

n原理：利用计算机模拟集成图像的记录过程，产生类似由光学仪器生成的集成显示图像。

n优点：既克服了II成像系统本身存在的一些问题，又能对三维集成显示图像技术进行深入的理论研究。

计算机生成集成显示技术

n最早的CGII系统由Ch