十六讲立体显示技术简介ppt课件23页PPT

自体视显示方式
• 透镜柱面方式（双视点）
透镜柱面由一排垂直排列的半圆形柱面透镜组成，利 用每个柱面镜头对光的折射作用，把两幅不同的平面 图像导向双眼分别对应的视域，使左眼图像聚焦于观 看者左眼，右眼图像聚焦于观看者右眼，由此产生立 体视觉（图中左眼接受紫色区域的图像，而右眼接受 黄色区域图像）。其特点是产生的图像丰富真实，适 合大屏幕显示，运用精密的成形手段，使每个透镜的 截面达到微米级，从而支持更高的分辨率。同时，借 助先进的数字处理技术，使色度亮度干扰大为减少， 有效提高立体图像的质量。这些技术手段使制造出基 于多透镜技术的高清晰立体电视机成为可能。
视差照明原理
• 视差照明法的立体显示器在LCD 的像素 层后使用一系列并排的线状光源给像素 列提供背光照明，线光源宽度极小并与 液晶屏的列像素平行。密集的光源照明 使奇、偶列像素的图像传输路径分离， 使左右眼看到对应的画面。
视差照明原理图
立体显示系统组成
• 一般的立体显示系统主要由3 部分组成：图像输入模 块、三维视频处理模块以及图像输出显示模块。
同步显示方方式的途径有很多种, 例如可以在左右眼前各放一个小 显示屏, 使每只眼睛只看到各自的显示屏, 左右眼像即可同时显 示。不需使用观看器即可获得立体效果的自体式显示系统也属 于同步方式。
• 自体式显示系统需使用特殊显示屏。Dimension Technologies 公司的DT I2100M自体式显示系统液晶显示器就是这种方式的 典型产品。它的显示装置主要由一个液晶显示屏(LCD) 和位于 其后几毫米的一个可发出许多很细的垂直光束的照明板组成。 LCD 上的每一像素都可在传递光与阻塞光两种状态间转换，只 要合理设置垂直光束的间距并使观察者位于屏幕前适当位置， 即可使左眼在奇数列中看到图像，从偶数列中只看到黑色背景； 同理, 右眼在偶数列看到图像, 在奇数列中看到黑色的背景, 即 相应的奇偶数列中的两个像素构成立体透视图中的一个虚拟像 素。 DT I2100M 对观察者的位置有一定的限制，这是它的不利 之处，但它可实现多个观察者同时观看，只要每个观察者都位 于允许的视区即可。
立体视觉基本原理
• “视差创造立体”
是指人的两只眼睛从不同的角度观看世界, 即左眼看到 的物体与右眼看到的同一物体之间有细微的差别, 两 者平均相差约6.5cm, 因而描述场景轮廓的方式也不尽 相同。大脑根据这两个有细微差别的场景进行综合处 理, 产生精确的三维物体, 以及该物体在场景中的定位, 这就是具有深度的立体感，大脑根据左右眼不同角度
观察的立方体影像得到真实感立体的立方体。立体成 像系统的工作 就是对每个场景至少产生两张图像, 一
张代表左眼所看到的, 另一张代表右眼所看到的, 这两 张图像称为立体图像对（stereo pair）而立体显示系 统必须使左眼只能看到左图像, 右眼只能看到右图像。
立体显示的分类
• 由于立体显示广泛应用于娱乐、医学、气象及 军事训练等领域, 不同的应用环境提出的要求 也迥然不同, 所以产生的立体显示方式也千差 万别。
• 在时间复用的显示方式中大多要用到观看器(立体镜 等)、传感器、由时间驱动的电子转换器等辅助设备.
所谓时间复用是指左右透视图对以某一频率交替显示
在同一显示屏上。观看器 (立体镜等) 的左右镜片由具 有不同极性的透镜组成，两个镜片由传感器联到一个 由时间驱动的电子转换器上。左右透视图对在屏幕上 快速切换, 电子转换器以相同频率同步开关左右镜片， 以确保左眼只看到左图，右眼只看到右图。这种方式 的优点在于使用普通的CRT 显示器即可实现立体显 示，但它需借助辅助的观看设备，且存在如何实现左 右透视图对的快速转换并消除双眼间干扰的问题。
体视显示方式
• 体视显示方式是借助眼镜等观看立体影像的方法
利用偏振光原理获得立体显示效果。最常用的系统是由两台液 晶投影机所构成，它们分别通过垂直偏振片与水平偏振片投影 到银幕上，观察者通过偏振光眼镜，将保证左右眼分别看到投 影机A,B所投的影像。其中偏振片的功能是，当光射到偏振光滤 光片上时，只有特定极化方向的偏振光可以通过。将这种滤光 片按照偏振光极化方向相互垂直的原则安装到左右眼镜框上， 就构成了偏振光眼镜。因屏幕上左右图像重叠，所以不戴眼镜 时所看到的图像是重像。由于液晶显示器本来就是用偏振光原 理显示图像，所以对其进行放大和投影的投影机所透射出的光 也是偏振光。因此，如果把这两台投影机透射出的光预置为正 交偏振光，则左右眼能分别看到不同投影机的图像。另外，偏 振光除了水平极化和垂直极化的偏振光外，还可用互为正交的 斜极化偏振光和互为旋转的圆极化偏振光。
• 按图对的显示方式来分大体有两种：时间复用 方式和同步方式;
• 从观看的角度则分为需使用辅助观看设备的和 可直接观看的两种，这两种也被分别称作体视 显示系统( Stereoscopic Display) 与自体视显 示系统(Auto stereoscopic Display)。
时间复用的显示方式
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