3D显示技术
3D 显示技术图解
视觉的欺骗性-白点中有黑点在闪？ 视觉的欺骗性-白点中有黑点在闪？
3D图像前突或后缩： 3D图像前突或后缩：负视差和正视差 图像前突或后缩
负视差（交叉视） 立体像突出屏幕
正视差 立体像在屏幕后
3D 技术基本原理
目 录 形成立体视觉的条件 利用视觉的欺骗性 凸出凹进效果
形成立体视觉的条件
注意： 真实立体物：你看 与不看，它都在那； 虚拟立体物：你看 与不看，它都不在那。 如果看到了，也是大 脑的合成！
眼块颜色是一样的吗？ 两块颜色是一样的吗？ 哪个线更长？ 哪个线更长？
3D显示技术概述
3D显示技术概述3D显示技术是指能够呈现立体效果的显示技术。
它通过模拟人眼双目的视觉差异，使得观众可以感受到真实的深度感觉。
随着科技的不断进步，3D显示技术已经在各个领域得到广泛应用，包括电影、电视、游戏、虚拟现实等。
其中，3D电影最先出现并引起了广泛的关注。
3D电影利用特殊的眼镜，如红蓝眼镜，偏振眼镜等，将不同角度的影像分别发送给左右眼，使得观众可以感受到真实的深度感。
同时，为了增加观影的沉浸感，电影院中通常还会有特殊的声音、光线等环境效果。
在电影制作方面，3D电影需要通过双目摄像机或者计算机生成的方式来制作特殊的影像效果。
除了电影之外，3D显示技术也广泛应用于电视领域。
传统的3D电视通常需要佩戴特殊的眼镜来观看，而现在则有许多无需佩戴特殊眼镜的裸眼3D技术。
裸眼3D技术利用特殊的光栅或者滤光片来对光线进行分解，从而使得左右眼只能接收到不同的图像，从而呈现出3D效果。
此外，还有一种被称为自动立体展示技术的3D显示技术，它通过追踪观众的位置信息来调整显示图像，使得不同的观众可以看到适合自己的3D图像。
游戏是另一个广泛应用3D显示技术的领域。
在游戏中，3D图像能够在增强玩家的沉浸感的同时，也能够提供更好的操作体验。
目前，游戏领域中最为广泛应用的3D技术是虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）。
虚拟现实技术通过佩戴特殊的眼镜和头盔来模拟真实场景，使得玩家能够身临其境地参与到游戏中。
除了以上几个领域，3D显示技术在医疗、建筑设计、教育等领域也得到了广泛应用。
在医疗领域，医生可以通过3D技术更加直观地观察患者的器官结构，辅助诊断和手术操作。
在建筑设计领域，通过3D技术可以更加真实地模拟建筑物的外貌和内部结构，从而帮助设计师更好地展示自己的作品。
在教育领域，3D技术可以呈现生动的场景和模型，使得学生更加直观地理解和学习知识。
总之，3D显示技术已经成为现代科技领域一个重要的发展方向。
随着技术的不断进步，我们可以预见，未来3D技术将会在更多领域得到广泛的应用，并为人们带来更加真实、沉浸式的体验。
三维显示技术介绍
三维显示技术介绍目前的三维立体显示技术共可以分为分光立体眼镜 (Glasses-based Stereoscopic)、自动分光立体显示 (Autostereoscopic Displays)、全息术 (Hologram)和体三维显示(V olumetric 3-D Display)4大类。
其中的前两类应该都是大家很熟悉的技术了，它们都采用了视差的方式来给人以3D显示的感觉：分别为左眼和右眼显示稍有差别的图像，从而欺骗大脑，令观察者产生3D的感觉。
由于人为制造视差的方式所构造的3D景象并不自然，它加重了观察者的脑力负担，因此看久了会令人头痛。
而全息术则利用的并不是数字化的手段，而是光波的干涉和衍射，它一般只能生成静态的三维光学场景，并且对观察角度还有要求，所以就目前而言，它对于人机交互应用而言还并不适合。
体三维显示则与前三者不同，它是真正能够实现动态效果的3D技术，它可以让你看到科幻电影中一般“悬浮”在半空中的三维透视图像。
体三维显示技术目前大体可分为扫描体显示 (Swept-V olume Display)和固态体显示 (Solid-V olume Display)两种。
其中，前者的代表作是Felix3D和Perspecta，而后者的代表作则名为DepthCube。
Felix3D拥有一个很直观的结构框架，它是一个基于螺旋面的旋转结构，如下图所示，一个马达带动一个螺旋面高速旋转，然后由R/G/B三束激光会聚成一束色度光线经过光学定位系统打在螺旋面上，产生一个彩色亮点，当旋转速度足够快时，螺旋面看上去变得透明了，而这个亮点则仿佛是悬浮在空中一样，成为了一个体象素(空间象素，V oxel)，多个这样的voxel便能构成一个体直线、体面，直到构成一个3D物体，过程很直观，不是么？Perspecta可能是扫描体3D显示领域最令人瞩目的成就了，它采用的是一种柱面轴心旋转外加空间投影的结构，如下图所示，与Felix3D不同，它的旋转结构更简单，就一个由马达带动的直立投影屏，这个屏的旋转频率可高达730rpm，它由很薄的半透明塑料做成。
3D立体显示技术
3D立体显示技术理想的视觉显示与日常经历中的场景对比，在质量、清晰度和范围方面应该是无法区分的，但是当前的技术还不支持这种高真实度的视觉显示。
随着2009年底卡梅隆导演的《阿凡达》热映，三维立体(3D Stereo)显示技术成为目前火热的技术之一，通过左右眼信号分离，在显示平台上能够实现的立体图像显示。
立体显示是VR虚拟现实的一个实现沉浸交互的方式之一，3D(3 dimensional)立体显示可以把图像的纵深，层次，位置全部展现，观察者更直观的了解图像的现实分布状况，从而更全面了解图像或显示内容的信息。
本文介绍目前各种系统或设备对三维立体实现方式，推广三维立体的认知度。
一、3D立体显示原理3D立体显示的基本原理如图表1所示。
图中表示两眼光轴平行的情况，相当于两眼注视远处。
内瞳距（IPD）是两眼瞳孔之间的距离。
两眼空间位置的不同，是产生立体视觉的原因。
F是距离人眼较近的物体B上的一个固定点。
右面的两眼的视图说明，F点在视图中的位置不同，这种不同就是立体视差。
人眼也可以利用这种视差，判断物体的远近，产生深度感。
这就是人类的立体视觉，由此获得环境的三维信息。
图表 1 立体显示原理人眼的另一种工作方式是注视近处的固定点F。
这时两眼的光轴都通过点F。
两个光轴的交角就是图中的会聚角。
因为两眼的光轴都通过点F，所以F点在两个视图中都在中心点。
这时，与F相比距离人眼更远或更近的其他点，会存在视差。
人眼也可以利用这种视差，判断物体的远近，产生深度感。
目前市场上的3D立体技术的产品主要围绕着裸眼立体和非裸眼立体两种方式，其中涉及的主要产品有：液晶显示设备、等离子显示设备、便携式显示终端设备、投影设备等。
二、立体显示分类3D立体显示技术可主要分为:裸眼立体显示、便携式立体显示、佩带眼镜的立体三种方式，下面分别介绍不同的显示技术。
因头盔式立体呈现方式较老而且使用极少，全息方式因价格等因素远离民用，因此，本文不对此部分内容做介绍与综述。
3D技术综述
一、3D显示技术原理简介3D 技术原理分类1立体图像对技术：原理：先产生场景的两个视图或多个视图，然后用某种机制（如佩戴眼镜）将不同视图分别传送给左右眼，确保每只眼睛只看到对应的视图而看不到其他视图，从而产生立体视觉。
这种技术的本质只是在空间中产生两张或多张平面图像，通过“欺骗”人眼视觉系统而立体成像，会使人眼产生矛盾的晶状体焦距调节和视线汇聚调节，长时间观看会产生视觉疲劳。
目前市面上的3D显示技术都属于立体图像对技术范畴。
2体显示技术：此种技术是在物理上显示了三个维度，能在空间中产生真正的3D效果。
成像物体就像在空间中真实存在，观察者能看到科幻电影中一般“悬浮”在半空中的3D透视图像。
从数字图像处理技术来说，平面图像对应了二维数组，每个元素被称为像素；而三维图像对应三维数组，每个元素被称为体素。
体显示技术正是在空间中表现了这个三维数组。
3全息技术：全息技术是利用光波的干涉和衍射原理记录并再现物体的真实感的一种成像技术。
全息技术再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。
除用光波产生全息图外，现在已发展到可用计算机产生全息图，然而需要的计算量极其巨大。
全息术应该是3D显示的终极解决方案，但目前还有很多技术问题有待解决，短期内难有成熟产品量产。
图片中的女士即全息虚拟影像二、眼镜式3D技术1色差式最早出现3D显示技术就是色差式，从技术层面上来看也是最为初级的一种3D效果显示方法，这种3D显示的辅助设备只需购买一付红青（红淡蓝）色差眼镜就可以了。
成本也最为低廉。
色差式3D显示可以称为分色立体成像技术，是用两台不同视角上拍摄的影像分别以两种不同的颜色印制在同一副画面中。
用肉眼观看的话会呈现模糊的重影图像，只有通过对应的红蓝等立体眼镜才可以看到立体效果，就是对色彩进行红色和蓝色的过滤，红色的影像通过红色镜片蓝色通过蓝色镜片，两只眼睛看到的不同影像在大脑中重叠呈现出3D立体效果。
缺点：显示效果有限，3D效果体验不足但是其低廉的成本却使很多财力有限的3D影片爱好者选择他的一个主要原因。
3D显示技术及原理
3D显示技术及原理目前，主流的3D显示技术主要包括以下几种：活动式立体显示技术（Active Stereo Display）、自动立体显示技术（Autostereoscopic Display）、延迟立体显示技术（Lenticular Display）、亮点调制立体显示技术（Parallax Barrier Display）和体感互动立体显示技术（Interactive Stereoscopic Display）。
下面对这几种技术进行详细介绍。
活动式立体显示技术是通过佩戴一副特殊的眼镜实现的。
这种眼镜通过活动式的方式，在用户的左右眼分别显示不同的图像，从而使得用户产生立体感。
这种技术的优点是成本相对较低，缺点是需要佩戴特定的眼镜才能够获得立体效果。
自动立体显示技术是一种无需佩戴额外设备就能够获得立体效果的技术。
这种技术利用了视差（parallax）原理，通过在屏幕上显示不同深度的图像，使得观众在不同角度观看时能够看到不同的图像。
这种技术的优点是使用方便，不需要额外设备，缺点是视角受限，仅适合单个观众使用。
延迟立体显示技术是通过在屏幕前方放置特殊的透镜来实现的。
这种透镜可以将左右眼的图像进行分隔，并且能够根据观众的位置调整透镜的倾斜程度，从而使得观众在不同位置观看时能够看到不同的图像。
这种技术的优点是观看角度较大，缺点是视角范围内存在图像的失真。
亮点调制立体显示技术是通过在屏幕上放置像素级的透镜来实现的。
这种透镜能够根据左右眼的视点位置调整透镜的透光率，从而使得观众的左右眼看到不同的图像。
这种技术的优点是图像清晰度高，缺点是成本较高，且需要较高的分辨率支持。
体感互动立体显示技术是将3D显示技术与体感技术相结合的一种显示技术。
这种技术通过传感器等设备获取观众的体感数据，根据观众的动作姿态来调整显示的立体图像，从而使得观众能够实现虚拟世界中的互动体验。
这种技术的优点是增强了用户的沉浸感和参与感，缺点是设备复杂且成本较高。
3D显示器技术简介
缺點
特殊材料
LC Shutter Glasses 、120Hz系統、高速 GPU、Dual-link DVI 1.6X LCD監視器、NB 、 LCD TV
成本乘數 應用
南亞導入3D產品以開發液晶快門眼鏡及投影機液晶光閘產品最合適。
3D液晶光閘產品規格
項次 1 2 3 4 5 6 項目 Frame frequency Reflash Shutter Tr Tf NLK(三星) 120Hz 240Hz 60Hz 120Hz 0.3ms 3.5ms 4um 9v 40% 300 0° 7 視角 (Deg) 25 0.3ms 1.7ms 2um 10v 70% 1000 40 愛爾得 240Hz 120Hz 0.3ms 1.7ms 2um 10v 35% 1000 — 台達電(#174) 120 Hz 60Hz 1ms 2.5ms 4um 20v 90% (無偏光片) — —
•1.空間多工平面裸眼立體顯示系統: 視差遮蔽立體顯示 (Parallax Barrier） 柱狀透鏡立體顯示（Lenticular Lens） •2.時間多工平面裸眼立體顯示系統: 指向性背光3D膜
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空間多工顯示系統
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裸眼式視差屏障 ( Parallax Barrier，光柵式)
• 技術原理： 顯示器同時播放左、右眼影像畫素交叉，再藉由顯示器表面貼附 具柵欄結構的屏障片(Barrier)限制光的行進路線，觀賞者於左、右 眼影像畫素光線集中之設定區域達到立體視覺感受，若觀賞者於 非設定區域會有明顯的畫面干涉(Crosstalk)。
Wheatstone’s Mirror Stereoscope Viewer(1835)
3
3D立體影像原理
3D立体显示技术 PPT资料共28页
眼睛式3D显示技术
目前，市场上已经有了四种比较成熟的3D显示技术，包括彩色立体三 维，偏振三维，立体三维以及最新的DLP Link技术。这四类技术是当前 被广泛采用的3D投影技术。由于各自的原理不同，成本不同，效果不同， 也分别占有了不同的市场。
其中，立体三维技术应该是目前我们最常见的一种3D投影 技术了。因为几乎目前所有的3D影院都是采用的这种设备， 大家在影院中看到的《阿凡达》《豚鼠特工队》等电影几 乎都是这种技术实现的。
裸眼3D立体显示技术
虽然眼镜方式能满足多人共同观看的需求，不过观看时必须配戴特殊眼镜 仍旧是个相当大的障碍，各家厂商于是投入不需要配戴特殊眼镜的裸眼 3D 立体显示技术研发。
所谓的「裸眼 3D 立体显示」，是指在不配戴任何特殊配件的状态下 以裸眼视觉就能直接观看到 3D 立体显示的效果。虽然基本原理仍旧是让 左右眼观看不同画面产生视差来营造立体感，不过前提是不配戴眼镜，因 此必须透过特殊设计的屏幕来达成目标。
背光光源，以高速交替方式分别朝左右眼显示不同画面来达成立体显示效果
的方式。由于指向性背光膜可以控制光线射出的方向，因此能将左右画面分
别投射到观看者的左右眼中。
当屏幕右侧的背光光源亮起时，就会透过指向性背光膜射出朝左眼方向
的光线，用来显示左眼画面。当左侧的背光光源亮起时，就会透过指向性背
光膜射出朝右眼方向的光线，用来显示右眼画面。藉由左右画面高速交替显
总结
眼睛式3D显示技术已经具备进入家庭的条件 3D电视的用户体验还不够好，目前只适合成为电视机的附加功能 从技术路线看。3D电视只是目前产品的升级，产业链格局不会有太大变化
随着技术的进步，3D显示技术和普通消费者的距离已经越 来越近，它不再是行业用户的专利。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，如展示分子结构模型、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。相信 随着3D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。
3d显示器技术简介
3d显示器技术简介显示器(display)通常也被称为监视器。
显示器是属于电脑的I/O 设备，即输入输出设备。
它是一种将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。
下面是店铺带来的关于3d显示器技术简介的内容，欢迎阅读!3d显示器技术简介：呈像原理3D技术分类可以分为眼镜式和裸眼式[3] 两大类。
裸眼3D主要用于公用商务场合，将来还会应用到手机等便携式设备上，本文在此不多进行介绍。
而在家用消费领域，无论是显示器、投影机或者电视，需要配合3D眼镜使用。
在眼镜式3D技术中，我们又可以细分出三种主要的类型：色差式、偏光式和主动快门式，也就是平常所说的色分法、光分法和时分法。
色差式色差式3D技术[4] ，英文为Anaglyphic 3D，配合使用的是被动式红-蓝(或者红-绿、红-青)滤色3D眼镜。
这种技术历史最为悠久，成像原理简单，实现成本相当低廉，眼镜成本仅为几块钱，但是3D画面效果也是最差的。
红青色色差式3D先由旋转的滤光轮分出光谱信息，使用不同颜色的滤光片进行画面滤光，使得一个图片能产生出两幅图像，人的每只眼睛都看见不同的图像。
这样的方法容易使画面边缘产生偏色。
色差式3D画面用裸眼观看时的效果偏光式偏光式3D技术[5] 也叫偏振式3D技术，英文为Polarization 3D，配合使用的是被动式偏光眼镜。
偏光式3D技术的图像效果比色差式好，而且眼镜成本也不算太高，比较多电影院采用的也是该类技术，不过对显示设备的亮度要求较高。
偏光式3D是利用光线有“振动方向”的原理来分解原始图像的，先通过把图像分为垂直向偏振光和水平向偏振光两组画面，然后3D眼镜左右分别采用不同偏振方向的偏光镜片，这样人的左右眼就能接收两组画面，再经过大脑合成立体影像。
偏光式3D技术原理偏光式3D眼镜，同向镜片叠加，透光率明显下降偏光式3D眼镜，相互垂直方向的镜片叠加，完全不透光在偏光式3D系统中，市场中较为主流的有RealD 3D、MasterImage 3D、杜比3D三种，RealD 3D技术市占率最高，且不受面板类型的影响，可以使任何支持3D功能的电视还原出3D影像。
3D显示技术原理及发展(比较全面)课件
3D显示技术
PPT学习交流
1
讲解内 容
•什么是3D显示技术 •3D显示技术的种类 •3D显示技术的原理 •3D显示技术的优劣 •3D显示技术的发展 •3D显示技术的展望
PPT学习交流
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3D显示
3D显示技术就是利用一系列的光学方 法使人左右眼产生视差从而接受到不 同的画面，在大脑形成3D （3Dimensions）立体效果的技术。
PPT学习交流
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光分法显示图解
3D图 像的
形成
PPT学习交流
圆偏振 光的形
成
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采用交错偏光片 的 3D 液晶电视
偏光片眼 镜
PPT学习交流
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时分法：(快门法)通过提高屏幕刷新率把图 像按帧一分为二，形成左右眼连续交错显 示的两组画面，通过快门式3D眼镜的配合， 使得这两组画面分别进入左右双眼，最终 在大脑中合成3D立体图像。
PPT学习交流
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反射式全息显示图像：将物体置于全息板的右 侧，相干点光源从左方照射全息板。将直接照 射至全息板平面上的光作为参考光；而将透过 全息板（未经处理过的全息板是透明的）的光 射向物体，再由物体反射回全息板的光作为物 光，两束光干涉后便形成全息显示图像。由于 记录时物光与参考光分别从全息板两侧入射， 故全息板上的干涉条纹层大致与全息板平面平 行。再现时，利用光源从左方照射全息板，全 息板中的各条纹层宛如镜面一样对再现光产生 出反射，在反射光中观看全息板便可在原物处 观看到再现的图像。
PPT学习交流
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特殊照明法：线光源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。密集的线光源照明使奇、 偶列像素的图像传输路径分离，使左、右眼看 到对应的画面。
裸眼3D显示关键技术
裸眼3D显示关键技术汇报人：2024-01-04•裸眼3D显示技术概述•裸眼3D显示的关键技术•裸眼3D显示技术的优势与挑战目录•裸眼3D显示技术的发展趋势与未来展望•裸眼3D显示技术的实际应用案例01裸眼3D显示技术概述裸眼3D显示技术是一种无需佩戴特殊眼镜或头盔即可实现立体显示的显示技术。
定义裸眼3D显示技术具有立体感强、观看舒适度高、无需佩戴辅助设备等优点，同时也存在视角受限、难以实现大尺寸显示等局限。
特点裸眼3D显示技术的定义与特点早期探索阶段裸眼3D显示技术的研究始于20世纪中期，当时主要采用光学原理实现立体显示。
技术发展阶段随着科技的不断进步，裸眼3D显示技术在21世纪初逐渐发展成熟，出现了多种实现方法。
商业化应用阶段近年来，随着消费者对立体显示需求的增加，裸眼3D显示技术逐渐进入商业化应用阶段，广泛应用于广告、展览展示、教育等领域。
裸眼3D显示技术能够吸引观众的注意力，提高广告的传播效果，因此广泛应用于户外广告、数字标牌等领域。
广告与传媒裸眼3D显示技术能够呈现立体效果，增强观众的视觉体验，因此在展览展示领域也得到了广泛应用。
展览展示裸眼3D显示技术能够模拟真实场景，提供沉浸式学习体验，因此在教育领域也具有广泛的应用前景。
教育与培训裸眼3D显示技术能够提供逼真的立体效果，增强游戏的沉浸感，因此在游戏领域也受到了欢迎。
娱乐与游戏02裸眼3D显示的关键技术视差障壁技术是通过在显示面板前设置一个视差障壁，将图像分割成多个视差图像，利用人眼双视点的特性，使观看者能够感受到3D效果。
视差障壁技术具有结构简单、成本低廉等优点，但存在亮度低、视角小等缺点。
视差障壁技术柱透镜阵列技术柱透镜阵列技术是通过在显示面板上设置一个柱透镜阵列，将图像光线导向不同的方向，使观看者能够从不同的角度看到不同的图像，从而产生3D效果。
柱透镜阵列技术具有视角大、亮度高等优点，但存在工艺复杂、成本高等缺点。
指向光源技术指向光源技术是通过控制光源的指向性，将图像光线导向特定的方向，使观看者能够从特定角度看到3D效果。
六种3D显示技术全解析
六种3D显示技术全解析D是英文Dimension(线度、维)的字头，3D便是指三维空间。
相比普通的2D画面，3D更加立体逼真，让观众有身临其境的感觉。
目前的3D技术可以分为裸眼式和眼镜式两种，裸眼式3D技术目前主要应用在工业商用显示方面（以后还将应用于手机等显示设备中）；眼镜式3D技术则集中于消费级市场，此次世界上观看《阿凡达》采用的全部是眼镜式3D技术。
如果细分的话，眼镜式3D技术可分为色差式、快门式和偏光式（也叫色分法、时分法、光分法）三种，而裸眼式3D技术可分为透镜阵列、屏障栅栏和指向光源三种，每种技术的原理和成像效果都有一定的差别。
下面笔者就为大家简单的介绍一下这六种3D技术的原理和优缺点。
眼镜式3D技术色差式色差式3D历史最为悠久，成像原理简单，实现成本低廉，但是3D画面效果也是最差的，需要配合色差式3D眼镜才能看到3D效果。
色差式3D先由旋转的滤光轮分出光谱信息，使用不同颜色的滤光片进行画面滤光，使得一个图片能产生出两幅图像，人的每只眼睛都看见不同的图像。
目前我们较为最常见的滤光片颜色通常是红/蓝，红/绿，或者红/青，目前采用这种技术的影院以及越来越少了。
优点：技术难度低，成本低廉缺点：3D画质效果不是最好，画面边缘易偏色快门式快门式3D技术主要是通过提高画面的快速刷新率（至少要达到120Hz）来实现3D效果，属于主动式3D技术。
当3D信号输入到显示设备（诸如显示器、投影机等）后，120Hz的图像便以帧序列的格式实现左右帧交替产生，通过红外发射器将这些帧信号传输出去，负责接收的3D眼镜在刷新同步实现左右眼观看对应的图像，并且保持与2D视像相同的帧数，观众的两只眼睛看到快速切换的不同画面，并且在大脑中产生错觉（摄像机拍摄不出来效果），便观看到立体影像。
NVIDIA：我们的眼镜是主动式的，所以很贵NVIDIA的3D stereo、德州仪器的DLP Link还有XPAND 3D系统都是均属于快门式3D技术。
3D显示技术详解及优缺点对比共10页
2010年初的美国CES展会上，包括索尼、三星、松下、东芝、LG等国际一线电视厂商纷纷推出3D电视新品，同时电影《阿凡达》的热映让不少观众生平第一次感受到3D的惊人魅力。
那么，究竟3D显示技术是如何让我们感受到3D震撼的临场效果呢？3D电视又是一种什么样子的产品呢？本文将从最基本的方面讲起，带你从零开始认识3D技术和3D电视。
什么是3D显示技术？什么是3D电视？在“3D”里面的“D”，是英文单词Dimension(线度、维)的首字母，3D指的就是三维空间。
与普通2D画面显示相比，3D技术可以使画面变得立体逼真，图像不再局限于屏幕的平面上，仿佛能够走出屏幕外面，让观众有身临其境的感觉。
3D让画面变得立体逼真，图像不再局限于屏幕平面内尽管3D显示技术分类繁多，不过最基本的原理是相似的，就是利用人眼左右分别接收不同画面，然后大脑经过对图像信息进行叠加重生，构成一个具有前-后、上-下、左-右、远-近等立体方向效果的影像。
3D显示技术的原理3D电视就是应用了3D显示技术的电视，通过它用户可以欣赏到具有3D效果的图像画面。
3D的发展历程3D成像技术最远可以追溯到1844年，一位名字叫做David Brewster 的外国人通过一个立体镜拍下了世界上最早的3D照片。
1915年，全球首部3D电影《爱的力量》（The Power of Love）开始摄录并制作，并于1922年正式公映。
1935年，首部彩色3D电影面世。
20世纪50年代是3D发展的黄金时期，美国开始出现不少3D电影作品，迪士尼、环球国际、哥伦比亚等知名片商在内都开始投资3D电影。
不过由于当时很多影院不具备3D投放条件，出于盈利目的，片商还是把绝大部分精力放在2D电影的制作上来。
80年代中期，IMAX开始制作首部3D纪实片。
1986年，迪士尼主题公园和环球影城上映了由迈克尔·杰克逊出演的3D影片《Captain Eo》。
2009年12月，由詹姆斯·卡梅隆执导，耗资5亿美元的电影巨作《阿凡达》同时以2D、2D IMAX、3D、3D IMAX等多种版本在全球公映，掀起了全球3D热潮。
3D显示原理和种类
3D显示原理和种类3D显示原理分为两种：立体感和视差感。
立体感是通过为左右眼提供不同的视觉信息来模拟真实的深度感，而视差感是通过让左右眼分别从不同的角度看到目标物体来产生3D效果。
下面将介绍一些常见的3D显示技术和设备。
1.偏振光技术偏振光技术通过将左右眼的图像分别使用不同方向的偏振光进行过滤，使得观众通过配戴偏振光眼镜可以同时看到两幅不同的图像，从而产生立体效果。
这种技术常用于电影院等大型场所的影片放映。
2.主动式快门技术主动式快门技术是通过使用快速切换的快门来使左右眼在不同的时间段内观看到不同的图像。
通过专门设计的“主动式”眼镜，观众可以只看到属于自己的一部分图像，从而产生3D效果。
这种技术常用于3D电视和电脑显示器。
3.自动视角跟踪技术自动视角跟踪技术是一种无需特殊眼镜的3D显示方法，它利用摄像头追踪观众的视角，并根据观众的位置和角度调整图像的显示方式。
这种技术可以在更大的范围内提供3D效果，因此适用于展览和房间等多人观看的场景。
4.自由视线技术自由视线技术通过使用特殊的透镜和屏幕来实现从不同角度和距离观看图像时都能产生正确立体效果的显示。
这种技术适用于小型移动设备，如智能手机和平板电脑。
5.全息投影技术全息投影技术是一种高级3D显示技术，它使用激光束或LED光源以及具有高分辨率的全息投影器将完整的3D图像投影到空间中。
观众可以从不同的角度观看并获得逼真的3D效果。
这种技术常用于展览、演讲和艺术表演等活动。
除了以上提到的几种常见的3D显示技术，还有其他一些正在研究和发展中的技术，如体感技术、眼球追踪技术和光场立体显示技术等。
总结起来，3D显示技术的发展为观众提供了更加真实和沉浸式的视觉体验。
不同的3D显示原理和技术方法适用于不同的场景和设备，如电影院、电视、电脑、智能手机和展览等。
随着科技的进步，我们可以期待未来会有更多先进的3D显示技术出现，并为我们带来更加惊人的视觉效果。
3D显示技术原理及发展
3D显示技术原理及发展一、3D显示技术的原理1.视差原理：人眼观察物体时，左右眼分别观察物体的角度不同，这种左右眼角度的差异造成了视差，从而形成了立体感。
2.立体成像原理：通过显示屏幕上的不同图像让左眼和右眼看到不同的图像，以模拟人眼观察物体时的视差现象。
3.眼镜技术：通常情况下，观看3D影片需要配戴特殊的眼镜，这些眼镜能够过滤掉特定频率的光线，使左眼只能看到左眼图像，右眼只能看到右眼图像。
二、3D显示技术的发展1.早期的3D显示技术主要是通过红蓝眼镜实现，这种技术的显示效果相对较差，容易导致观影者出现眼睛疲劳和不适感。
2.随着技术的进步，3D显示技术逐渐采用了更先进的极化技术和活动式眼镜技术。
极化技术将左眼和右眼的图像以不同的极性呈现，观众只需佩戴极化眼镜即可获得更好的立体效果。
活动式眼镜技术通过电子信号控制眼镜的透明度，在观看时，只有对应眼睛的镜片透明，从而实现左眼右眼的图像分离。
3.近几年来，自动立体显示技术取得了重要突破。
该技术无需佩戴任何眼镜，观众可以直接通过3D显示屏进行观看。
这种技术常用的原理包括互锁光栅和眼球追踪技术。
互锁光栅技术使用特殊的光学元件，使左右眼只能看到屏幕上的对应图像。
眼球追踪技术通过摄像头追踪观众的眼球位置，并根据眼球位置调整图像的显示方式。
4.3D显示技术在电影、电视和游戏等领域的应用不断扩大。
除了传统的电影院和电视屏幕外，现在还有3D虚拟现实设备和头戴式显示器，使用户能够身临其境地体验3D效果。
三、3D显示技术的未来发展趋势1.提高显示效果：未来3D显示技术将不断提高显示效果，使观众能够更清晰、逼真地观看3D影片。
2.无需佩戴眼镜：科技公司正在努力研发无需佩戴眼镜的3D显示技术，这将进一步提升观看体验和舒适度。
3.混合现实技术：3D显示技术与混合现实技术的结合将创造出新的观影体验。
观众可以与3D场景进行互动，获得更加真实的观影体验。
4.全息投影技术：全息投影技术将为观众带来真正的立体感，可以在空中投射出实体般的图像，使观众能够全方位地观看。
3D技术简介
全息技术
•全息技术是利用光波的干涉和衍射原理记录 并再现物体的真实感的一种成像技术。 •全息技术再现的图像立体感强，具有真实的 视觉效应。除用光波产生全息图外，现在 已发展到可用计算机产生全息图，然而需 要的计算量极其巨大。 •全息术应该是3D显示的终极解决方案，但目 前还有很多技术问题有待解决，短期内难 有成熟产品量产。
• 3.软阴影（Soft Shadow） 软阴影（ 软阴影 ） • 从字面上直译过来就是 “软阴影”，不过叫“柔 和阴影”似乎更合适。我 们知道生活中很多阴影的 过渡都是有渐变，而软阴 影的作用就是要模拟这种 效果，在阴影周边制造虚 化的效果。软阴影本身并 不是指一种技术，而是指 通过采用某种技术达到的 效果。
• 4.次表面散射（SubSurface 次表面散射（ 次表面散射 Scattering，简称3S）它主 ，简称 ） 要用于模拟不完全透明材质 内部表现出的一种真实光影 特效。当灯光照射到玻璃或 清澈的液体表面时，灯光会 穿透这些介质，3S效果可用 来模拟灯光进入介质内部后 发生的散射。 3S的另一个重 要用处在于表现光源照射下 的人物皮肤，换句话说，要 想表现真实的皮肤材质，3S 效果必不可少。目前的许多 游戏在人物皮肤的渲染上就 因为缺乏3S效果而显得塑料 化、橡胶化。
• 下面简单介绍下，现在市场上流行的偏光 式3D技术。 • 偏光式3D也叫偏振式3D技术，属于被动式 3D技术。 。 • 优点：偏光式眼镜价格低廉，3D效果出色， 市场份额大 缺点：安装调试繁琐，成本不便宜
偏光式3D技术 偏光式 技术
主要原理： • 偏振立体眼镜与偏振的片源配合，片源通过奇偶 帧分别播放左眼和右眼的信号，通过立体分配分 开，进入两个投影机，通过偏振光透射而出，偏 振眼镜两个眼睛分别允许不同偏振光进入，于是 就接收了各自眼睛的信号，最终产生了立体感。 • 偏光式3D也细分出了很多种类，比如应用于投影 机行业的偏光式3D需要两台以上性能参数完全相 同的投影机才能实现3D效果，而应用于电视行业 的偏光式3D技术则需要画面具有240Hz或者 480Hz以上的刷新率
3D显示简介
偏光眼镜-FPR 3D
FPR显示原理
FPR（Film Pattern retarder），是在Panel的表面精确贴附一层retarder film（相位差膜）， 它的作用是接收到显示Panel出射的某一方向的偏振光后，利用液晶分子层将不同区域的偏振光方 向旋转成不同方向，再通过偏光眼镜将两种偏振光筛选出来，从而实现3D效果。
注：屏幕刷新率要达到120HZ，人才能对图像不会产生抖动感，并保持与2D视像相同 的帧数，两只眼镜看到快速切换的不同画面，并在大脑中产生错觉，便看到立体影像。
快门眼镜-SG 3D
SG 优点
-应用广泛，资源较多，蓝光3D标准采用此技术； -分辨率不变，效果出众；
SG 缺点
-亮度低，闪烁严重，容易使人疲劳，不利于用眼健康； -眼镜复杂笨重，需要与显示器精确同步； -眼镜价格昂贵。
快门眼镜-SG 3D
主动快门式3D原理
主动快门式3D技术（ Active Shutter 3D ）， 是通过提高画面的刷新率（一般120HZ，左眼和右 眼各60HZ），把图像按帧一分为二，形成对应左眼 和右眼的两组画面，连续交错显示出来，同时发射 器同步控制快门式3D眼镜左右镜片开关（使其与左 右画面的交替保持一致），然后由大脑将两幅图像 合成来实现3D的视觉效果；
3D显示技术分类
3D显示
眼镜式
全息 3D
裸眼式
偏光眼镜
偏光眼镜面板 主动偏光眼镜 面板
快门眼镜
120Hz倍频面板
快门眼镜镜片
偏光眼镜 红蓝眼镜
红蓝片源 红蓝眼镜
视差壁障 狭缝光栅 3D模组
柱状透镜 透镜3D模组
Contents
二、眼镜式3D技术
1 偏光眼镜-FPR 3D 2 快门眼镜-SG 3D 3 红蓝眼镜
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单击以编辑母版标题样式 3D显示问题
价格 在3D节目的拍摄、制作、传输方面的问题没解决前，依赖蓝光 单击以编辑母版文本样式 影碟机提供节目源，3D只能是电视机的一个附加功能，价格成为成 功的关键。 – 第二级
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单击以编辑母版标题样式 基于发光介质的体三维显示
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– 第二级
第三级
– 第四级 第五级 利用两束可独立控制的能量射线（如激光）射入特定介质内， 单根射线的能量不足以激发跃迁。但两束射线交叉点高于跃迁能 级，导致该点发光。控制射线扫描便可形成由体素点集组成的三 维图像。 问题：尚无合适的激励源和发光介质；体素总量 无法提高。
– 第二级 眼镜式
第三级
3D显示 3D 技术
快门式 色差式 头戴式
– 第四级 第五级 光栅式 裸眼式 体三维式 全息式
狭缝光 栅式 前置光 栅式 后置光 栅式 柱镜光 栅式
双视点 多视点 双视点 多视点
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单击以编辑母版标题样式 3D显示市场
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– 第二级
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– 第二级
第三级
– 第四级 第五级
空间分割式偏光眼镜3D显示系统，优点是刷新频率不变，缺 点是分辨率下降。 时间分割式则优缺点互换。
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单击以编辑母版标题样式 快门式眼镜3D
快门式眼镜3D系统类似于时间分割的偏振式眼镜 单击以编辑母版文本样式 3D系统，大多是利用液晶控制透光度来做遮蔽 – 第二级 在屏幕上以两倍的场频交互地显示左眼和右眼的 第三级 影像，而快门眼镜则会动态地屏蔽使用者的左眼和右 – 第四级 眼，利用人眼的视觉暂留机制，两眼影像叠加后产生 双眼视差。 第五级 整套系统所需要的硬件，除了主动眼镜本身外， 还需要一台可以拥有两倍以上更新率的显示装置。另 外，立体眼镜也还要有办法可以和屏幕的画面同步。 优点：显示屏无改动 缺点：眼镜较贵且较重
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单击以编辑母版标题样式 3D显示问题
2D/3D转换 单击以编辑母版文本样式 目前出售的3D显示器必须要向2D兼容，2D/3D间需要一键切换。 对于眼镜式3D，只要把眼镜去掉，并把左右眼视差信号变成同 – 第二级 样的信号，就可以完成转换。 第三级 对于裸眼3D，已发明了主动控制的技术（液晶挡板或液晶透 镜），技术问题已经解决，成本问题尚存。 – 第四级 第五级
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单击以编辑母版标题样式 基于运动扫描的体三维显示
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– 第二级
第三级
– 第四级 第五级
基于LED阵列平板旋转的三维显示 优点：结构简单 缺点：清晰度受限；平板旋转屏三维体素的空间分布不均匀，
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单击以编辑母版标题样式 基于运动扫描的体三维显示
第三级
– 第四级 第五级
多视点系统使看到 错误图像的概率大大下 降，而且在不同位置， 可以感觉到不同的3D效 果。
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单击以编辑母版标题样式 总结
单击以编辑母版文本样式 眼镜式3D显示技术已经具备进入家庭的条件 3D电视的用户体验还不够好，目前只适合成为电视机的附 加功能 第三级
– 第四级 第五级 从技术路线看，3D电视只是目前产品的升级，产业链格局
– 第二级
不会有大的变化
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– 第二级
第三级
THANKS！
– 第四级 第五级
24
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Felix 3D 系统 基于螺旋屏加激光扫描 优点：不需要复杂的转向光学部件 缺点：激光扫描器的速度有限，显示容量受限
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单击以编辑母版标题样式 基于运动扫描的体三维显示
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– 第二级
第三级
– 第四级 第五级
Perspecta 3D 系统 采用柱面轴心旋转外加空间投影的结构 优点：旋转结构简单，能显示近10亿个体象素 缺点：为了解决平面屏带来的体素重叠死区，引入了复杂精密的光学中 继转向器件，增加了系统的制备难度和生产成本。
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– 第二级
第三级
– 第四级 第五级
3D显示技术 3D显示技术
康佳集团研究院 2010-6-28
1
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3D视觉原理 视觉原理 单击以编辑母版标题样式 单击以编辑母版文本样式 单眼3D视觉
– 第二级 调节效应：物体的远近差异引起晶状体焦距及瞳孔直径的调节
数据来源：DISPLAYBANK
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偏光式眼镜3D 单击以编辑母版标题样式 单击以编辑母版文本样式
– 第
利用光波振动的方向性来做左右眼影像的区分。由于线 偏光容易产生串扰问题，目前的产品全部采用圆偏光系统。
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单击以编辑母版标题样式 偏光式眼镜3D
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单击以编辑母版标题样式 体三维显示技术
单击以编辑母版文本样式 眼镜式及裸眼式3D显示的缺陷：
– 第二级 仅利用了3D视觉中的双眼视差效应，但由于成像
第五级
都在显示屏表面，焦距固定，使得眼睛无法象观看一 第三级 个真实物体时那样调节焦距，没有物理深度感。 – 第四级 体三维显示技术的提出就是为了解决这个问题，其图 象是在真正的三维空间构造，使得表现出的三维物体 既有心理景深，更有物理景深。
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– 第二级
第三级
– 第四级 第五级
螺旋面片上的像素运动情况即等价于像素沿轴向在两个相 距360/N的水平面间作竖直移动，因此体素大小可以近似均等
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单击以编辑母版标题样式 基于运动扫描的体三维显示
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– 第二级
第三级
– 第四级 第五级
第三级 单眼移动视差：位置的前后不同引起的移动时的差异（如速度） – 第四级 双眼3D视觉 第五级 双眼视差：双眼从略微不同的角度注视物体，且双眼视像的差异随
距离改变 会聚效应：左右眼在观看远近不同的两点时，产生出的会聚角会不 一样，眼球转动的程度也不一样。这样便会有深度不同 的感觉
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单击以编辑母版标题样式 静态层叠式体三维显示
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– 第二级
第三级
– 第四级 第五级
DepthCube 3D 系统 利用DLP投影，在层叠胆甾液晶屏幕上显像 优点：避免了运动扫描方式固有的亮度和旋转问题 缺点：观看角度受限，成本较高。
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第三级
– 第四级 第五级
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单击以编辑母版标题样式 3D电视市场
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– 第二级
第三级
– 第四级 第五级
数据来源：DISPLAYBANK
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单击以编辑母版标题样式 3D电视市场
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– 第二级
第三级
– 第四级 第五级
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单击以编辑母版标题样式 视差挡板式裸眼3D
单击以编辑母版文本样式 视差挡板就是在光路加
上一些遮蔽物，把部分方向 – 第二级 的光遮住，只让某些角度的 第三级 光可以传出去。 – 第四级 挡板的位置经过精密计 算，可以左眼像素（绿色） 第五级 只被左眼看到，右眼像素 （红色）只被右眼看到。 优点：结构及制作比较简单 缺点：分辨率下降，亮度下 降
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单击以编辑母版标题样式 柱透镜式裸眼3D
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基本原理是在面板前方， – 第二级 放上经过精确计算的透镜来 改变光线的方向。由左眼像 第三级 素发出的光，会经过透镜的 – 第四级 折射，都进入左眼的区域， 第五级 同样的右眼的像素也只进入 右眼。 优点：亮度没有损失 缺点：分辨率下降，柱透镜 加工精度要求较高
第三级 眼镜3D中快门眼镜+普通显示屏的方式成本更加可控。 – 第四级 裸眼3D中普通视差障板成本最低，但无法实现2D/3D转换，进 第五级 入不了家庭市场。
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单击以编辑母版标题样式 3D显示问题
消费者体验 眼镜式：无法边看电视边做别的事情；快门式眼镜太重，有压迫 单击以编辑母版文本样式 感；长时间观看有眩晕感。 – 第二级 裸眼式：双视点系统头稍稍偏一下就可能看到错误的图像，引起 眩晕或者头疼 。多视点系统分辨率下降太大，画质受损。
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双眼视差原理 单击以编辑母版标题样式 单击以编辑母版文本样式
– 第二级 不同距离的物 体在两个视网 第三级 膜上成像的夹 – 角不同，从而 第四级 第五级 分辨出远近
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单击以编辑母版标题样式 3D显示技术分类 显示技术分类
偏光式 单击以编辑母版文本样式