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三维立体投影显示系统方案

三维立体投影显示系统方案
三维立体投影显示系统方案

一、单通道三维立体投影显示系统

单通道三维立体投影显示系统是一套基于高端PC 虚拟现实工作站平台的入门级虚拟现实三维投影显示系统,该系统通常以一台图形计算机为实时驱动平台,两台叠加的立体版专业LCD或DLP投影机作为投影主体显示一幅高分辨率的立体投影影像,所以通常又称之为单通道立体投影系统。我们采用成熟的偏振光成像技术或世界最先进的光谱分离立体成像技术来生成单通道立体图像。

采用光谱分离立体成像技术最大的优点是三维立体图像色彩饱和度更高、立体感更强,为虚拟仿真用户提供一个有立体感的沉浸式虚拟三维显示和交互环境,同时也可以显示非立体影像,而由于虚拟仿真应用的特性和要求,通常情况下均使用其立体模式。

在虚拟现实应用中用以显示实时的虚拟现实仿真应用程序,该系统通常主要包括专业投影显示系统、悬挂系统、成像装置等三部分,在众多的虚拟现实三维显示系统中,单通道立体投影系统是一种低成本、操作简便、占用空间较小(可选择正投或背投)具有极好性能价格比的小型虚拟三维投影显示系统,其集成的显示系统使安装、操作使用更加容易方便,被广泛应用于高等院校和科研院所的虚拟现实实验室中。投影系统是正投或背投,应该依据展示空间面积大小与实际需要来选择。正投系统更为紧凑,占用的空间更小,投影幕墙具有较好的稳定性。背投主要适用于空间比较大,而且投影前需要讲解人的场合。由于光线从另一侧打在投影幕上,讲解人不会挡住光线,也不会被强烈的光线损伤视力。

系统结构示意图

二、双通道立体投影显示系统

为了拓宽观察视角,满足控制室与演示中心多面板现实的需要,我们使用两套立体投影设备拼接成为宽幅面的双通道平板立体显示系统。

双通道显示系统的宽度适宜进行平

板显示(如果是更大的视角,使用柱面环

幕则更有利于产生视野封闭的巨大沉浸

感。)

对于双通道立体投影显示系统而言,

各通道间的亮度与色彩平衡也是至关重

要的技术要求。目前通常采用偏振立体成

像技术实现被动式三维立体成像,就是在

输出左右立体像对的两台高亮度的LCD

或DLP投影机前安装具有不同极化方向

的偏振片。但其所使用的投影幕必须是具

有高增益指数的金属投影幕,而且投影幅

面一般应该控制在150英寸范围以内,否则在不同的视点观看时会出现因高增益而引起的“太阳效应”,所以不适用于多通道立体投影显示系统。目前,一种全新的基于光学虑波的技术成功解决了这个问题,它就是来自德国的Infitec plus,Infitec plus是目前世界最先进的立体成像技术,中铭科技推出的多通道虚拟现实系统正是基于该项技术的一套完美的多通道虚拟现实投影显示系统解决方案。

偏振技术成像的太阳效应Infitec立体成像技术的效果Infitec技术(干涉滤波技术)采用高质量滤光技术,分离光谱以便适合人的每只眼睛,生成无重像的被动立体图像,所以,无需特殊的具有偏振特性的屏幕或电子眼镜,只需配戴专业Infitec眼镜即可,Infitec

眼镜不需要配备电源和复杂

的电路,因此舒适感和沉浸

感更好,眼镜轻便,由于不

需信号同步发射器,所以配

戴者的头部可随意移动,配

戴者互相之间不会产生干

扰,这样Infitec还可以满足

有大量观众场合的应用。

三、多通道三维立体投影显示系统

多通道三维立体投影显示系统是一种沉浸感最好的虚拟仿真环境,系统采用环形的投影屏幕作为仿真应用的显示载体,所以通常又称为环幕投影系统。根据环形幕半径的大小,通常有120、135、180、240、270、360度弧度不等。

多通道虚拟三维投影显示系统是目前非常流行的一种具有高度沉浸感的虚拟现实显示系统,该系统以多通道视景同步技术、数字图像边缘融合技术、多通道亮度和色彩平衡技术和多通道视景同步技术为支撑,将三维图形计算机生成的三维数字图像实时地输出并显示在一个超大幅面的环形投影幕墙上,并以立体成像的方式呈现在观看者的眼前,使观看者和参与者获得一种身临其境的虚拟仿真视觉感受。它是整个虚拟现实系统的重要的组成部分。该系统通常用于一些大型的虚拟仿真应用,比如:航空航天、科学可视化、军事模拟、地形地貌、地理信息系统(GIS)、建筑视景与城市规划地震及消防演练仿真、模拟驾驶系统、地质、矿产、石油等大型场景仿真环境。

非线性几何校正&边缘融合处理器

CompactUTM

Compact UTM系列非线性几何校正&边缘融合处理器适用于处理图像在柱幕、球幕或不规则曲面显示幕上投影的问题。CompactUTM是一种独特的图像处理器,可以使任何输入的图像弯曲、融合并使颜色匹配。图形工作站(信号源)产生的VGA或DVI信号输入到CompactUTM处理器,经过校正后的信号再输出到投影机,通过VGA或DVI信号工作,因此不依赖投影机的类型。

CompactUTM Basic、CompactUTM Zer0。

其分别在与:CompactUTM Zer0实时的零画面延迟和交互式应用

CompactUTM Basic 3侦的画面延迟和非交互式应用

Compact UTM可以利用多个投影机,组成一个无缝、连续、亮度、色度、均匀的显示系统。例如典型的球幕、柱幕、折幕显示系统;

投影系统的设计是由随

机的CompactControl软件完

成,它以人性化的计算机界

面而著称。方便的安装使

CompactUTM通过电缆即可

连接图形工作站和投影仪;

支持各种图形工作站及所有

数字投影器。

主要功能:

数字非线性几何校正;

数字边缘融合;

数字热点补偿;

数字伽码校正;

多通道立体环幕显示系统构成

四、CA VE沉浸式三维显示系统

CA VE系统是一种基于多通道视景同步技术和立体显示技术的房间式投影可视协同环境,该系统可提供一个房间大小的四面(或六面)立方体投影显示空间,供多人参与,所有参与者均完全沉浸在一个被立体投影画面包围的高级虚拟仿真环境中,借助相应虚拟现实交互设备(如数据手套、力反馈装置、位置跟踪器等),从而获得一种身临其境的高分辨率三维立体视听影像和6自由度交互感受。由于投影面几能够覆盖用户的所有视野,所以CA VE系统能提供给使用者一种前所未有的带有震撼性的身临其境的沉浸感受。

基于系统这种完全沉浸式显示环境特性,CA VE为科学家带来了种伟大而创新的思考方式,扩展了人类的思维。科学家能直接看到他们的创意和研究对象。比如:大气学家能“钻进”飓风的中心观看空气复杂而混乱无序的结构;生物学家能检查DNA规则排列的染色体链对结构,并虚拟拆开基因染色体进行科学研究;理化学家能深入到物质的微细结构或广袤环境中进行试验探索,可以说,CA VE可以应用于任何具有沉浸感需求的虚拟仿真应用领域,是一种全新的、高级的科学数据可视化手段。

通常,我们的系统是以4台或6台高性能连网PC作为一个并行计算集群系统来替代传统CA VE配置中昂贵的UNIX图形工作站,采用高性能的主动或被动式立体显示技术,每台PC工作站分别负责CA VE系统中一个投影面的立体影像绘制工作. 并通过网络同步控制技术和变形矫正算法,使每台工作站绘制的场景分别同步无失真地显示输出,并投射在相应的立方体投影面上。从而产生一个完全沉浸的虚拟仿真可视协同环境。

典型系统应用领域:

虚拟样机、虚拟制造、虚拟设计、虚拟装配

模拟驾驶、训练、演示、教学、培训等

虚拟生物医学工程(虚拟手术/医学分析;基因/遗传/分子结构研究)

地质、矿产、石油

航空航天、科学可视化

军事模拟、指挥、虚拟战场、电子对抗

地形地貌、地理信息系统(GIS)

建筑视景与城市规划

地震及消防演练仿真

基于光场扫描的真三维立体显示系统的开发

第45卷 第6A 期2018年6月计算机科学COMPUTER SCIENCE Vol.45No.6A June 2018 本文受龙岩市科技局重点专项基金(2014LY10),龙岩学院百名青年教师攀登项目(LQ2013006) ,龙岩学院协同创新项目和龙岩学院重点学科项目资助.曾 崇(1985-),女,硕士,助教,主要研究方向为图形图像处理二软件工程,E-mail :zen g chon g 111@163.com ;郭华龙(1977-),男,硕士,讲师,主要研究方向为软件工程二信息系统与系统识别;曾志宏(1982-),男,硕士,讲师,主要研究方向为视觉图像处理二大数据;赵 娟(1985-),博士,高级工程师,主要研究方向为信息光学和机器视觉,E-mail :j uanzhao102@163. com .基于光场扫描的真三维立体显示系统的开发 曾 崇1 郭华龙1 曾志宏1 赵 娟2 (龙岩学院信息工程学院 福建龙岩364000)1 (中国科学院深圳先进技术研究院 广东深圳518055)2 摘 要 近年来,计算机视觉领域出现了一种新型的三维显示技术,即光场三维显示技术.基于光场扫描的真三维立体显示系统通过重构物体光强的空间分布,减少了信息冗余,采用高速投影仪二定向散射反射镜和高速旋转马达等设计而成.通过分析光场三维显示原理和系统工作原理二显示系统架构和立体成像原理等,详细论述了显示系统开发的可行性,并通过实验证明了当达到一定投影输出功率和马达旋转功率时可实现立体成像.观测者可360度裸眼观测立体图像,并且无需佩戴任何辅助工具. 关键词 光场扫描,三维立体显示,定向散射镜,数字微镜元件 中图法分类号 TN873+.7,TN27 文献标识码 A Develo p ment of Real 3D Dis p la y S y stem Based on Li g bt Field Scannin g ZENG Chon g 1 GUO Hua-lon g 1 ZENG Zhi-hon g 1 ZHAO Juan 2 (De p artment of Information en g ineerin g ,Lon gy an Universit y ,Lon gy an ,Fu j ian 364000,China )1(Shenzhen Institutes of Advanced Technolo gy ,Chinese Academ y of Sciences ,Shenzhen ,Guan g don g 518055,China )2 Abstract In recent y ears ,the li g ht field 3D dis p la y technolo gy ,an innovative 3D dis p la y technolo gy ,has been p ro p osed in the field of com p uter vision.This technolo gy is a real 3D dis p la y s y stem based on li g ht field scannin g .B y restructu-rin g the s p atial distribution of li g ht intensit y ,the amount of excessive information will be reduced.In order to desi g n the s y stem ,hi g h s p eed p ro j ector ,directional scatter reflector ,hi g h s p eed s p innin g motors and so on will be a pp lied into the s y stem.The feasibilit y of the dis p la y s y stem will be anal y zed based on the p rinci p les of lithe field 3D dis p la y and its s y s-tem ,dis p la y s y stem structure and stereo ima g in g .The ex p eriment p roves that when the out p ut p ower of the p ro j ector and rotar y p ower of the motor reach a certain level ,the dimensional ima g in g will be achieved.Without an y g o gg les or tools ,observers could watch the 360dimensional ima g es with their naked e y es.Ke y words Li g ht field scannin g ,3D dis p la y ,Directional scatter reflector ,DMD 1 引言真三维立体显示摈弃了传统的二维显示空间,可使观察者不佩戴任何辅助工具即可在三维空间中从任意角度对物体 进行观测.任何物体都可形成自身周围独特的光强分布,包 括自行发光或者其他光源照入使其漫射,而观察者则可通过 观察物体各空间点发出的光场来感知物体的三维信息.已知 的主流三维全息显示技术利用干涉和衍射原理来记录再现物 体的真实三维图像,各物体在光波上的相位二振幅及强度等信 息全部被记录,具有较好的逼真度;但是由于全息图像的信息 量巨大,并且存在一定冗余,其信息需求量是实际物体的3倍 以上,因此高分辨率彩色三维影像较难实现.为实现准三维 全息显示,可以仅重构物体周围的光场,即重构物体光强的空 间分布,而不需重构其相位和强度等信息,从而使观察者能从 任意角度和位置感知到对应物体的三维状态[1-2].2 光场三维显示原理 光场三维显示可分为两种类型,一种可利用高速投影仪 和360度扫描屏幕实现,另一种可利用投影阵列通过三维光 场的空间拼接实现[2].如图1(a )所示,光场扫描三维显示原理为单一高速投影仪投影出各方向图像,通过散射镜的360 度高速旋转,重构出物体任意方向的光线分布.投影阵列的 三维显示原理如图1(b )所示,多图像源投影仪P 1,P 2,P 3等 从不同方向投影,其中发光点A 和B 的光场由不同投影仪投 出,当投影仪密度足够时,重构出空间三维影像 .(a )单图像源投影(b )投影阵列图1 光场立体三维显示原理[3]本文采用改进的DLP 高速投影仪将预先处理好的图片万方数据

立体显示技术简介

立体显示技术简介 陈 曦 (四川长虹电器股份有限公司多媒体产业公司四川绵阳 621000) 【 摘 要 】 传统显示技术只显示二维平面的信息,而立体显示技术显示的是物体的深度信息,它利用人眼的立体视觉特性来复现立体图像。本文将对立体显示技术的发展历程、显示原理、常见立体显示技术以及长虹立体显示产品开发历程进行初步的介绍。 【 关键词 】立体显示、光栅法、分时法、分光法 一、引子 随着显示技术的飞速发展,电视机产品正在进行更新换代,以LCD、PDP为代表的新一代高清数字平板显示设备迅速崛起并快速取代了传统的CRT显示设备。这些新的显示技术的应用推广,虽然让电视画面的清晰度和主观效果得到了大幅度的提高,但显示技术仍停留在二维平面显示阶段。 随着3D标准的制定、HDMI1.4版本的发布以及蓝光碟机对3D的支持,3D产业链正在形成。现代显示技术在继数字化、高清化之后,正开始迎来立体化的新一轮升级大发展。美国、日本、韩国等国家或地区纷纷开播3D电视,尤其是2010CES消费电子展上各厂家纷纷推出3D显示设备,以及电影《阿凡达》的上映,在全球迅速掀起3D热潮,包括长虹在内的各大电视厂家纷纷研发出3D电视并上市销售。本文将对立体显示技术的显示原理、常见立体显示技术以及长虹立体显示产品开发历程进行初步的介绍。 二、立体显示原理 研究人员发现,无论用两只眼睛还是只用一只眼睛观察物体均可以获得立体感觉。总的说来,立体视觉的形成因素包括双眼视觉差异、透视感觉、画面细腻程度的差异、光照造成的阴影深浅变化、物体运动导致其大小及角度的变化等。其中双眼视觉差异是获取立体感觉的主要因素,这是由于人的两只眼睛之间存在约65毫米左右的距离,因此在观察物体时,两只眼睛所获取的图像信息会存在一定的细微差异。正是基于双眼视觉差异产生立体感觉的原理,研究者们绞尽脑汁,设计出了多种不同的方法来重现立体图像。 三、常见立体显示技术 常见的立体显示技术主要有分色法、分光法、分时法、分屏法、光栅法以及全息法等。其中分色法、分光法、分时法、分屏法等均需要佩戴专用的眼镜,而光栅法、全息法属于自由立体显示技术,适用于裸眼观看。 通常在发送端用两台或多台摄像机,从不同方位模拟双眼进行摄像,得到具有视觉差异的图像信号,再通过一定的处理方法融合一路信号传送,电视机接收到上述信号后解码还原成分别供两眼观看的图

浅谈三维显示技术

浅谈三维显示技术 摘要:目前许多研究者已经把三维显示系统作为下一代最有潜力的显示系统,并已经提出了许多三维显示技术,三维立体显示技术在未来几年必将掀起了一场3D 视觉革命。当前研究中的三维立体显示器件可以分成三类:戴眼镜式、多视点 裸眼式、真三维显示。当前市场上可以看到的三维显示器件主要是戴眼镜式和 多视点裸眼式,上述两种显示技术的主要问题是长时间观看会产生视觉疲劳。 真三维显示可以消除视觉疲劳,特别是近几年,全息立体显示技术发展迅速, 包括硅基液晶、光折变材料、表面等离子体等技术实现新型的全息立体显示方 式。三维显示技术的已成为当前的研究得热点,其中可以真实得再现出与真实 物体一样的深度和视差信息的全息显示技术,被认为是最理想的三维显示。可 以预见在未来的5至10年以后,具有高临场感、浸入式的三维立体显示技术将 无处不在。本文首先介绍了三维显示技术的背景和发展概况,接着简要介绍了 各种三维显示技术的原理及特点。 我们生活的世界是立体的,我们的眼睛在现实世界中获取的视觉信息,有很多都具有立体的三维信息。当然我们在现实生活中所接触到的大量图像信息中也有很多都是平面视觉信息,例如在报纸、杂志、电视机上看到的图片或者视频图像,这些信息均是对三维实物或场景的二维投影表达,从而失去了诸如:立体视差,移动视差等的心理暗示,没有真正的立体感。今天我们周围出现了越来越多用计算机模拟出来的三维景物。它们主要应用于各种各样三维显示的软硬技术中。这些技术无一例外都必须符合人眼立体感知的机理,提供足够多的三维感知因素使人们能有一种强烈的立体感。现有的一些三维技术,虽然能实现一定的三维显示功能,但长时间观看会有头晕、疲惫的感觉,主要原因在于技术设计上。没有很好地考虑人眼立体感知的工作机理。目前国内外已有不少这方面的研究,但大多分布在认知心理学、计算机科学等几个领域内的零散文献中。真实地再现世界始终是成像技术的重要发展方向。近几年来,由于计算机性能和处理能力的大大提高,计算机图形图像技术也得到了快速的发展,进而出现了各种各样的三维图像,并且在三维显示方法和系统实现方面也做了不少研究。 按基本工作原理是否为双目视差将三维立体显示分为两大类。基于双目视差原理的三维立体显示主要有眼镜立体显示和光栅式自由立体显示,这类三维立体显示的技术相对成熟并有相应产品;非基于双目视差原理的三维立体显示主要有全息立体显示、集成成像立体显示和体显示等,这类三维立体显示的技术较不成熟,大多没有相应产品。接下来对这些三维立体显示的器件结构、工作原理以及各自的特性进行阐述。 首先,必须了解什么是视差。视差就是从有一定距离的两个点上观察同一个目标所产生的方向差异。从目标看两个点之间的夹角,叫做这两个点的视差,两点之间的距离称作基线。只要知道视差角度和基线长度,就可以计算出目标和观测者之间的距离。 基于戴眼镜的三维立体显示技术的原理如下:此种三维立体显示是在观看者双眼前各放置一个显示屏, 观看者的左右眼只能分别观看到显示在对应屏 上的左右视差图,从而提供给观看者一种沉浸于虚拟世界的沉浸感。这种立体显示存在单用户性、显示屏分辨率低、及易给眼睛带来不适感等固有缺点。

3D立体显示技术综述

3D立体显示技术综述 Tuesday, May 24, 2011 09:44 引言 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。 电影《阿凡达》热映的后时代,全民步入了3D立体的时代,随着技术的发展和对3D技术关注度的剧增,3D显示技术的普及化应用已进入紧锣密鼓的实用阶段。本文旨在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。 1、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。 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。

基于双眼视觉的立体显示技术概述

基于双眼视觉的立体显示技术概述 摘要:战场环境是一切军事行动的空间基础,战场环境仿真是目前军事作战模拟领域研究的热点。本文讨论了用于实现战场环境感知仿真的基于双眼视觉的立体显示技术。 运用虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR;又译作灵境、幻真)实现战场环境仿真,其目的就是构成多维的、可感知的、可度量的、逼真的虚拟战场环境,借此提高参训人员对战场环境的认知效率。对于大多数应用而言,营造立体视觉效果是实现“沉浸”的关键,即根据人类的双目立体视觉原理,借助于一定的设备,使观察者在生理水平上对被观察的场景产生强烈的立体感。由于在虚拟现实系统中,场景是由计算机生成的(非实地拍摄),为了达到立体效果,就需要对图像的生成、显示与观察各环节进行适人化的处理,因此该技术也被成为“人造立体视觉技术”。 一立体视觉基本原理 透视效果是观看三维世界时的基本规律,是画面产生立体感的基本要求。 人眼在看真实的圆柱体和看屏幕上显示的圆柱体时,视差角有明显的不同,看屏幕时的视差角实际上和看平板玻璃时是一样的,因此不管屏幕上显示的内容如何变化,立体感始终是一个平面,这也是普通显示器无法实现立体显示的原因。既然如此,首先想到的解决办法自然就是把显示器做成圆柱体形状,这样当然可以完美的显示圆柱体,不过这样的显示器不管显示什么内容时都会机械的制造出中间近、两边远的效果。 那么为了完美显示每一种物体,显示电风扇时就得用电风扇形的显示器,显示飞机又要用飞机形状的显示器,如果要显示宇宙该用什么形状的显示器呢?显

然,这样就走入了一条死胡同,因此必须找到其它的方法。 设法分别向两眼输送两个拍摄角度略有不同的画面,给左眼的画面只让左眼看到,给右眼的只让右眼看到,那么如同前面提到的立体眼镜,调节两幅画面之间的细微差距就相当于调节视差角。 既然可以人为的控制视差角,我们就可以在显示圆柱体时调节视差角产生圆柱体的立体感,显示电风扇、飞机时产生电风扇和飞机的立体感,显示宇宙时产生宇宙中每个星球的立体感等等。按照这个方法不就可以实现完美的立体显示了吗?事实上,当今主流的4种立体显示技术都是基于这个原理的。 实现基于双眼视觉的立体显示需要经过两大步骤,首先,要准备好两套分别供左眼和右眼观看的画面。目前,这种画面的来源有三种途径: 一、双机拍摄。拍摄电影或图片时将两台照像机或摄像机并排放置,两机间的角度和距离都模拟人的双眼。 二、从3D场景中提取。由于3D场景本来就被设计用来可供任何角度观看,所以从中提取两套画面自然不难,提取的两套画面相互间的角度要模拟人的双眼。 三、用软件智能模拟。这是利用计算机根据原始画面重新生成两套画面,可用于将现有的普通视频和图片转换为立体显示的片源,但效果略差。 片源准备好以后,第二个步骤就是将它们输送给双眼,并且要点是给左眼观看的画面只能让左眼看到。在输送时其实并不需要刻意的调节两套画面的差距,只要能将上述途径获得的片源按要求输送给双眼,那么人眼就会自动产生与画面对应的立体感了。为了实现这一步,各种立体显示技术采用了不同的方式,4种

三维立体投影显示系统方案

一、单通道三维立体投影显示系统 单通道三维立体投影显示系统是一套基于高端PC 虚拟现实工作站平台的入门级虚拟现实三维投影显示系统,该系统通常以一台图形计算机为实时驱动平台,两台叠加的立体版专业LCD或DLP投影机作为投影主体显示一幅高分辨率的立体投影影像,所以通常又称之为单通道立体投影系统。我们采用成熟的偏振光成像技术或世界最先进的光谱分离立体成像技术来生成单通道立体图像。 采用光谱分离立体成像技术最大的优点是三维立体图像色彩饱和度更高、立体感更强,为虚拟仿真用户提供一个有立体感的沉浸式虚拟三维显示和交互环境,同时也可以显示非立体影像,而由于虚拟仿真应用的特性和要求,通常情况下均使用其立体模式。 在虚拟现实应用中用以显示实时的虚拟现实仿真应用程序,该系统通常主要包括专业投影显示系统、悬挂系统、成像装置等三部分,在众多的虚拟现实三维显示系统中,单通道立体投影系统是一种低成本、操作简便、占用空间较小(可选择正投或背投)具有极好性能价格比的小型虚拟三维投影显示系统,其集成的显示系统使安装、操作使用更加容易方便,被广泛应用于高等院校和科研院所的虚拟现实实验室中。投影系统是正投或背投,应该依据展示空间面积大小与实际需要来选择。正投系统更为紧凑,占用的空间更小,投影幕墙具有较好的稳定性。背投主要适用于空间比较大,而且投影前需要讲解人的场合。由于光线从另一侧打在投影幕上,讲解人不会挡住光线,也不会被强烈的光线损伤视力。 系统结构示意图

二、双通道立体投影显示系统 为了拓宽观察视角,满足控制室与演示中心多面板现实的需要,我们使用两套立体投影设备拼接成为宽幅面的双通道平板立体显示系统。 双通道显示系统的宽度适宜进行平 板显示(如果是更大的视角,使用柱面环 幕则更有利于产生视野封闭的巨大沉浸 感。) 对于双通道立体投影显示系统而言, 各通道间的亮度与色彩平衡也是至关重 要的技术要求。目前通常采用偏振立体成 像技术实现被动式三维立体成像,就是在 输出左右立体像对的两台高亮度的LCD 或DLP投影机前安装具有不同极化方向 的偏振片。但其所使用的投影幕必须是具 有高增益指数的金属投影幕,而且投影幅 面一般应该控制在150英寸范围以内,否则在不同的视点观看时会出现因高增益而引起的“太阳效应”,所以不适用于多通道立体投影显示系统。目前,一种全新的基于光学虑波的技术成功解决了这个问题,它就是来自德国的Infitec plus,Infitec plus是目前世界最先进的立体成像技术,中铭科技推出的多通道虚拟现实系统正是基于该项技术的一套完美的多通道虚拟现实投影显示系统解决方案。 偏振技术成像的太阳效应Infitec立体成像技术的效果Infitec技术(干涉滤波技术)采用高质量滤光技术,分离光谱以便适合人的每只眼睛,生成无重像的被动立体图像,所以,无需特殊的具有偏振特性的屏幕或电子眼镜,只需配戴专业Infitec眼镜即可,Infitec 眼镜不需要配备电源和复杂 的电路,因此舒适感和沉浸 感更好,眼镜轻便,由于不 需信号同步发射器,所以配 戴者的头部可随意移动,配 戴者互相之间不会产生干 扰,这样Infitec还可以满足 有大量观众场合的应用。

三维立体显示技术发展现状与前景分析

三维立体显示技术现状分析与应用前景

目录 引言: (3) 1、三维立体技术概述 (3) 1.1、概念 (3) 1.2、特点 (3) 2、三维立体显示技术研究 (4) 2.1、眼镜式3D (4) 2.1.1、色差式 (4) 2.1.2、互补色 (4) 2.1.3、偏振光 (4) 2.1.4、时分式 (5) 2.2、裸眼式3D (5) 2.2.1、光屏障式 (5) 2.2.2、柱状透镜 (5) 2.2.3、指向光源 (6) 3、三维立体技术应用 (6) 3.1、应用范围 (6) 3.2、目前已存在的 (6) 4、三维立体技术发展存在的问题 (7) 4.1、技术壁垒 (7) 4.2、消费者体验 (7) 5、三维立体技术发展前景 (8) 【参考文献】 (8)

【摘要】本文主要介绍了3D立体技术在商业应用上的发展现状,以及其发展前景。首先介绍了3D立体技术的概念和相关特征,然后简要说明其分类和技术应用,主要介绍了在显示方面的技术,分析了其存在的技术壁垒、发展存在的问题和适用盲区,最后介绍了它的发展前景。 【关键词】3D立体技术显示技术眼睛式裸眼式现状分析发展前景 引言: 随着计算机技术和和网络技术的飞速发展,3D立体的应用研究也越来越受到广泛关注。它已然不止在高科技的商业上层出现,2008年北奥会开幕式的立体卷轴的设计,2010年欧洲出现了第一张3D报纸,同年在国际消费电子展上出现了3D电视,而电影《阿凡达》将全球影视视角提高到三维立体的角度,国内随后也有《龙门飞甲》的3D特效给观众带来了前所未有的体验。日本京都府精华町的东洋纺阪京研究所开发3D电子模特,也将3D技术应用到虚拟服装领域。目前,国内也出现了很多3D特效的商业广告,在昆明就有公交站台广告,一些整形医院也推出了一系列基于三维立体技术的平面广告,满足了消费者对整体或局部立体感的需求。这些都是三维立体技术在生活中的应用。 1、三维立体技术概述 1.1、概念 (1)、三维立体图:是一类能够让人从中感觉到立体效果的平面图像。观察这类图像通常需要采用特殊的方法或借助器材。 (2)、三维立体技术:利用先进的数码合成技术制作神奇三维立体,选择清晰的照片或底片将其扫描到电脑里,直接在电脑里利用专业的三维立体制图软件进行配图和数字处理,用高精度彩喷机打印出来,再用冷裱机装裱即可。 (3)、三维立体显示技术:将三维影像通过一定的手段显示出来,并被观众体验到的技术。 1.2、特点 (1)、视觉上层次分明色彩鲜艳,具有很强的视觉冲击力。 (2)、立体图给人以真实、栩栩如生,人物呼之欲出,有身临其境的感觉,有很高的艺术欣赏价值。 (3)、利用三维立体图像包装企业,使企业形象更加鲜明,突出企业实力和档次,增加影响力

立体显示技术

3D立体显示技术 虚拟现实是一种新兴的、极有应用前景的计算机综合性技术。采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的特定范围的虚拟环境。立体显示是虚拟现实的关键技术之一,它使人在虚拟世界里具有更强的沉浸感,立体显示的引入可以使各种模拟器的仿真更加逼真。研究立体成像技术并利用现有的微机平台,结合相应的软硬件系统在平面显示器上显示立体视景。一、立体显示原理 由于人眼有 4 - 6cm的距离,所以实际上我们看物体时两只眼睛中的图象是有差别的。两幅不同的图象输送到大脑后,我们看到的是有景深的图象。这就是计算机和投影系统的立体成像原理。依据这个原理,结合不同的技术水平有不同的立体技术手段。 只要符合常规的观察角度,即产生合适的图象偏移,形成立体图象并不困难。从计算机和投影系统角度看,根本问题是图象的显示刷新率问题,即立体带宽指标问题。如果立体带宽足够,任何计算机、显示器和投影机显示立体图象都没有问题。 二、四种立体显示技术 下面就介绍4种技术如何将片源输送给双眼,其中前三种,分色、分光、分时技术的流程很相似,都是需要经过两次过滤,第一次是在显示器端,第二次是在眼睛端: 1)分色技术: 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。我们眼睛中的感光细胞共有4种,其中数量最多的是感觉亮度的细胞,另外三种用于感知颜色,分别可以感知红、绿、蓝三种波长的光,感知其它颜色是根据这三种颜色推理出来的,因此红、绿、蓝被称为光的三原色。要注意这和美术上讲的红、黄、蓝三原色是不同的,后者是颜料的调和,而前者是光的调和。 显示器就是通过组合这三元色来显示上亿种颜色的,计算机内的图像资料也大多是用三原色的方式储存的。分色技术在第一次过滤时要把左眼画面中的蓝色、绿色去除,右眼画面中的红色去除,再将处理过的这两套画面叠合起来,但

立体显示工作原理

立体显示技术介绍 一、.什么是立体显示? 立体显示或者称为3D显示,是指采用光学等多种技术手段来模拟实现人眼的立体视觉特性,将空间物体以3D信息再现出来,呈现出具有纵深感的立体图像的一种显示方式。相比于2D显示,3D显示提供给观看者更加强有力的沉浸感和震撼力。 人们之所以能够轻易地判断出物体在空间中的位置及不同物体间的相对位置,是因为人眼具有立体视觉。人们用以感知空间的主要生理机能有焦点调节、两眼集合、双目视差及单眼移动视差等。其中,双目视差担负着立体空间知觉的核心任务。焦点调节是为了把所注视的物体清晰地成像到视网膜上的眼球动作;两眼集合是当人在注视某个物体时左右眼视线往注视点上交汇而产生的眼球动作;双目视差是指由于人的左右眼从不同角度观看物体,从而成像于左右眼视网膜上的图像略有差异;单眼移动视差是指当观看者或被观看物体发生移动时人眼将看到物体的不同侧面。3D显示就是以人眼的立体视觉特性为基础的。 二、立体显示的实现方法 立体显示的实现方法可分为两大类,为助视3D显示和裸眼3D显示。 ?助视3D显示是靠眼睛佩戴助视设备来实现,如大家熟悉的偏光眼镜,这方面技术已成熟,但是也存在一定的缺陷,如亮度低,佩戴舒适度差等。 ?裸眼3D显示是通过光栅、集体成像、体3D和全息技术来实现3D立体成像,人眼无需佩戴任何设备,应用前景广泛,是目前显示研究的重点课题。 1.什么是光栅3D显示? 光栅3D显示器由光栅和2D显示器精密耦合而成。其中,光栅作为分光元件,对光线传播的路径进行一定方式的控制,使观看者的左右眼观看到不同的视差图像。可应用于手机、笔记本电脑显示和电视。如光栅3D显示手机就是采用双摄像头采集图像形成3D效果来实

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。当需要显示一个3D物体时,Perspecta将首先通过软件生成这个物体的198张剖面图(沿Z轴旋转,平均每旋转2°不到截取一张垂直于X-Y平面的纵向剖面),每张剖面分辨率为798×798象素,投影屏平均每旋转2°不到,Perspecta便换一张剖面图投影在屏上,当投影屏高速旋转、多个剖

真三维立体显示技术在不动产登记统一平台中的应用研究_陈育新

第39卷第5期测绘与空间地理信息 GEOMATICS &SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY Vol.39,No.5收稿日期:2016-01-12 作者简介:陈育新(1975-),男,福建惠安人,高级工程师,硕士,2009年毕业于华侨大学土木工程管理领域专业,主要从事不动产测 绘地理信息的生产管理和研究工作。 真三维立体显示技术在不动产登记统一 平台中的应用研究 陈育新 (泉州市房地产测绘队,福建泉州362000) 摘 要:随着国家不动产统一登记制度的实施,城市房屋、林地、草原、土地等不动产统一整合、调查和管理工作 迫在眉睫。基于机载多角度倾斜摄影和激光雷达扫描技术的创新,真三维数据可为不动产登记提供真实统一、 高精度、多层次的空间载体,保证了城市不动产登记应用创新和制度创新。关键词:不动产登记;机载激光扫描;倾斜摄影;全景真三维中图分类号:P273 文献标识码:A 文章编号:1672-5867(2016)05-0107-03 Application Research of Real Estate Registration Platform Based on True 3D Display Technology CHEN Yu -xin (Quanzhou City Real Estate Survey Team ,Quanzhou 362000,China ) Abstract :With the establishment of national real estate registration system ,data integration of urban housing ,woodland ,grassland ,and other real estate information is imminent.Based on oblique airborne photogrammetry and airborne LiDARscanning technology ,the Panoramic Photorealistic 3D models will provide 3D true ,high -precision ,multi -level 3D data ,to ensure the city's real estate regis-tration application and system innovation. Key words :real estate registration ;airborne LiDARscanning ;oblique airborne photogrammetry ;panoramic photorealistic 3D models 1不动产登记统一平台的背景 2013年3月14日,第十二届全国人大一次会议在人 民大会堂举行第四次全体会议,会议表决通过了关于“国务院机构改革和职能转变方案”的决定草案。该国务院机构改革和职能转变方案明确提出 :“减少部门职责交叉和分散,最大限度地整合分散在国务院不同部门相同或相似的职责,理顺部门职责关系。房屋登记、林地登记、草原登记、土地登记的职责,城镇职工基本医疗保险、城镇居民基本医疗保险、新型农村合作医疗的职责等,分别整合由一个部门承担。”建立统一的不动产登记制度由此被正式提上日程, 由国土资源部、住房城乡建设部会同法制办、税务总局等有关部门负责。 国务院目的明确,即通过建立不动产统一登记制度,更好地落实2007年颁布实施的《中华人民共和国物权法》,保障不动产交易安全。按照物权法确定的原则, 2014年12月22日,中国政府网正式公布《不动产登记暂行条例》,自2015年3月1日起施行。为贯彻落实《不动产登记暂行条例》 ,积极稳妥、规范有序地推进不动产权籍调查工作,全力保障不动产登记工作的顺利开展,2015年3月31日公布关于做好不动产权籍调查工作的通知,明确了针对不动产进行统一的权籍调查的试行技术方案。该方案细化了不动产权籍调查的内容:以宗地、宗海为单位, 查清宗地、宗海及其房屋、林木等定着物组成的不动产单元状况, 包括宗地信息、宗海信息、房屋(建、构筑物)信息、森林和林木信息等。 2不动产登记统一平台数据层面的问题 为满足不动产登记的相关要求,通过内外业核实、实 地调查测量的方法,完成不动产权属调查和不动产测量等工作后,将产生大量的数据资料,如调查前已有的不动产权籍调查、登记,以及前期审批、交易、竣工验收等成果

真三维立体显示技术应用及发展

真三维立体显示技术应用及发展 摘要:真三维立体显示技术(True 3D Volumetric Display Technique)是计算机立体视觉系 统中最新的研究方向。基于这种显示技术,可以直接观察到具有物理景深的三维图像, 真三维立体显示技术图像逼真、具有全视景、多角度、多人同时观察和实时交互等众多 优点。 一、真三维显示概况 三维显示是对物体固有的三维信息进行记录、处理和再现的可视化过程,可分成四大类。第一类是基于阴影等心理深度暗示的二维屏幕透视显示,即所显示的图像只有心理景深,没有物理景深,缺点是不能直观表达深度信息,三维空间立体感完全取决于观察者的想象重构能力,容易产生混淆。第二类是基于双目视差暗示的体视对显示,缺点是视角有限,焦距固定,多数情况下需借助助视仪器,非自然的深度感容易引起错觉、视觉疲劳及头痛等不适。严格地说,这两类显示不能提供完整的深度暗示,都不是真正意义上的三维显示。在空中交通管制、军事战术和战略显示、医学成像等应用场合,三维信息可被看作是结构性的——即视觉上属于三维结构或是数值性(超多维数据),使用前两类伪三维显示技术,容易丢失第三维信息,无法显示出具有真实空间感的三维立体图像。第三类的全息显示能再现图像的幅值和相位信息,因此能利用二维介质显示出虚拟三维效果,使观察者有三维视感。但全息显示设备复杂,要求很宽的信号传输带宽和巨大的信息存储容量。第四类的三维显示利用人眼视觉系统固有的三维数据处理结构,显示出占据着真实体积空间的三维图像信息,因此被称为真三维立体显示。 二、真三维立体显示技术原理 真三维立体显示技术是直接将三维数据场中的每个点在一个立体的成像空间中进行成像,每一个成像点(x, y, z)就是真三维成像最基本的单位——体素点(voxel),一系列体素点就形成了真三维立体图像。

浅谈三维立体显示技术

浅谈三维立体显示技术 摘要:本文主要介绍了3D立体技术在商业应用上的发展现状,以及其发展前景。首先介绍了3D立体技术的概念和相关特征,然后简要说明其分类和技术应用,主要介绍了在显示方面的技术,分析了其存在的技术壁垒、发展存在的问题和适用盲区,最后介绍了它的发展前景。 关键词:3D立体技术;显示技术;眼睛式;裸眼式;现状分析;发展前景 引言: 随着计算机技术和和网络技术的飞速发展,3D立体的应用研究也越来越受到广泛关注。它已然不止在高科技的商业上层出现,2008年北奥会开幕式的立体卷轴的设计,2010年欧洲出现了第一张3D报纸,同年在国际消费电子展上出现了3D电视,而电影《阿凡达》将全球影视视角提高到三维立体的角度,国内随后也有《龙门飞甲》的3D特效给观众带来了前所未有的体验。日本京都府精华町的东洋纺阪京研究所开发3D电子模特,也将3D技术应用到虚拟服装领域。 一、三维立体技术概述 1.概念 (1)、三维立体图:是一类能够让人从中感觉到立体效果的平面图像。观察这类图像通常需要采用特殊的方法或借助器材。 (2)、三维立体技术:利用先进的数码合成技术制作神奇三维立体,选择清晰的照片或底片将其扫描到电脑里,直接在电脑里利用专业的三维立体制图软件进行配图和数字处理,用高精度彩喷机打印出来,再用冷裱机装裱即可。 (3)、三维立体显示技术:将三维影像通过一定的手段显示出来,并被观众体验到的技术。 2.特点 (1)、视觉上层次分明色彩鲜艳,具有很强的视觉冲击力。 (2)、立体图给人以真实、栩栩如生,人物呼之欲出,有身临其境的感觉,有很高的艺术欣赏价值。 (3)、利用三维立体图像包装企业,使企业形象更加鲜明,突出企业实力和档次,增加影响力 二、三维立体显示技术研究

几种立体显示技术的研究

第25卷 第4期计 算 机 仿 真2008年4月 文章编号:1006-9348(2008)04-0213-05 几种立体显示技术的研究 孙 超1,2 (1.中国科学院研究生院,北京100049; 2.国家气象信息中心,北京100081) 摘要:介绍了立体成像的基本原理,全息技术立体显示能提供更多的,成百上千的视图,带来如真实世界般的全视角感受,被 认为是立体显示技术的最终解决方案。但是它必需在高质量显示技术以及目前广泛应用的四种主要的立体显示技术:立体 眼镜、自动立体智能显示、立体三维显示和全息技术。重点讨论了不同自动立体显示技术的实现方法、显示效果和质量的影 响因素和应用中存在的问题,最后对每种立体显示技术的应用前景和发展方向进行了分析,对正在进行立体显示技术研究 者提供一个基础的技术切入点。 关键词:立体眼镜;自动立体;双视图;多视图;体三维;全息技术 中图分类号:TP391141 文献标识码:A A Probe i n to Severa l Stereoscop i c D ispl ay Technolog i es S UN Chao1,2 (1.The Graduate School of Chinese Acade my of Sciences,Beijing100049,China; 2.Nati onalMeteor ol ogical I nf or mati on Center,Beijing100081,China) ABSTRACT:The funda mental p rinci p le of stereoscop ic i m aging is intr oduced.Currently there are four main stereo2 scop ic dis p lay technol ogies,na mely glasses-based stereoscop ic,aut ostereoscop ic3D,volu metric and hol ogram. The i m p le mentati on method f or each technol ogy is discussed in detail,and the fact ors influencing dis p lay quality and the p r oble m s in app licati on are analysed als o.Finally,the app licati on p r os pect and devel opment directi on are p r o2 posed. KE YWO R D S:Glasses-based stereoscop ic;Aut ostereoscop ic3D;B inocular;Multi-vie w;Volu metric;Hol ogram 1 引言 与二维显示相比,立体显示技术的诞生解决了虚拟现实领域的视觉显示问题,能在一定程度上给观察者以身临其境的感受,可以真实地重现客观世界的景像,表现图像的深度感、层次感和真实性,它的应用领域非常广泛,如医学、建筑、科学计算可视化、影视娱乐、军事训练、视频通信等。立体显示技术经过几十年的研究和发展,取得了十分丰硕的成果,从各种立体眼镜、头盔显示器直到现在的不需要任何辅助设备的Aut ostereoscop ic3D(自动立体)显示器、全息显示和体三维显示。各种立体显示技术以不同的实现方式在带给观察者立体感觉的同时,也存在着不同的问题和局限性,本文将深入探讨几种在目前有代表意义的立体显示技术,并展望其应用前景。2 什么是立体成像 所谓“三维”是指一个场景或物体除了有宽度和高度之外,还具有深度,不管是照片、绘画还是显示屏图像,它们只使人眼获得某种深度的视错觉。真深度图像仅能存在于现实的三维环境中。至今,有两类本质上不同的三维成像方法:单像和立体(图1)。 2.1 单像(m onoscop i c)成像 是通过人的心理作用而产生的深度信息,称为深度暗示,它是人们长期使用的一种三维成像方法。具体包括:遮挡、透视、相对运动以及光照、纹理、阴影。单像方法实质上是一种2D成像技术。因其易于实现,已被广泛应用在三维造型、动画制作和电脑游戏等场合。 2.2 立体(stereoscop i c)成像 是基于人的生理因素(即立体视觉)来传达三维景物的深度感觉,称为深度模拟。人在观察空间一个物体时之所以产生立体感是由于双眼从物体左右稍有不同的两个角度进 收稿日期:2008-01-10 修回日期:2008-01-28

3D多视点立体显示及其关键技术_英文_张兆杨

第31卷 第1期 2008年2月 电子器件 Ch inese Jo u rnal Of Electro n Devi ces Vol .31 No .1Feb .2008 3D Multi -View Stereoscopic Display and Its Key Technologies * ZH A NG Zhao -y ang 1,2,A N P ing 1,2,LIU Su -xing 1,2 1.S chool o f Communication an d In f ormation Eng ineerin g ,S han ghai Un iver sity ,S hang hai 200072,China ; 2.K ey Laborator y o f Ad vanced D isp la ys an d S ystem Ap p lication ,Ministry o f Ed ucation ,S hangh ai 200072,China A bstract :As the nex t generatio n video display technique afte r 2D display based on DTV /H DTV ,three -di -m ensio nal (3D )multi -view stereoscopic display has been o ne of the mo st popular re search issues in the w orld .And for building a multi -view stereo scopic display system ,related key technolog ies are detailed ,w hich includes :Light field representation m odel and lig ht field capturing sy stem ,high efficiency multi -view video coding and transmissio n method compatible with current video standard ,high efficiency render -ing metho d fo r arbitrary position view at the decoder ,3D display techno logies and multi -view auto stereo -sco pic display .Fo cusing on the key technologies above ,the latest international development trends and ex -isting pro blem s is analyzed .Meanw hile a so lution for implementing a 3D video processing system based on interactive auto -stereoscopic display is propo sed .Key words :stereo scopic display ;light filed acquisition ;multi -view video coding ;view rendering EEACC :7260 3D 多视点立体显示及其关键技术 * 张兆杨 1,2 ,安 平 1,2 ,刘苏醒 1,2 1.上海大学通信与信息工程学院,上海200072; 2.新型显示技术及应用集成教育部重点实验室,上海200072 收稿日期:2007-04-30基金项目:国家自然科学基金资助项目(60672052、60572127);上海市曙光计划项目资助(06SG43);上海市重点学科建设项目资助(T0102)作者简介:张兆杨(1938-),男,教授,博士生导师,研究方向为图象及视频处理、编码与多媒体通信,zhyzhang @shu .edu .cn ; 安 平(1968-),女,教授,研究方向为图象及视频处理、三维视觉,anping @shu .edu .cn ; 刘苏醒(1980-),男,博士研究生,主要从事三维视频处理、编码与系统研究,liusuxing @sina .com . 摘 要: 作为基于DT V /HDT V 的二维(2D )显示之后的下一代视频显示技术,三维(3D )多视点立体显示已成为国际上的研究热点之一。为建立多视点立体显示系统,阐述了相关的关键技术,包括:光场表示模型和光场获取系统、高效的与现行视频标准兼容的多视点编码和传输方法、解码端任意位置视点的高效绘制方法、3D 显示技术以及多视点自由立体显示。针对上述关键技术,分析了当前国际上的发展趋势及存在的问题,同时提出了一种基于交互式自由立体显示的3D 视频处理系统的解决方案。 关键词: 立体显示;光场获取;多视点视频编码;视点绘制中图分类号:TP399.41 文献标识码:A 文章编号:1005-9490(2008)01-0302-06 Three -dimensional (3D )stereoscopic display can provides mo re natural and im mersive visual effect w hich wins tremendous attention .A s is know n to all ,tw o of the impo rtant cues for human to gain three -dimensional information are binocular parallax and m otion parallax .Binocular parallax refers to seeing a different image o f the same object with each eye ,w hereas mo tio n parallax refers to seeing different im ages of an object w hen mo ving the head [1].To day ,although binocular stereopsis is still appreciated as the mo st im pressive w ay of perceiving 3D scene ,the classic tw o -view image form at is no longer reg arded to be the best w ay of representing 3D spatial info rmatio n due to its limit -ed view point .Therefo re ,the m ulti -view auto ster -eoscopic display ,w hich can pro vide binocular and

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