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。

2.1裸眼立体显示

裸眼立体显示不要求辅助的观看设备（不需要佩带眼镜），不给用户附加任何约束。观看区域或观看体积的大小可能有所不同，裸眼立体显示也可由多人观看,但整体亮度或观看角度有极大限制。

2.1.1透镜(Lenticulars)显示技术

一个透镜面是圆柱透镜的阵列，它用于产生自动立体三维图像，这是通过把两个不同的二维图像导向各自的观看子区域。在透镜面前方不同的角度上，在子区域内形成图像。当观察者的头在正确的位置时，每只眼就在不同的观看区，看到不同的图像，得到双目视差。

透镜成图像对于大的视场要求高分辨率。对两个视场必须实时显示，而且图像被切片并放在透镜后面的垂直条中。可显示的视场的数目受到圆柱透镜聚焦能力不完善性的限制。透镜畸变和光的绕射减少了透镜方向性，于是由背面屏幕聚焦的图像，不是以平行射线出现，而是以某种角度散布。这种散布限制了能彼此区分的子区域数目。透镜面显示的另一个关键问题是背部屏幕图像必须对准缝口或透镜，否则子区域图像将不会导向合适的子区域。

图表 2 透镜式裸眼立体

优点：3D技术显示效果更好，亮度不受到影响。

缺点：相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线。

2.1.2视差档板（Parallax barrier）显示技术

视差档板是放在显示前方的垂直平板，它对每只眼都阻档了屏幕的一部分。视差档板的作用类似透镜面。差别在于它是用档板档住部分显示，而不是用透镜导引屏幕图像。屏幕显示两个图像，每个分成垂直条。屏幕上显示的条交替为左右眼图像，每只眼只看到它的条。

视差档板显示一般不使用，因为有几个缺点。首先，显示的图像太暗，因为档板档住每只眼大部分光。而且，对小的缝宽度，由缝隙的光扩散可能是问题，这是因为光线散射。此外，图像必须划分成条。

图表 3 视差档板显示原理

2.1.3切片堆积显示技术

切片堆积显示也称为多平面显示。它由多层二维图像（切片）构成三维体积。正如发光二极管（LED）的旋转线可以产生平面图像感，LED的旋转平面可以产生体图像。运动镜面必须以高频运动很大距离，所以也可以用变焦距镜面。一般用30Hz声音信号振动反射膜片。在镜面振动时，聚焦长度改变，反射的监示器在截断的金字塔型观看体积中形成图像。镜面连续改变其放大率，使随时间扫描的图像连续改变其深度。

这个途径的变型正由TI公司开发。在这个技术中，微机械镜面由硅梁支持在对角上。两个未支持的角涂上金属，用作静电驱动器电极，它使镜面拉到一边或另一边。驱动速率约10微秒，角偏转约10°，允许微镜面偏转入射光形成高分辨率显示。

切片堆积方法描绘一个照亮的体积，使物体是透明的，而被遮档的物体不能消隐。对空间数据集和固体建模问题这可能是理想的。但它不适于有消隐表面的照片和真实图像。增加头部跟踪就允许消隐表面在绘制步骤对一个观看者近似地去掉。然而，不是所有表面都可以正确绘制，因为两眼可能由不同位置观看。

下图表示，数字式微镜面（DMD）的显示方式。（a）为微镜面的结构，（b）为TI公司开发的基于DMD的显示器。

图表 4 切片堆积显示原理

2.2便携式立体眼镜

通过对立体显示原理的利用，部分厂商提供了便携式个人立体眼镜。通过安装在眼镜每只眼睛前的一个小的LED屏幕, 现在每一个稍微不同的画面在眼睛

中产生视差，这将创建一个虚拟的三维立体图像，类似于两米开外。因镜头在眼镜内侧，为此并不需要额外的空间，佩带上即可实现3D影像。

下图设备由蔡司（Zeiss）公司研制的Cinemizer 视频眼镜适用于联接苹果Iphone、Ipad、诺基亚N高端系列等手机终端设备，通过读取设备上的特定制作的文件或内容而进行显示。当与设备连接时，除了可以播放3D立体图像或影片，还可在不丢失画面质量的情况下，从DVB-H 接收器上接收电视信号。用户可从Cinemizer 眼镜中看到一个相当于2m 距离外、39 英寸的虚拟显示屏幕，体会到家庭影院般的视觉悟体验。此外，Cinemizer 在耳挂处还带有一个滑块，可用于调节镜架和鼻垫，以适应不同的用户需求。

2.3投影系统中立体显示技术

在大部分虚拟现实系统或展览展示系统中，普遍利用立体眼镜用于双目分时观看左右图像，最终在大脑皮层通过映射得到立体图像。非头盔立体眼镜方式显示采用立体屏幕与投影显示，这些系统只要求一对轻便的眼镜产生高质量的立体显示，因此给用户施加最小的惯性约束，并是舒适的。在舒适的观看范围的限制下，屏幕和投影显示的静态视场和空间分辨率取决于用户到显示平面的距离。2.3.1主动立体(Active stereo)

下图表7所示，立体投影显示的第一种方式，主动式系统。分别对应左眼和右眼的两路视频信号，轮流在屏幕上显示。它们的频率为标准更新率的二倍。观看者佩戴具有液晶光阀的立体眼镜。液晶光阀的开关，与显示的图像同步。于是，在显示左眼的图像时，左眼的光阀打开，右眼的光阀关闭。同步信号可以通过红外信号红由发射器传送到眼镜上，眼睛就可以在无线状态工作。目前部分厂商如Christie公司Mirage产品线支持Frame Doubling立体功能增强技术，能够通过工作站60Hz 输入到投影机自动倍频到120Hz输出,而实现立体图像连续显示而无不流畅等情况发生。

图表 5 主动立体显示原理

特点：

a)投影机必须以循环交替的方式输出左右眼图像信号

b)立体眼镜的左右镜片必须与对应的投影图像信号保持同步，即有图像时

开，无图像时关。

c)必须有较高的立体图象显示刷新率才会取得满意的立体效果

d)最大立体流明为投影机标称亮度的16.7%

e)立体沉浸感较好，可实现平面图像与立体图像的无缝切换

2.3.2被动立体(Passive stereo)

光线传播时，垂直传播方向的360度都有光波震荡传输。光的偏振实际上是利用某一特定方向的光波进行显示的原理。主要分为两种类型:线性偏振和圆周偏振。

线性偏振的原理是偏振后的光只能以固定的角度传输，此方法的缺点是观众的头部不能偏移（因偏移会造成立体感丢失），有些场合的应用受限制。圆周偏振技术的原理是光的偏振方向在不断地沿固定方向旋转，左右眼对应的偏振光线的旋转方向相反。基于圆周偏振技术的系统观察者的头部可以自由活动，因为光线的方向变化不影响显示。

下图表9所示，立体投影显示的第二种方式，单台投影机的被动式系统。投影机图像轮流在屏幕上显示，分别对应左眼和右眼的两路视频信号。它们的频率为标准刷新率的２倍。Z-屏幕分别对两眼的图像，施加不同的偏振。观看者佩戴具有不同偏振的眼镜。

图表 6 单机被动立体系统原理

特点：

a)光线利用率为所有投影技术中最低的，为12%

b)投影机输出的左右图像与主动立体同样原理，必须是交替显示的

c)立体眼镜的左右镜片只接收对应的投影图像

d)对屏幕表面材料质量要求高(偏振幕)

e)不适合多通道应用

下图表10所示，立体投影显示的第三种方式，有两台投影机的被动式系统。两台投影机分别在屏幕上显示对应左眼和右眼的两路视频信号。它们的频率为标准更新率。两台投影机镜头前，分别安装不同的偏振片，施加不同的偏振。观看者佩戴具有不同偏振的眼镜而接收到分离的左右眼图像，从而在大脑中产生立体感图像。

图表 7 双机被动立体系统原理特点：

a)外部偏振方法光线利用率最高为38%。

b)两个投影机输出的图像分别对应左右眼

c)立体眼镜的左右镜片只接收匹配的图像

d)对图象显示刷新率要求不高

e)对屏幕表面材料质量要求高(偏振幕)

f)多通道情况下，只有专业的系统集成商能提供

2.3.3光谱立体(Infitec)立体

图表 8 Infitec光谱立体原理

Infitec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。国内杜比公司认证的影院采用Infitec立体输出方式。

特点：

a)投影机输出交替的、频率互补的多个光波段对应左右眼

b)立体眼镜没有能源，左右眼镜分别接受自己通带的光

c)双机时光线利用率为27%，单机时光线利用率为17%

d)眼镜轻,需要进行颜色调整工作

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。 2.1裸眼立体显示 裸眼立体显示不要求辅助的观看设备（不需要佩带眼镜），不给用户附加任何约束。观看区域或观看体积的大小可能有所不同，裸眼立体显示也可由多人观看,但整体亮度或观看角度有极大限制。 2.1.1透镜(Lenticulars)显示技术 一个透镜面是圆柱透镜的阵列，它用于产生自动立体三维图像，这是通过把两个不同的二维图像导向各自的观看子区域。在透镜面前方不同的角度上，在子区域内形成图像。当观察者的头在正确的位置时，每只眼就在不同的观看区，看到不同的图像，得到双目视差。 透镜成图像对于大的视场要求高分辨率。对两个视场必须实时显示，而且图像被切片并放在透镜后面的垂直条中。可显示的视场的数目受到圆柱透镜聚焦能力不完善性的限制。透镜畸变和光的绕射减少了透镜方向性，于是由背面屏幕聚焦的图像，不是以平行射线出现，而是以某种角度散布。这种散布限制了能彼此区分的子区域数目。透镜面显示的另一个关键问题是背部屏幕图像必须对准缝口或透镜，否则子区域图像将不会导向合适的子区域。 图表 2 透镜式裸眼立体 优点：3D技术显示效果更好，亮度不受到影响。 缺点：相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线。

3D立体显示技术的研究与应用

3D立体显示技术的研究与应用 随着科技的不断发展，3D立体显示技术已经成为互联网发展中的一个热门领域，越来越多的人们将其应用于娱乐、教育、医疗等领域。3D立体显示技术的应 用涵盖面广，成为了各行各业竞相探索的领域，由此发展起了一个完整的产业链。本文将介绍3D立体显示技术的研究与应用。 一、3D立体显示技术的发展历程 3D立体显示技术的源起可以追溯到19世纪50年代，最初主要应用于印刷、 摄影等领域。20世纪80年代，3D技术得到了巨大的发展，电影、游戏、广告等 行业开始采用3D技术，开启了3D技术在娱乐领域的广泛应用。随着经济社会的 不断发展，3D立体显示技术的应用领域不断扩大，进入了医疗、教育、智能交互 等多个领域，而且一些公司也在不断尝试将3D技术与实际生产和生活融合。 二、3D立体显示技术的原理 3D立体显示技术主要是基于视差原理实现的。我们生活中所见到的物体就是 以双眼观察到的不同视角融合后的图像。3D立体显示技术就是将双眼观看的图像 通过特殊的技术分别传递到左右眼，然后两幅图像在人的大脑中形成一个立体效果，从而突破平面的视觉显示效果，形成一种立体的效果。 三、3D立体显示技术的应用 1、娱乐领域 电影、游戏、VR等娱乐领域是3D立体显示技术最为广泛的应用领域之一。 电影作为传统的应用领域，3D电影也受到越来越多的观众欢迎。3D电影依靠特殊 的眼镜，将左右两侧影像投射在大银幕上，使观众感受到真实的立体感。同时，随着VR技术的不断完善，将3D立体显示技术应用于游戏和VR已经不再成为梦想。 2、医疗领域

3D立体显示技术在医学领域也具有广泛的应用前景。3D打印技术通过扫描患 者身体的CT或MRI扫描结果，将其转化为3D模型，再通过3D打印技术处理出 病灶的立体模型，使医生可以更直观地进行手术操作，提高手术成功率，减少手术时间和难度，并能提高患者的治疗体验。 3、教育领域 3D立体显示技术也是教育领域的一个重要应用方向。在生物、地理、历史等 学科中应用3D打印技术，可以将抽象的概念物体化，让学生更加直观地感受学科 内容。同时，3D立体显示技术在教育游戏、虚拟教学等方面也有不少的应用。 四、3D立体显示技术发展趋势 未来，3D立体显示技术将不断发展。具体来说，3D立体显示技术将会更加便 捷和实用，比如智能手机配备3D显示模块、VR技术不断发展等。除此之外，3D 打印技术将更为广泛地应用于医疗等行业，增强医生的手术准确性和患者的治疗体验。从另一个角度来看，由于当前3D立体显示技术的成本较高，对人眼视力的危 害也受到了更多的关注，未来3D立体显示技术的研究也需要充分考虑到人眼健康 的问题。 总之，3D立体显示技术的应用领域非常广泛，不仅在娱乐、医疗、教育等领 域中有广泛的应用，同时在智慧城市建设、智能制造、虚拟现实等领域也具有相应的应用潜力。3D立体显示技术将随着时代的不断发展，继续拓宽自身的应用场景，为更多的行业和个人带来便利和实用性。

3D全息投影技术

3D全息投影技术 3D全息投影技术 简介： 3D全息投影技术，指的是运用激光或LED等光源产生裸 眼可见的立体图像，呈现出逼真的三维效果，是一种新兴的显示技术。全息投影技术最早诞生于20世纪60年代，经过多年的发展，目前已经成为研究热点之一，并得到广泛的应用，例如在展示、广告、教育、医疗、娱乐等领域。 原理： 3D全息投影技术是利用光的干涉原理生成的。它需要三 个重要的元素：透明介质、激光光源和光感材料。在激光束的照射下，光被分离成两部分，一部分通过介质直接透过，一部分被介质反射折射而形成干涉。光线相遇后经过干涉增强后，形成的光点和物体的距离等于光波的长度，从而形成了全息图像。当我们观看全息图像时，由于激光光源拥有非常高的相干性，会产生强烈的光学混叠效应，呈现出非常逼真的3D效果。 应用： 全息投影技术不仅可以在展示、广告、教育等领域发挥 巨大的作用，还可以在医疗、娱乐、安全等领域得到广泛应用。 在医疗领域，全息投影技术可以帮助医生更好地观察和 诊断疾病。例如，使用全息影像技术可以在手术中显示患者的内部结构，帮助医生更精确地进行手术。 在娱乐领域，全息投影技术可以用于创建逼真的虚拟现 实体验。例如，游戏开发商可以使用全息技术创建更逼真的游

戏角色和场景，让玩家感受到身临其境的游戏体验。 在安全领域，全息投影技术可以用于防伪和防盗。例如，使用全息技术可以创建具有防伪功能的标签和证件等，从而有效防止伪造和欺诈。 展望： 随着技术的不断创新和进步，3D全息投影技术有望实现更多的应用。例如，全息投影技术可以与人工智能等技术相结合，实现更智能的人机交互。同时，我们也可以期待，这项技术将在未来得到更广泛的应用，从而创造更多的商业机会和社会利益。 结论： 3D全息投影技术是一种非常有前景的技术，它将为我们创造更逼真、更真实的3D世界，具有非常广阔的应用前景和市场价值。我们期待，随着更多的人们加入到这个领域，3D 全息投影技术将不断创新和发展，为我们带来更多的惊喜和收获。

3D技术的原理

3D技术的原理 现如今，3D技术已经成为了许多领域中不可或缺的一部分，如电影、游戏、建筑设计等。3D技术可以将平面影像或物体呈现出逼真的 三维效果，给人一种身临其境的感受。那么，究竟是什么原理使得3D 技术如此神奇呢？ 一、立体感的原理 3D技术的核心在于营造立体感。我们的双眼分别位于头部的两侧，从不同的角度观察同一个物体或场景，从而感受到深度和立体感。3D 技术正是基于这个原理，通过模拟人眼的视觉效果，让观众在观看画 面时感受到真实的三维空间。 二、立体成像的原理 在3D技术中，立体成像是至关重要的一环。立体成像是指将平面 影像或物体以立体的形式投影到观众眼前，使其具有空间感。常见的 3D成像技术主要包括立体投影、立体显示和立体感知。 立体投影是通过投影设备将3D影像或物体的左右视角投影到屏幕上，并由特殊的眼镜（如偏振镜、红蓝眼镜等）使观众的两只眼睛分 别观看到左右眼对应的影像，从而感受到立体效果。 立体显示是利用透视原理，将左右眼对应的图像分别显示在屏幕上，并通过观众双眼分别观看的方式获得立体效果。该技术常见的实现方 式有自动立体显示和眼球追踪立体显示。

立体感知是指通过观众眼睛的视觉系统和大脑中的感知机制，将左 右眼对应的图像进行合并和处理，最终形成完整的3D图像。这种成像 方式更加符合人眼的视觉习惯，能够提供更加逼真的立体效果。 三、3D技术的应用 1. 电影和电视 在电影和电视行业，3D技术已经得到广泛运用。观众可以通过佩 戴3D眼镜，感受到电影中人物和场景的逼真立体效果，增加观影的沉 浸感和震撼力。3D电影制作利用立体成像原理，将电影画面从平面转 化为三维空间，使得观众在观影过程中能够有身临其境的感受。 2. 游戏和虚拟现实 3D技术也被广泛应用于游戏和虚拟现实领域。游戏开发者可以利 用3D技术创建逼真的游戏场景和角色，给玩家带来更加真实的游戏体验。而虚拟现实技术则可以通过立体成像以及头戴式显示设备，让使 用者身临其境地感受到一个虚拟的三维环境。 3. 建筑设计和工程 在建筑设计和工程领域，3D技术能够提供更加直观、真实的设计 方案。建筑师可以利用3D技术将设计图纸转化为立体模型，以便更好 地展示设计意图和交流沟通。工程师也可以通过3D技术模拟施工过程，提前发现潜在问题，确保工程的准确性和安全性。 总结起来，3D技术通过模拟人眼的视觉效果和立体成像原理，为 观众带来逼真的三维空间感。它在电影、游戏、建筑设计等领域中的

3D立体显示技术的发展与应用

3D立体显示技术的发展与应用 一、引言 立体显示技术是当今科技领域一个备受关注的热门话题。随着人们对视觉体验的不断追求，立体显示技术正在以前所未有的速度迅猛发展。本文将探讨3D立体显示技术的发展与应用，从技术原理、发展历程、应用场景等多个方面进行剖析。 二、技术原理 3D立体显示技术是指通过特定的成像方式，使观看者感受到画面具有深度和逼真感。目前，主要的3D显示技术包括立体影像显示、全息成像技术和体感交互技术。立体影像显示是通过左右眼看到不同角度的图像来产生立体效果，全息成像技术则是通过载体上的全息图来还原真实物体的立体影像，体感交互技术则是通过利用人体动作或手势来进行3D空间内的交互。 三、发展历程 3D立体显示技术的发展历程可以追溯到上世纪四十年代，当时科学家开始尝试用不同角度的图像来生成立体效果。之后，立体眼镜的问世进一步促进了3D立体显示技术的发展。随着计算机技术的快速进步，3D立体显示技术也得到了长足发展。近年来，随着虚拟现实技术和增强现实技术的崛起，3D立体显示技术的应用领域进一步拓宽。

四、应用场景 1. 娱乐领域：3D立体显示技术在电影、游戏等娱乐领域有着 广泛的应用。通过观影者戴上特殊的3D眼镜，就可以在电影院里 体验到身临其境的视觉效果。同时，游戏开发商也将3D立体显示 技术引入到游戏中，提升玩家的沉浸感和参与感。 2. 医疗领域：在医疗诊断和手术操作中，3D立体显示技术也 发挥着巨大的作用。医生可以通过观看3D立体影像，更加清晰地 了解病情，为患者提供更准确的诊断和治疗。此外，一些复杂的 手术操作也可以利用3D立体显示技术来进行模拟和指导。 3. 教育领域：3D立体显示技术在教育领域的应用也日益增多。通过在教室中安装3D立体显示设备，教师可以实时呈现3D立体 影像，让学生能够更加直观地理解和学习知识。这种互动式的教 学方法能够激发学生的学习兴趣，提高教学效果。 4. 工程设计领域：在工程设计和建筑设计中，3D立体显示技 术也发挥着重要作用。通过3D立体显示技术，设计师可以更加直 观地观察建筑物的外观和内部结构，从而更好地进行设计和调整。 五、面临挑战与未来展望 尽管3D立体显示技术已经取得了令人瞩目的进展，但仍然面 临一些挑战。首先，成像质量和观看体验仍然需要进一步提升。 其次，成本较高限制了3D立体显示技术在一些领域的广泛应用。

3D立体显示技术的应用前景

3D立体显示技术的应用前景 在技术日新月异的当下，3D立体显示技术作为其中之一的代 表性新兴技术，备受人们关注。3D立体显示技术是一种通过以更 真实的方式呈现影像和动画来提高观众的享受感和现场感的技术。而现在，此技术已经被应用于各行各业，呈现出了其广泛的应用 前景。 一、家庭娱乐领域 作为一款家庭娱乐产品，3D立体电视在市场上已经推出了多 种多样的可选的产品。厂商们纷纷推出基于3D显示技术的平板电视、投影仪和VR头盔等产品，赢得了众多消费者的关注。3D电影、3D游戏已经成为很多家庭娱乐活动的新选择。无论是在电影院、还是在家中都可以享受到逼真的画面和现场感，给人们带来 更好的娱乐体验。 二、教育领域 在教育领域中，3D立体显示技术也有着很大的应用空间，可 以提高教学效果，进一步提高学生的学习兴趣。例如，在生物、 化学、物理等科学课程中，3D立体显示技术可以更好地呈现实际 情况，真实地展示原理和实验过程，使学习更加直观、生动。在 历史、地理课程中，3D立体显示技术还可用于重建古代建筑、城市、景观等。以此，让学生在更加逼真的环境中体验到历史文化。

三、医疗领域 在医疗领域中，3D立体显示技术也被广泛应用。例如，在手 术中，医生可以通过3D立体技术来更好地定位病变部位，避免操作不当引发病情恶化。而在牙医治疗、骨科、心脏治疗等方面， 3D立体显示技术也可以起到非常重要的作用。医生可以根据3D 立体影像更加准确地做出诊断和治疗，最终能够提高治疗的成功率，减少患者术后并发症。 四、科技领域 随着5G技术的大规模商用，各种新兴技术的应用空间也将不 断扩大。3D立体显示技术可以与5G技术结合，创造出新的交互 式应用。例如，3D立体视频会议、3D立体虚拟现实等技术，将 为企业和特定行业带来更佳的沟通和合作方式，同时3D立体显示技术也有望在建筑、设计、工业和航空航天等领域中发挥其独特 的作用。 总之，3D立体显示技术在各行各业中都有着广泛的应用前景，其发展的空间和潜力还有许多。无论是在家庭娱乐，还是在教育、医疗和科技等领域中，受益的都是我们每个人。希望未来3D立体显示技术能够更加成熟，为我们带来更加智慧和美好的生活。

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。

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显示屏原理

3d显示屏原理 3D显示屏原理 引言: 在现代科技发展的今天，3D显示技术已经逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。无论是电影院还是电视机，我们都可以看到栩栩如生的3D影像。那么，3D显示屏背后的原理是什么呢？ 一、3D显示屏的基本原理 3D显示屏的基本原理是通过在屏幕上投射出两个不同的图像，让人眼产生立体感。这需要借助于特殊的技术和装置来实现。 二、立体成像原理 立体成像是3D显示屏最核心的部分，它是实现立体感的关键。立体成像原理主要有两种：主动式和被动式。 1. 主动式立体成像原理 主动式立体成像利用特殊的眼镜，通过快速切换屏幕上两个不同图像的显示，使每只眼睛只能看到其中一个图像。在眼镜上有一个快速切换的装置，配合屏幕上的两个图像切换，以达到立体效果。常见的主动式3D显示技术有LCD分屏和快速液晶切换技术。 2. 被动式立体成像原理 被动式立体成像主要是利用特殊的滤光器，将屏幕上的两个图像分

别投射到左右眼上。被动式3D显示技术主要有偏振光技术和交错扫描技术。其中，偏振光技术是通过屏幕上的特殊偏振滤光器，将左右眼的图像分别偏振，再通过佩戴特殊的偏振眼镜，使每只眼睛只能看到对应偏振方向的图像，从而产生立体效果。交错扫描技术则是通过屏幕上的特殊线条或格子结构，将左右眼的图像分别交错显示，再通过佩戴特殊的眼镜，使每只眼睛只能看到对应的图像，从而产生立体效果。 三、3D显示屏的应用 3D显示屏的应用非常广泛，在电影院、电视机、游戏设备等等领域都有涉及。 1. 电影院 在电影院中，3D显示屏可以给观众带来更加真实的观影体验。观众可以通过佩戴特殊的3D眼镜，享受到电影中栩栩如生的立体画面和身临其境的感觉。 2. 电视机 3D显示技术已经逐渐应用到家庭电视机上。通过佩戴3D眼镜，观众可以在家中享受到电影院般的3D观影体验，更加真实地感受到影像的立体效果。 3. 游戏设备 游戏设备中的3D显示屏可以让玩家更加沉浸在游戏世界中。玩家

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。

3D技术的原理

3D技术的原理 3D技术是指通过模拟真实世界的三维空间，并以此为基础创建虚拟对象或场景的技术。它主要通过感知和模拟人眼视觉机制来实现。3D技术在许多领域得到应用，如电影、游戏、建筑设计等。下面将详细介绍3D技术的原理。 一、人眼视觉机制 要理解3D技术的原理，我们首先需要了解人眼的视觉机制。人眼通过两只眼睛同时观察物体，每只眼睛看到的画面略有不同。这种略微的差异通过大脑进行处理，从而让我们感知到深度和立体效果。 二、立体成像原理 3D技术就是利用立体成像原理来模拟这种人眼立体视觉效果。立体成像可以分为主动式和被动式两种方式。 1. 主动式立体成像 主动式立体成像是指通过特殊的眼镜或其他装置来实现立体效果。这种方法要求观众佩戴特殊的眼镜，其中一只眼镜会屏蔽或过滤掉画面中的特定部分。当观众通过这种眼镜观看画面时，两只眼睛会看到不同的画面，从而产生立体效果。 常见的主动式立体成像技术包括偏振成像、快门式成像和红蓝绿成像。其中，偏振成像是利用偏光片来过滤不同方向的光线，使得观众通过左眼和右眼看到的画面有所差异；快门式成像是通过快速切换显示左右两个画面的方式，要求观众佩

戴配对眼镜，左眼只能看到左画面，右眼只能看到右画面；红蓝绿成像则是通过过滤红色、蓝色和绿色光线的方式，使得观众通过左右眼分别看到不同颜色的画面。 2. 被动式立体成像 被动式立体成像是指无需佩戴特殊眼镜，通过分别投射不同图像给左右眼来实现立体效果。常见的被动式立体成像技术有自动立体成像和云台立体成像。 自动立体成像是利用特殊的光栅片或面板将左右眼的图像进行分离并分别投射给左右眼。观众无需佩戴任何眼镜，就可以通过裸眼观看画面，获得立体效果。 云台立体成像是通过将左右眼的图像投射到偏振滤光器上，观众佩戴带有偏振滤光器的眼镜，通过不同的滤光器过滤掉其中的一种偏振光，从而实现不同眼睛看到不同的画面。这种技术多用于电影院等特定场合。 三、3D建模和渲染 除了立体成像之外，3D技术还需要进行3D建模和渲染。3D建模是指将真实世界的物体或场景建立起来，并表示为计算机可以理解的三维模型。常见的3D建模方法有手工建模、扫描建模、体素建模等。 3D渲染是指将建立的3D模型通过计算机图形学算法进行光照、阴影和贴图等处理，最终生成具有逼真效果的图像或动画。渲染过程包括光线追踪、阴影计算、

3D显示技术资料

1.市场上几种3D显示技术 3D技术其实早在70年代初期就已经兴起,发展至今约有10多种实现方式。每种方式又有多种改进分支,目前为止世界上还在流行的3D立体技术有七种。分别是光分法、补色法、时分法、光栅式、全真式、观屏镜、全息式。其中在PC上流行的主要是补色法、时分法、光分法三种。 补色法:补色法也叫偏色法,是目前为止最成熟也是最廉价的3D立体成像技术。其原理是将两个不同视角上拍摄的影像,分别以两种不同的颜色体现在同一个画面当中。此时画面仅凭肉眼观看只能看到模糊的重影,当佩戴对应颜色的补色眼镜后即可观看到立体效果。 红蓝眼镜 偏色法现有红蓝(红青)、红绿和黄蓝三种,主流的是红蓝偏色,所以大家常常将其简称为红蓝3D。其眼镜的红色镜片下只能分辨除红色外的景象(红色镜片,底色为红色所以影片中的红色被忽略),蓝色镜片只能分辨除蓝色外的景象(蓝色镜片,底色为蓝色所以影片中的蓝色被忽略),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。 nVIDIA 3D VISION眼镜 时分法:时分法又称快门3D技术,是NVIDIA现在主推的一项应用,需要一台刷新率高于120Hz的显示器和3D眼镜的配合来实现3D立体效果。时分法所采用的立体眼镜构造最为复杂,相对应的就是成本的增加。时分法的眼镜两个镜片都采用电子控制,可以根据显示器的输出情况进行状态的切换,镜片的透光、不透光切换使得人眼只能看到对应的画面(透光状态下),双眼看到不同的画面就能够达到立体成像的效果。

光分法:光分法又称偏振光法,是目前影院中普遍采用的技术。影院中通常使用两台并列安放的放映机来播放影片,就像人的眼睛。放映时通过两个放映机来播放两个摄影机拍下的电影,在屏幕上就会同步出现两组有差别的图像。此时在放映镜头前分别装置两个偏振轴互成90度的偏振镜,形成左像右像双影。 偏振光眼镜 当观众戴上特制的偏光眼镜时,由于左、右两片偏光镜的偏振轴互相垂直,并与放映镜头前的偏振轴相一致;致使观众的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像,通过双眼汇聚功能将左、右像叠和在视网膜上,由大脑神经产生三维立体的视觉效果。展现出一幅幅连贯的立体画面,使观众感到景物扑面而来、或进入银幕深凹处,能产生强烈的“身临其境”感。 3D立体影像并非门槛很高,像前文所说目前最廉价的偏色法(补色法)非常容易实现。对于PC游戏实现3D立体化而言,采用偏色法是性价比很高的方案。 nVIDIA英伟达显卡专用立体驱动 英伟达除了是快门3D技术(时分法)的倡导者,其产品同样支持偏色法3D立体渲染,首先我们到英伟达的官方网站下载最新的3D驱动并安装。(WIN7 32位) 安装后的设置界面 软件安装完毕后,会自动进入设置界面。左侧是英伟达快门3D眼镜设置,右侧是偏色眼镜设置。 辨析图形 当选择了偏色眼镜设置后,我们需要带上红蓝眼镜然后根据屏幕上的提示选择你所看到的图形。