裸眼3D技术

裸眼3D技术 在一部《阿凡达》的带动下，全球掀起了一股3D狂潮，3D电视、3D电影、3D手机、3D游戏机等等逐渐走进普通人的生活，3D，已经成为一种时尚的生活方式～ 目前市场上的3D产品基本上都是采用主动快门式的3D，但是其缺点也不容忽视: 第一，主动快门式的3D眼镜成本比较高，如果想要多人分享，购买眼镜的费用不低。 第二，佩戴眼镜让佩戴者不舒服，并且对画面质量也有一定的影响。 第三，观看的可视角度小。 所以裸眼3D技术势在必行～ 一、立体视觉的基本原理 1.1 立体视觉的生理性成因 在开始介绍裸眼3D技术之前，首先让我们了解一下立体视觉的基本原理。立体视觉的生理性成因是什么，也就是说人是怎样感知立体影像的, 人对物体产生立体知觉的成因大致有5个:水晶体的调节、双眼的辐辏角、双眼视差、单眼的运动视差、取像效果。 第一，是水晶体的调节。当人看近处的物体时水晶体会变厚，看远处的物体时则会变薄。通过对这一变化进行认知，人便获得了立体感。 第二，是双眼的辐辏角。当观看位于近处的物体时，眼球会发生倾斜，对于远处的物体，则是目光平行地观看。人能够通过这种眼球的角度(辐辏角)感知立体影像。 第三，是双眼视差。由于右眼与左眼相距约65mm，由此导致右眼与左眼看到的景象会有若干差异。 第四，是单眼的运动视差。人在看运动物体时，能够获得立体感。 第五，是取像效果。该效果基于人在观看非常大的画面时可获得立体感这一生理现象。 在这五个成因中，效果最大的是双眼视差。因此，应用双眼视差的3D技术开发势头正旺。 1.2立体影像显示方式 接下来，让我们对立体影像显示方式进行分类。 其中，多视点方式及全景方式存在运动视差，其特点是，如果横向移动头部，则可看到环绕的图像。多视点方式及全景方式看到的图像几乎相同。 虽然裸眼式包括许多种类，但这些种类只是开发对象不同，基本构造等可以说是相同的。这是因为，无论是双眼、还是超多视点，基本构造都是通过在液晶面板上设置多透镜(Lenticular Lens)及格栅等来分离图像的，其基本思路是相同的。 二、裸眼3D技术 基于液晶显示器的裸眼3D显示技术主要有如下几种: 2.1 光屏障式3D技术 2.1.1 显示原理 在液晶面板上交互显示R(右眼用)及L(左眼用)图像。如果在该液晶面板上设置起遮光板作用的狭长切口(例如，纵向条状遮光板)，则上述交互显示的右眼图像将会只到达 右眼，左眼图像只到达左眼。对于位于画面正前方的观看者而言，由于产生了双眼视差，结果便能获得立体视觉。 2.1.2 实现方法 是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90?的垂直条纹，这些条纹宽几十微米，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”，如下图所示: 光屏障式原理 2.1.3 优缺点 优点是与既有的LCD液晶兼容，因此在量产性和成本上较具优势，缺点是画面亮度低，分辨率会随着显示器在同一时间播出影像的增加呈反比降低。 2.2 柱状透镜式3D技术 2.2.1 显示原理及实现方法 显示基本原理仍与视差障壁技术有异曲同工之处，设置多透镜来取代格栅，通过透镜的折射来分离图像，如下图所示: 柱状透镜式原理 2.2.2 优缺点 优点是3D技术显示效果更好，亮度不受到影响;缺点是相关制造与现有LCD液晶工 艺不兼容，需要投资新的设备和生产线。 2.3 指向光源式3D技术 2.3.1 显示原理及实现方法 通过搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D以排序方式进入观看者的左右眼，由于互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。 2.3.2优缺点 优点是分辨率、透光率方面能保证，不会影响既有的设计架构，3D显示效果出色;缺 点是产品不成熟 三、3D显示技术的问题和改进方向 一方面，显示技术本身影响着自动立体显示技术，3D显示技术将随着显示技术的发展而发展。另一方面，在影视制作公司、计算机软硬件开发公司没制作出很多可以在立体屏幕上使用的三维产品之前，立体显示技术是难以推广的。目前，一个致力于推动3D显示技术及其应用发展的三维国际联盟已成立，该联盟现在由70余家公司和机构组成，包括三洋、夏普、索尼等5家核心公司及一些硬件制造商、软件开发商、系统开放商、影视制作公司、广播公司及研究机构等。