3D立体显示技术

1.什么是3D显示技术2.立体视觉的构成3.眼镜式3D显示4.裸眼式3D显示5.3D显示的问题6.3D显示的展望讲解内容1.什么是3D显示技术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，在大脑形成立体效果的技术。3D=ThreeDimensional=三维图形2.立体视觉的构成人的双眼是横向并排，并有6-7cm的间隔，因此左眼与右眼所看到的影像会有些微的差异，这个差异被称为「视差（Parallax）」，大脑会解读双眼的视差并藉以判断物体远近与产生立体视觉。2.立体视觉的构成立体视觉是基于视差而来，3D显示就是要以人工方式来重现视差，简单说就是想办法让左右两眼分别看到不同的影像，藉以模拟出立体视觉。各式各样的3D立体显示技术，主要分为眼镜与裸眼两大类型。3D显示技术眼镜式裸眼式偏光式快门式色差式头戴式光栅式体三维式全息式前置光栅式后置光栅式狭缝光栅式柱镜光栅式双视点多视点双视点多视点•色差式•偏振式•快门式3.眼镜式3D显示技术3.1色差式眼镜3D•色差式3D历史最为悠久，成像原理简单；•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，形成视差，此时两只眼睛看到的不同影像在大脑中重迭就会呈现出3D立体效果。《阿凡达》《豚鼠特工队》优点：实现3维简易，对视场和景深无严格的限制。缺点：但易引起眼部的疲劳。3.2偏振式眼镜3D利用光波振动的方向性来做左右眼影像的区分。立体眼镜的左眼和右眼分别装上横偏振片和竖偏振片，横偏振光只能通过横偏振片，竖偏振光只能通过竖偏振片。这样就保证了左边相机拍摄的东西只能进入左眼，右边相机拍摄到的东西只能进入右眼，于是乎就立体了。优点：宽视域、大景深，成像质量优异，缺点：头部倾斜时无法过滤掉另一方向的光。3.3快门式眼镜3D•采用时间分割，利用液晶控制透光度来做遮蔽•在屏幕上以两倍的场频交互地显示左眼和右眼的影像，而快门眼镜则会动态地屏蔽使用者的左眼和右眼，利用人眼的视觉暂留机制，两眼影像叠加后产生双眼视差。优点：成像优异，显示屏无改动缺点：眼镜较贵且较重4.裸眼3D立体显示技术4.1视差挡板式裸眼3D•视差挡板就是在光路加上一些遮蔽物，把部分方向的光遮住，只让某些角度的光可以传出去。•挡板的位置经过精密计算，可以左眼像素（绿色）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4.1视差挡板式裸眼3D•优点：无需其他辅助设备，能2D\3D切换，•缺点：有效像素低，光源有部分被遮挡，亮度低。4.2柱透镜式裸眼3D•在显示面板前方，放上经过精确计算的透镜来改变光线的方向。由左眼像素发出的光，会经过透镜的折射，都进入左眼的区域，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4.2柱透镜式裸眼3D•优点：画面明亮，观看简便，•缺点：对屏面与状透镜的配准位置要求较高，图像的清晰度亦受到柱状透镜屏密度的限制。德州仪器提出一种利用雷射扫描立体影像显示器，又有人称之为体积式显示器。主要是利用一个快速旋转的圆盘，配合由底下投影的雷射光源，藉由雷射光源投射到快速旋转的旋转面时，会产生散射的效应，以扫描空间中的每一点，其缺点是影像中央必须有一个旋转轴，靠近轴心的影像旋转速度较慢，立体影像较不清晰。4.3体积式(Volumetric)裸眼3D基于运动扫描的体三维显示•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。静态层叠式体三维显示利用DLP投影，在层叠液晶屏幕上显像•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。在物理上显示三个维度，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。体显示技术•优点：易实现大屏幕，机构简单，可转换，•缺点：整体亮度低。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。4.4手机3D显示技术•三星展示了3DOLED面板。这类3D屏幕不要求佩戴眼镜。其原理是通过覆盖在屏幕上的一层特殊的“透镜”实现的。它可以把小型显示屏中显示的图像“分开”成两幅略微不同的画面，并分别送入左右眼中，让画面变得立体有深度。任天堂3DS5.3D显示问题•价格普遍贵•3D节目的拍摄、制作、传输方面的制作很难。•眼镜3D中快门眼镜+普通显示屏的方式成本高。•裸眼3D中普通视差障板成本最低，但无法实现2D/3D转换，进入不了家庭市场。5.3D显示问题消费者体验方面：•眼镜式：无法边看电视边做别的事情；•快门式：眼镜太重，有压迫感；长时间观看有眩晕感。•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。6.3D显示的展望•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。•裸眼式3D技术是主要方向。•未来的手机、游戏机……Thanks！