三维立体显示技术ppt课件.ppt
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1、三维立体显示技术,三维立体显示的原理及分类,自动立体显示技术,集成立体显示技术,立体显示技术,体显示技术,全息三维显示技术,未来发展方向,立体视觉的形成,-Binocular parallax两眼看到不同角度的图像(stereoscope);由脑部将两眼的图像融合,从而产生深度感;,-Motion parallax当观察位置变化时,观察到的图像也会随之变化;这也会形成深度感,-Accommodation眼睛聚焦的程度也会影响显示物体的深度感。,三维立体显示技术的分类,目前,三维立体显示技术从显示空间上划分可分为两类:,1.二维平面 -通过平面屏幕显示 三维空间物体,2. 三维空间 -在三维空间
2、中模拟产生体像素点,体三维显示,立体显示(Stereoscopic Display)自动立体显示 (Autostereoscopic Displays )集成图像显示 (Intergral Image)全息显示,立体显示技术(Stereoscopic Display),原理:通过立体眼镜使左右 眼分别看到不同的图像,立体眼镜的种类:Anaglyph 3D Glasses(红绿眼镜)Polarized 3D Glasses(偏振眼镜)Shutter 3D Glasses(液晶闪闭眼镜)HMD(头盔式),典型系统,立体显示技术(Stereoscopic Display),Geforce 3D Vi
3、sion三维显示系统,液晶闪闭式立体显示系统; 需要高帧频显示器(120HZ)与其配合使用;,PLANAR公司SD2420W立体显示器,分辨率:最高1920*1200;单眼帧频:75HZ;特点:使用两块不同偏振方向的LCD显示器,解决了单眼帧频过低的问题。,美国陆军航空与导弹司令部的紧凑型双液晶偏振立体显示系统,立体显示技术(Stereoscopic Display),典型系统,特点:在保留常规双LCD偏振分光立体显示系统优点的同时解决了体积过大,不能在恶劣环境使用的问题。,需要佩戴额外的眼镜;一套系统无法做到多人同时观察;无法提供全部立体信息(如运动视差等);长时间使用有不适感;,立体显示技
4、术(Stereoscopic Display),存在的问题,返回,自动立体显示原理,通过屏幕上的特殊光学结构,使左右眼图像分离,并投射到不同的空间上以实现裸眼立体显示。,自动立体显示典型系统,PHILIPS公司屏前透镜(parallax barrier)显示系统,DTI公司视差照明(Parallax Illumination)显示系统,自动立体显示典型系统,SHARP公司视障(parallax barrier)显示系统,自动立体显示最新技术,SANYO公司屏阶梯栅(Step barrier)技术,辛辛那提大学基于DMD的自动立体显示系统,自动立体显示最新技术,剑桥大学横向偏移时分复用多视角显示
5、系统,自动立体显示最新技术,自动立体显示技术最新技术,剑桥大学横向偏移时分复用多视角显示系统,最新样机可50英寸显示范围供两位观察者同时使用图像间隔角度为12,自动立体显示技术,存在的问题,仍然是基于双目视差原理的;对观察者头部的位置和观察角度有较严格的限制 ;不能显示或只能显示很有限的运动视差图片 ;水平分辨率损失,画面亮度较低 。,更精确的深度图;区域移动补点研究 ;运动视差图像的研究 ;新型结构和器件的研究 。,研究方向,返回,集成显示技术(Integral Imaging ),集成显示技术又称全景显示,于1908年由 Lippmann发明。一种用微透镜阵列来记录和显示全真三维场景的三维
6、图像技术。,集成显示技术发展过程,集成显示的深度反转现象(pseudoscopic),二次记录法优点:解决深度反转(pseudoscopic )问题缺点:图像质量大大下降,空间信息丢失,集成显示技术发展过程,基于自校正传输屏技术优点:只有一次记录过程,图像损失小;不损失景深和深度信息,渐变型多模光纤的集成显示技术优点:子图之间无重叠,再现图像质量高。,计算机生成集成显示技术,原理:利用计算机模拟集成图像的记录过程,产生类似由光学仪器生成的集成显示图像 。优点:既克服了II成像系统本身存在的一些问题,又能对三维集成显示图像技术进行深入的理论研究 。,计算机生成集成显示技术发展过程,最早的CGII
7、系统由Chutjian于1968年设计完成;缺点:不能产生高质量且视差连续的图像 ,生成的图像存在空白地带 ,不能完成对三维集成显示图像的实时记录 。,计算机生成集成显示技术发展过程,时分多路复用集成显示技术 原理:通过使记录和显示微透镜阵列同步在水平方向振动 ,来增加对物空间的光线采样, 从而提高图像的分辨率。 优点:可有效的提高再现图像质量,增大视角。,计算机生成集成显示技术存在的问题及发展的方向,目前II技术还远未达到实用化的水平。当前限制该技术发展的因素主要集中在记录再现设备、记录场景有限的景深和视角范围以及定位与速度几个问题上。视角问题:主要通过改变微透镜的折射率和通过移动微透镜的位
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