立体显示器
自由立体显示设备
立体显示器是一种建立在人眼立体视觉机制上的新一代自由立体显示设备。它能够出色的利用多通道自动立体现实技术,不需要借助任何助视设备(如3D眼镜、头盔等),即可获得具有完整深度信息的图像
技术分类
利用自动立体显示(AutoSterocopic)技术,即所谓的“真3D技术”“裸眼立体显示”,裸眼立体显示器一直被公认为显示技术发展的终极梦想,多年来有许多企业和研究机构从事这方面的研究。日本、欧美、韩国等发展国家和地区早于20世纪80年代就纷纷涉足立体显示技术的研发,于90年代开始陆续获得不同程度的研究成果,现已开发出需佩戴立体眼镜和不需佩戴立体眼镜的两大立体显示技术体系。
平面显示器要形成立体感的影象,必须至少提供两组相位不同的图像。其中,不闪式3D技术快门式3D技术是如今显示器中最常使用的两种。
不闪式3D技术
不闪式3D的画面是由左眼和右眼各读出540条线后,俩眼的影像在大脑重合,所以大脑所认知的影像是1080条线。 因此可以确定不闪式为全高清。  通过世界著名认证机关Intertek(德国)跟中国第三研究所客观认可不闪式3D的分辨率,垂直方向可读出1080(左/右眼各观看到540线),在佩戴3D眼镜后可以清楚的观看到全高清状态下的3D。  接起了3D潮流的世界著名导演詹姆斯·卡梅隆在今年4/11某个新闻活动里发表感叹说,不闪式3D技术今后的局势会非常光明。现在许多3D片源厂家都以不闪式3D方式制作3D片源,以至于3D片源业界最权威的制作商索尼已正式运用不闪式3D技术制造全高清的3D影像,如果说画质损失严重而影响到视觉欣赏的话,这些片源商们为什么会放弃快门式而选择不闪式呢? 所以,画质损失的传言是不真实的。
不闪式3D的优越性
不闪式的优越性归纳下来有几个方面 :
1.没有闪烁,能体现让眼睛非常舒适的3D影像。不闪式3D没有电力驱动,可舒适佩戴眼镜并且全然没有闪烁感。因此可以尽情享受让眼睛非常舒适的3D影像。看实际测量闪烁程度的数据就能知道数据几乎是零,不会有头晕的状态出现。
2.可视角度广,观看不闪式3D电视时只要是在推荐距离内,在任何角度观看,它的画面效果、色彩表现力都不打折扣,可以在没有角度限制的情况下去享受完美震撼的3D影像
3.能够用轻便舒适的眼镜享受3D影像。不闪式3D眼镜轻便、价格合理,还可以使用夹套眼镜让配戴眼镜的人也能舒服使用。
4.体现没有重叠画面的3D影像。画面重叠现象是因为右侧影像进入左侧眼睛或左侧影像进入右侧眼睛而发生的。不闪式3D所使用的特殊薄膜分离左右影像后体现3D影像,所以不会发生画面重叠现象享受好像看到活生生的真实物体的立体影像。通过实际测量画面重叠的数据就能知道不闪式3D的重叠数据是人无法感知的水平。
5.体现没有画面拖拉现象的高清晰3D影像。不闪式3D能够体现1秒钟240张3D合成影像。所以在相同的时间里,不闪式3D能表现更多的画面情报而体现没有拖拉的高清晰立 体影像。所以不闪式3D也被称作世界唯一的240赫兹3D电视
近些年,各大知名厂商3D显示器不断涌现,目前在市面上流通的品牌主要有:联想、华硕、LG、三星、Acer以及优派。显然,这是个十分诱人的技术,绝对是未来的一个趋势。如果游戏中使用这样的显示器,一定让我们兴奋,让我们激动。只可惜,目前还缺少足够的3D片源。
其中,快门式上海狼影3D技术是如今显示器中最常使用的一种。主要是通过提高画面的快速刷新率(至少要达到120Hz)来实现3D效果,属于主动式3D技术。当3D信号输入到显示设备(诸如显示器、投影机等)后,120Hz的图像便以帧序列的格式实现左右帧交替产生,通过红外发射器将这些帧信号传输出去,负责接收的3D眼镜在刷新同步实现左右眼观看对应的图像,并且保持与2D视像相同的帧数,观众的两只眼睛看到快速切换的不同画面,并且在大脑中产生错觉(摄像机拍摄不出来效果),便观看到立体影像
快门式缺点
一:眼镜的问题,首先眼镜是需要配备电池的,但是眼镜必须要带着才能欣赏电视节目,那么电池产生电流的同时发射出来的电磁波产生辐射,会诱发想不到的病变。
二:画面闪烁的问题,3D眼镜闪烁的问题,主要体现在主动快门式3D眼镜,目前3D眼镜左右两侧开闭的频率均为50/60Hz,也就是说两个镜片每秒各要开合50/60次,即使是如此快速,用户眼镜仍然是可以感觉得到,如果长时间观看,眼球的负担将会增加。
三:亮度大大折扣,带上这种加入黑膜的3D眼镜以后,每只眼睛实际上只能得到一半的光,因此主动式快门看出去,就好像戴了墨镜看电视一样,并且眼睛很容易疲劳。  除了最先出来的快门式3D技术,靠眼镜来实现3D画面效果。靠面板来实现3D的电视是不闪式技术。
原理
立体显示器利用人眼视差特性,在人眼裸视条件下呈现出具有空间深度度信息的逼真立体影像。它由3D立体显示器、播放软件、制作软件三部分组成。
立体显示器采用显微透镜光栅屏幕或透镜屏技术,通过摩尔纹(moiré)干涉测量法精确对位,利用一组倾斜排列的凸透镜阵列,仅在水平方向上发生的折射来为双眼提供不同的透视图像,来实现立体效果。 立体显示器是建立在人眼立体视觉机制上的新一代自由立体显示设备。它不需要借助任何助视设备(如3D眼睛、头盔等)即可获得具有完整深度信息的图像。自由立体显示设备能够出色的利用多通道自动立体现实技术提供逼真的3D图像。它根据视差障碍原理,利用特定的掩模算法,将展示影像交叉排列,通过特定的视差屏障后由两眼捕捉观察。视差屏障通过光栅阵列(利用摩尔干涉条纹判别法精确安装在显示器液晶面板上)准确控制每一个像素透过的光线,只让右眼或左眼看到,由于右眼和左眼观看液晶面板的角度不同,利用这一角度差遮住光线就可将图像分配给右眼或者左眼,经过大脑将这两幅由差别的图像合成为一副具有空间深度和维度信息的图像,从而使您不需要任何助视设备(如戴上3D眼睛)即可看到3D图像。
应用方案
立体显示器是建立在人眼立体视觉机制上的新一代自由立体显示设备。它不需要借助于任何助视设备(如3D眼镜、头盔等)即可获得具有完整深度信息的图像。立体显示器按照尺寸可以划分为小屏(17、19英寸)、大屏(40、42、46英寸)和超大屏(65英寸)三种。立体显示器给我们带来更加震撼的视觉效果,也为我们提供了多种先进的展览展示方式。
立体显示器的使用极大的促进了立体影像技术和VR技术在展览展示行业的应用。独特的立体视觉效果会吸引所有过往人流的目光,VR技术所独有的自由的操作风格以及完善的信息查询系统会自动将您的产品、理念、创意完整的展现在客户面前。 立体显示器尺寸不同,观察距离不同。小屏显示器的观看距离在半米之外,大屏显示器的观看距离在3米之外,超大屏的观看距离在5米之外。从而,应用范围也是不一样的。
小屏显示器
小屏显示器适用于普通的广告行业、工业设计、建筑设计、产品展示、建筑展示、博物馆。可以用于室内,用于工业设计、建筑设计、产品展示、博物馆;也可以用于楼道显眼处、电梯口、公司展厅、展会,用于广告行业、产品展示。
针对广告行业人群流动性大、流动速度快、画面效果要求高的特点,我们推出立体影片内容制作服务。影片绚丽动人的画面效果,加上强烈的立体视觉效果,会让您的每一个广告深深的刻印在人们的脑海里,会让您的产品宣传攻势发挥最大的效果。 针对产品展示、建筑展示、博物馆人群针对性强、流动速度快、要求互动交流功能的特点,我们推出立体影片与VR内容相结合的内容制作服务。强烈的立体视觉效果让每一个产品悬浮于屏幕之外,VR技术让人们可以对产品、事物进行任意的操作(如旋转、行走、开关)。这种展示方式,让我们可以直观而全面的了解产品、事物。 对于工业设计、建筑设计,除了提供内容制作服务之外,我们还提供整套内容制作功能(包括VR内容制作平台、立体影片内容制作平台)。您可以将您的设计模型制作成VR内容,即时播放。它可以向他人直观的展示您的设计方案,展示您的构思和创意,展示产品的功能和内外结构,展示产品的工艺、生产和组装。同时,它还能够作为一种针对客户的宣传手段。
大屏显示器
大屏显示器适用于广告行业、博物馆、产品展示、建筑展示。可以用于户外或者是比较宽阔的环境(比如20㎡以上的展厅、开阔的过道、展会中显眼处)。
超大屏显示器: 超大屏显示器适用于广告行业、博物馆、产品展示、建筑展示。可以用于户外或者是比较宽阔的环境(比如30㎡以上的展厅、开阔的过道、展会中显眼处)。 大屏和超大屏显示器由于其观看距离限制,一般情况下不使用交互功能,只需要发挥其立体显示功能,对于这种情况,我们提供立体影片和VR内容制作服务;对于某些场合,既要超大屏显示器的气派,又要互动操作这种人性化的功能,我们将根据需要提供配套的远距离互动操作设施(如触摸屏、操纵杆、3D球、人体动作识别系统等等)。
主要代表品牌
发展史
虚拟现实3D立体显示器对于大多数的人或许很陌生,但是早在100多年前就有立体的动画产生,Sir Charles Wheatstone 在1833年就利用双眼视差法在两张手绘的草图上创造出了世界上的第一组立体图像,Wheatstone也是第一个利用像差原理作出立体镜的人,后来 Sir David Brewster(1781-1868)也用两个透镜做了一个立体镜prism stereoscope。不过他们两个是利用两部相机,模拟两只眼睛的距离,在左眼位置拍一张照片,右眼位置再拍一张,如此拍出两张照片之后,再用立体镜,左右眼分别同时观看。这类立体图在双眼融合前后形状都一样,只有深度的生动感不同。
从Wheatstone 在1833年就两张手绘的草图上创造出了世界上的第一组立体图像并创造出mirror stereoscope以后。1854年,一个默默无闻、没受过多少教育的商人George Swan Nottag在伦敦成立了第一个立体镜公司之后,四年光景就卖出超过一百万个立体镜与各式漂亮的立体图,而瞬间成了颇有财富名声的人,这是第一次立体产品的大量商品化。
1858年Brewster的Lenticular stereoscope及继而改善的Gruber的View-Master viewer(U.S. Patent No. 2189285 &2,511,334)、1891年Anderton首先提出可利用偏极光的特性作3D投影机(U.S. Patent No.542,321),照相术的发明又使得立体相片(Stereo Photograph)在十九世纪晚期大受欢迎,并且在1950年代有过风行一时的红绿眼镜(anaglyph)3D电影。足见3D立体显示器在170年来受到不同时代人的喜好而不停的发展和成长。
电视机发明人John Baird则在1942年将立体相片搬上了他的早期电视屏幕。再过半个世纪,日本的SONY公司于1994年开始在市场上试售3D-TV,而同一时期在NHK也试图推出立体的电视服务。
理想中的显示器如同一扇窗,能跨越时空让人身历其境的感觉。具体而言,理想的立体显示器以现在所能参考的依据,至少应该具有如同现今CRT一样的单眼质量(包含分辨率、色彩等等),深度的表现可由无限远至眼前,观者不需要戴特殊的眼镜,无观者数的限制,当观者移动时具有移动视差,并能提供足够的视域且符合人因工程。但是以现在世界目前3D立体显示器的技术现况而言,目前尚未有很好及全面性的解决方案,但每年都有新的3D立体显示器不同型式出现,所以目前的架构只能根据使用的目的与需求去设计、评估,彼此间非常难比较其优劣,主要还是以其应用的市场而定。
参考资料
最新修订时间:2023-07-02 19:46
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