立體成像技術(shù)簡介

　　立體成像原理

　　人類的眼睛相距6～7 cm，有一定的距離，所以在觀察一個三維物體時，由于兩眼水平分開在兩個不同的位置上，所觀察到的物體圖像是不同的，它們之間存在著一個像差，由于這個像 差的存在，通過人類的大腦，我們可以感到一個三維世界的深度立體變化，這就是所謂的立體視覺原理。據(jù)立體視覺原理，如果我們能夠讓我們的左右眼分別看到兩 幅在不同位置拍攝的圖像，我們應該可以從這兩幅圖像感受到一個立體的三維空間。從前面的分析中我們可以知道不同的觀察角度將可以看到不同的圖像。因如果我 們將光柵垂直于兩眼放置，由于兩眼對光柵的觀察角度不同，因而兩眼會看到兩個不同的圖像，從而產(chǎn)生立體感。常為了獲得更好的立體效果我不單單以兩幅圖像制 作，而是用一組序列的立體圖像去構(gòu)成，在這樣的情況下，根據(jù)觀察的位置不同，只要同時看到這個序列中的兩副圖像，即可感受到三維立體效果。

　　紅藍眼鏡

　　這種模式下，在屏幕上顯示的圖像將先由驅(qū)動程序進行顏色過濾。渲染給左眼的場景會被過濾掉紅色光，渲染給右眼的場景將被過濾掉青色光（紅色光的補色光，綠 光加藍光）。然后觀看者使用一個雙色眼鏡，這樣左眼只能看見左眼的圖像，右眼只能看見右眼的圖像，物體正確的色彩將由大腦合成。這是成本最低的方案，但一 般只適合于觀看無色線框的場景，對于其它的顯示場景，由于丟失了顏色的信息可能會造成觀看者的不適。這種立體方式在高端應用中已經(jīng)淘汰了。 紅綠、紅蘭眼鏡，已基本淘汰

　　主動式立體成像技術(shù)

　　主動立體顯示就是用一個投影機投射圖像，某瞬間投射左眼看到的信號，下個瞬間投射右眼看到的信號。當投射左眼信號的瞬間，從工作站發(fā)出一個控制信號去控制 主動立體眼鏡的左鏡片，使它打開，這個時候右眼的鏡片關(guān)閉；反之，當投射右眼圖像的時候，左眼的鏡片是關(guān)閉的?？傊?，主動立體的眼鏡是被控制的。任何品牌 和型號的投影機，如果能做主動立體顯示，輸出光線的利用率一定低于16%。因為：投影機做立體圖象顯示時，輸出的左右圖像的實際亮度為標稱立體亮度值（投 影機說明書標稱）的45%（理想值為50%），光線通過液晶立體眼鏡片后亮度至少要減少65%，因此剩余的亮度為45%*35% 《 16%）。如果亮度因素特別重要，用低亮度的投影機做主動立體顯示時效果不能令人滿意。例如亮度為4000 流明的投影機，實際主動立體亮度只有為640 流明，比普通電影院的亮度（800 流明）還低。如果應用要求環(huán)境比較亮，這種指標是不行的。

　　主動式立體投影，光線利用率僅為16%

　　優(yōu)點：

　　1. 投影機數(shù)量少。

　　2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔。

　　缺點：

　　1. 眼鏡成本高。每副眼鏡需要500元左右，且易人為損壞。

　　2. 觀看者感覺不舒服。由于采用了液晶片，導致整個立體眼鏡沉重;同時左右眼鏡片的快速開、關(guān)，（60HZ/S）時間久了會導致目眩。

　　3. 光的利用率太低，只有16%。

　　4. 對圖形發(fā)生主機要求高。

　　被動式立體成像技術(shù)

　　被動立體技術(shù)是將影象信號輸出到信號分轉(zhuǎn)設(shè)備用，然后接到兩臺垂直疊加的投影機，用兩臺投影機同時投射一 幅影象，一臺投影機投右眼影象，一臺投影機投左眼影象，兩臺投影機采用不同的極化方向，再通過被動立體眼鏡左右眼的圓周偏振極化鏡片實現(xiàn)立體投影效果。該 立體投影方式是目前效果最好的立體投影技術(shù)，投影的光通效率很高，可達到50%左右。同時因沒有左右眼影象的來回切換，因此不存在主動立體投影中讓人眩暈 的問題，適合長時間觀看，立體眼鏡的價格很便宜，重量較輕，長時間戴也不會有疲勞的感覺。因不需要與紅外發(fā)射裝置同步，因此使用者可隨意走動，靈活性很 高，被動立體已成為立體投影的主流技術(shù)。

　　偏振立體眼鏡，輕便簡潔

　　優(yōu)點：

　　1. 眼鏡成本低，易于維護。

　　2. 光利用率高，約為38％。

　　3. 對圖形發(fā)生主機要求低。

　　缺點：

　　1. 投影機數(shù)量比主動式多一倍。

　　2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)略為復雜。

　　偏振技術(shù)介紹

　　被動立體是通過光的偏振來實現(xiàn)的。光的偏振有內(nèi)部和外部兩種實現(xiàn)方法。線性偏振是早期時采用的被動式立體解決方式，其原理是將投影機發(fā)出的關(guān)分別沿著X 和 Y 軸偏振，然后和立體眼鏡的X 、Y 方向的光柵相吻合，從而實現(xiàn)立體圖像。這種方式最大的缺點就是偏振片方向不動，光只能以固定的角度傳輸，所以觀看者頭部不能偏移，視角很小，因此現(xiàn)在已被 淘汰。

　　圓周偏振是近年來巴可公司專利發(fā)明出的一種新的偏振方式。其原理是其原理是：光線傳播時，垂直傳播方向的360 度都有光波震蕩傳輸。光的偏振實際上是利用某一特定方向的光波進行顯示的原理。圓周偏振技術(shù)的原理是光的偏振方向可旋轉(zhuǎn)變化，左右眼看到的光線的旋轉(zhuǎn)方向 相反?；趫A周偏振技術(shù)，觀察者的頭部可以自由活動，因為光線的方向變化不影響顯示。

　　利用偏振片只過濾特定光線的原理實現(xiàn)被動式立體投影