国开学习网 《计算机文化基础》第一章 拓展延伸1:3D 显示的原理

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文本一:3D 显示的原理

3D 显示的原理

电影《阿凡达》的热映掀起了 3D 技术风暴,各大视听娱乐生产商竞相推出 3D 产品,而计算机厂商也顺势推出 3D 显示器。3D 视觉效果在以前主要是利用佩戴眼镜的方式来实现的,例如红蓝双色的滤色眼镜或偏光式眼镜,透过眼镜的滤光,让左眼和右眼看到两组不同的画面,从而产生双眼视差,画面在观看者的大脑进行图像的合成,这样就看到了 3D 的立体画面了,如图 1 所示。

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图 1 偏光式眼镜呈像

不过,佩戴 3D 眼镜对许多人来说是个困扰,长时间观看屏幕容易眼睛疲劳,甚至会头晕,而且透过 3D 眼镜所看到的画面色彩也没那么鲜亮,因而裸眼 3D 便成了厂商们发展技术的方向。

裸眼 3D 是利用人两眼具有视差的特性,在不需要任何辅助设备的情况下,即可获得具有空间、深度的逼真立体画面。主要有以下三种技术:

(1) 光屏障式技术

这是在屏幕上社会很多细微的条纹阻挡光线通过,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”,也由此产生双眼视差,在立体显示模式下,应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时,不透明的条纹会遮挡右眼;同理,应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时,不透明的条纹会遮挡左眼,通过将左眼和右眼的可视画面分开,使观者看到3D 影像。该技术屏幕正前方的立体效果较好,但是可视范
围较小。

(2) 柱状透镜技术

这是在屏幕上设置圆柱状的凸透镜薄膜,透过不同的折射角度产生双眼视差,显示效果比光屏障式要好,但分辨率会根据柱状透镜视点数降低为原图像分辨率的数倍。

(3) 指向光源技术

这是使用两组 LED 光源分别朝左右眼快速交替投射不同画面,因而产生双眼视差,可视范围较小,但不会像前面两个技术会导致画面的分辨率和亮度降低。


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