三维立体显示综述

按基本工作原理是否为双目视差将三维立体显示分为两大类。基于双目视差原理的三维立体显示主要有眼镜/头盔式立体显示和光栅式自由立体显示,这类三维立体显示的技术相对成熟并有相应产品;非基于双目视差原理的三维立体显示主要有全息立体显示、集成成像立体显示和体显示等,这类三维立体显示的技术较不成熟,大多没有相应产品。对这些三维立体显示的器件结构、工作原理以及各自的特性进行了阐述。     

自由立体显示技术及其发展

自由立体显示技术是指不需佩戴立体眼镜等附属设备的3维立体显示技术.它可分为全息立体技术、3维集成成像技术、体3维显示技术和基于视差的自由立体显示技术.其中体3维显示技术和基于水平视差的自由立体技术发展很快.本文首先论述了静态体3维显示技术和扫射体3维显示技术两类不同的体3维显示技术近几年来的研究进展;然后从所使用的光学光栅类型及复用方法上综述了基于视差的自由立体显示技术的现状和特点;最后对比了体3维显示技术和基于水平视差的自由立体技术优缺点.     

立体显示器的立体效果评价方法研究

随着数字电视技术和平板显示技术的发展,立体显示技术逐渐成为当前电视技术发展的新热点.立体显示状态下,最关心的是立体显示效果.为了有效地评价自由立体显示器的立体显示效果、促进立体显示技术的发展,需要建立适当的评价标准与评价方法.文中在充分分析国内外相关评价方法的基础上,重点介绍了利用视差感知和视差评估的方法进行立体显示效果的评价,结果表明其对于自由立体显示评价可以得到较明确的分析结果,并对研究前景进行了探讨     

虚拟服装展示系统的比较研究

虚拟服装展示是借助立体全息技术、互联网或数字互动大屏幕来展示人体或数字角色“穿上”虚拟服装后的动态视觉效果。随着数字媒体艺术、交互技术和立体显示技术的发展,虚拟服装展示系统被广泛用于立体时装设计、服装表演、娱乐秀、商场试衣以及电视广告等领域。本文分析比较了近年来国内外虚拟服装展示领域的技术发展,并归纳总结出当前虚拟服装展示的5种人机交互模式。作者认为：随着全息技术、体感交互、立体视觉和增强现实等智能环境技术的发展,以“私人订制”为代表的个性化、时尚化和智能化的虚拟试衣体验将成为未来人们服装购买体验中不可或缺的重要环节之一。     

基于LabVIEW机器视觉的全息透镜板自动拼接系统

理论计算表明,全息透镜板之间的拼缝偏差或两个透镜边缘线偏差小于0.1mm时,可以满足基于全息透镜技术的裸眼3D LED显示系统对全息透镜板拼接的要求.研究由小尺寸全息透镜板拼接为大尺寸全息透镜板的过程,结合基于投射条纹的拼接方法,提出了基于机器视觉的自动化拼接方案.分析了两块透镜板相对位置变化过程中亮条纹间距的变化规律,并基于LabVIEW编写了系统操作程序.根据理论分析和系统设计,搭建了闭环控制实验平台.实验结果表明:使用该自动拼接系统可以高效地将两块透镜板移动到准确的位置,且透镜板之间的偏差小于0.1mm,满足理论计算要求.此系统方法可以应用到小规模的透镜板拼接系统中.     

基于可视化技术的虚拟现实引擎的设计与实现

介绍了常用的虚拟现实开发系统,在集成这些系统特点的基础上,开发了一个与背景应用相适应,同时具有一定开放性的适应于教育应用的虚拟现实引擎VRE.VRE包含一系列可视化的控件,不需要开发者编写程序,就可以快速制作出与其它资源有机融合的虚拟现实应用.就针对虚拟现实中如何进行立体显示、场景回放路径插值、纹理贴图等关键技术,给出了相应的解决方案.     

大规模立体显示墙系统的构建

从硬件选择、几何校正、边缘融合、颜色校正和软件环境等5方面系统地研究了构建大规模立体显示墙系统的关键技术.采用并行绘制技术和基于计算机视觉的自动校正,由Linux集群驱动多台普通投影仪拼接成一个统一的高分辨率、大规模的被动立体显示系统.     

基于多投影的多视点自动立体三维显示系统

多视点自动立体显示有望成为今后主流的三维显示技术,它是一种无需借助任何辅助观察设备的多视点、多观察区、高分辨率、显示效果逼真的三维显示方式。阐述了基于多投影的多视点自动立体显示系统的设计原理,详细地描述了系统的软硬件构架,建立了基于多投影仪和水平光学各向异性显示结构的自动立体显示样机,开发了投影仪阵列自动校准系统,提高了投影仪的校准精度,避免了因投影仪数目多而导致的繁琐的校准过程。实验结果能够给观众带来逼真的三维视觉体验。     

非相干望远数字全息成像系统研究

目前,数字全息技术与望远镜技术相结合的望远数字全息技术一般会造成重建图像距离大、相移精度低和信噪比低等问题.为此,通过将空间光调制器(SLM)应用到白光非相干数字全息中,消除了相移误差等对成像质量的影响.同时相关的理论分析也为优化系统参数、提高系统分辨率提供了重要的理论依据.而且该技术在军事、航空航天和工程测试等领域具...     

自由立体显示技术的研究综述

自由立体显示技术目前大多处于研发阶段,主要应用在商业和娱乐行业,并未大规模推广使用。从技术上来看,自由立体显示可以分为光屏障式技术、柱状透镜技术和指向光源技术等。自由立体显示技术的最大优势是摆脱了立体眼镜的束缚,但是在分辨率、可视角度和可视距离等方面还存在着很多不足之处。主要介绍了立体显示的基本原理、立体显示技术的种类和各类型的立体显示技术中存在的优缺点,并重点介绍了几种自由立体显示技术的实现方式。     

Head mounted display

This chapter describes head mounted displays (HMDs) from the viewpoint of the human factors. Because it has two separate display systems, HMDs are especially effective in displaying stereoscopic images. To develop better stereoscopic three-dimensional display technologies, it is important to investigate visual functions such as accommodation and convergence. From the results of the experiments, it is now possible to establish the proper settings for HMD devices to reduce the visual load. An example of the industrial application of an HMD is illustrated.     

在虚拟现实中快速应用立体显示

提出了立体照相机的概念,通过立体照相机分析了平行立体投影法的视差性质、瞳距大小及视点的视图和投影变换,最后给出了开发立体显示的步骤.实验表明,程序开发者只需遵循给定的步骤开发支持立体显示的虚拟现实程序,不必经过多次的尝试便可以体验良好的立体视觉效果,大大缩短了程序开发时间.     

Tutorial: time-multiplexed stereoscopic computer graphics

Time-multiplexed stereoscopic systems, which present the stereoscopic image by alternating right- and left-eye views of a scene on a CRT, are considered. The current technology for stereoscopic computer graphics is introduced, and an overview of factors important to the proper construction and display of computer images in a time-multiplexed environment is provided. The discussion covers the computation of stereoscopic views, stereoscopic display algorithms, horizontal parallax and factors affecting image quality     

关于Autostereoscopic 3D技术的几点探讨

从计算机图形学的观点对立体与三维的关系、立体成像原理以及影响立体显示的因素等问题作了探讨，分析总结了基于OpenGL/GLSL的立体显示编程方法，介绍了Autostereoscopic 3D技术的最新进展。     

基于视差与分层渲染的立体显示效果评价研究

本文在充分分析国内外立体显示技术评价方法的基础上,提出了利用视差和分层渲染的方法进行立体显示效果的评价,结果表明其对于自由立体显示评价可以得到较明确的分析结果,最后对研究前景进行了必要的探讨。     

基于OGRE的双目立体显示研究与实现

双目立体显示是计算机图形学中的一项前沿技术,在虚拟现实领域发挥着重要作用.分析了双目立体显示的原理,根据平行双目投影模型,提出一种基于OGRE(面向对象图形渲染引擎)的双目立体显示方案.该方案充分利用OGRE中的虚拟摄像机和视口合成技术,并在底层结合CG脚本,保证了渲染的效率.结果表明,对于正负两种视差,该方案均有明显的立体效果,并能灵活漫游及更换不同的场景,非常适合实际应用.     

Angular dependence of the performance of stereoscopic liquid‐crystal‐display (LCD) television using shutter glasses (SG)

Abstract— 3‐D cross‐talk typically represents the ratio of image overlap between the left and right views. For stereoscopic LCDs using shutter‐glasses technology, 3‐D cross‐talk for stereoscopic LCD TV with a diagonal size of 46 in. and vertical alignment (VA) mode was measured to change from 1% to 10% when the stereoscopic display is rotated around the vertical axis. Input signals consist of the left and right images that include patterns of different amounts of binocular disparity and various gray levels. Ghost‐like artifacts are observed. Furthermore, intensities of these artifacts are observed to change as the stereoscopic display is rotated about the vertical axis. The temporal luminance of the LCD used in stereoscopic TV was found to be dependent on the viewing direction and can be considered as one cause of the phenomenon of angular dependence of performance for stereoscopic displays.     

虚拟现实场景中立体视差生成算法的研究

近几年来，虚拟现实技术的广泛应用前景引起了国内外越来越多学者的兴趣和重视，而且国外的一些机构在这方面的研究也已经取得了一些很重要的成果。立体显示技术是虚拟现实的关键技术之一，而对视差的研究又是立体显示技术一个很重要的方面。该文首先论述了双眼的生理结构和双眼视差的形成以及计算机上实现立体视觉的原理，然后对虚拟现实中生成双眼视差得到立体图对的多种方法进行了研究，并在虚拟现实设备上实现，通过比较和分析各种显示效果给出了研究结论。