面向光场显示的虚拟视点生成技术进展

随着元宇宙产业的发展，光场显示技术因其可以将数字世界与物理世界完美融合，已经成为信息显示技术领域的研究热点，并呈现出视点数量更多、视点密度更大、渲染速度更快的发展趋势。然而，现有的光场显示技术面临着分辨率低、深度受限、视疲劳等多种挑战。本文从人眼立体视觉感知原理出发，对现有的双视点、多视点和超多视点光场显示技术的成像原理和典型方案进行整理和总结。同时，对现有基于单信源和多信源虚拟视点生成技术进行归纳对比，着重分析各项技术在虚拟视点生成质量和渲染速度等方面的可行性和实现效率，并对光场显示技术的未来发展方向进行了展望。     

3D多视点立体显示及其关键技术

作为基于 DTV/HDTV 的二维(2D)显示之后的下一代视频显示技术,三维(3D)多视点立体显示已成为国际上的研究热点之一.为建立多视点立体显示系统,阐述了相关的关键技术,包括:光场表示模型和光场获取系统、高效的与现行视频标准兼容的多视点编码和传输方法、解码端任意位置视点的高效绘制方法、3D显示技术以及多视点自由立体显示.针对上述关键技术,分析了当前国际上的发展趋势及存在的问题,同时提出了一种基于交互式自由立体显示的 3D 视频处理系统的解决方案.     

光栅式自由立体显示器概述

文章介绍了光栅式自由立体显示器的结构及原理,分析了影响其立体效果及性能的因素,如人眼调节和会聚特性、多视点技术、亮度及分辨率损失、串扰、2D／3D切换及兼容性等,并简要介绍了相应的提高立体显示效果的方法。     

基于光栅的手机多视点立体显示技术研究

研究了基于多视点立体视频处理系统的手机客户终端显示技术。针对现有的8视点光栅立体手机显示技术的缺陷,在原有8视点立体图像合成算法的基础上,研究视差原理及校正方法和视点配对原理,采用调整视点间视差和减少视点数两种解决方案,并提出将两种方案进行结合的方法。经实验验证,本文提出的两种方法在保证原有立体显示效果的基础上,大幅度提高了立体显示的舒适度。     

立体显示技术最新进展

介绍了立体显示系统的基本组成及其技术进展.分析了各种立体显示系统的原理和方法,并对它们的性能进行比较.对当前各种立体显示主流产品进行介绍,并展望了立体显示技术的发展方向.     

立体显示技术及其研究现状

首先介绍了立体显示技术分类和发展的新概况,全面研究了自动技术和真三维立体显示技术,最后概括了立体显示技术最新的发展动态及主要产品情况.     

关于立体视觉与真三维立体显示技术

真三维立体显示技术是近年来新兴的三维显示技术,文章从人的视觉生理学角度介绍立体显示的相关原理,阐述真三维立体显示的相关概念。然后将目前的立体显示器进行分类,着重介绍目前现有的真三维立体显示以及其最新的技术发展情况。最后,通过比较这几种最新技术的优劣和应用领域,展望了自主开发真三维显示技术的可能性。     

从平面图生成多视点自由立体显示视差图的研究

提出一种从平面图生成立体显示视差图的新方法.该方法利用Matlab建立曲面模型并为图片中的相应规则区域赋予深度信息,再根据深度信息的投影原理,在不同观察点得到具有视差的多幅视差图.将这些视差图的合成图在多视点自由立体显示器上显示,可以看到很好的立体显示效果.该研究对于多视点自由立体显示器利用现有大量的平面图像源得到立体显示效果具有一定指导的意义.     

基于多视点立体角度模型的相关研究

多视点立体视角是FTV(Free-viewpoint TV)多视点采集/立体显示的关键因素,该文建立了多视点立体视角的数学模型。根据此模型获得了制约立体角度的相关因素,并定量模拟出用水平摄像机阵列拍摄物体时,拍摄距离与立体视角的关系;进一步根据人眼最大融合极限求出可防止产生重影、双轮廓的最大立体角与拍摄距离和观看距离之间的关系。最后导出立体角度与视点数之间的制约关系。仿真实验验证了所得结果的正确性。该文结果可为优化自由视点多视采集/立体显示系统提供理论依据。     

一种基于untiy 3D的裸眼立体游戏开发方法

随着经济的发展,精神生活和物质生活的提高,人们对视觉影像要求越来越高。在电影和电视产业中应运而生诞生了立体成像技术。目前立体成像技术主要以佩戴眼镜等设备为主,其弊端在于会给佩戴者带来不舒适的感觉。为了解决佩戴眼镜所带了的一些列问题,诞生了裸眼3D技术。本文通过使用untiy3D建立游戏模型,在游戏中设立虚拟摄像机制作多视点游戏画面,再通过裸眼3D显示器显示出8视点裸眼3D画面。通过这个方法可以实现动漫游戏的裸眼3D立体显示效果。     

基于视觉显著性图的立体图像视疲劳评价

随着立体显示技术的飞速发展,立体图像带来的视疲劳问题引发了人们的广泛关注.视觉显著性区域决定着立体图像的性质,而双目视差和观看时间是影响立体图像视疲劳程度的两个重要因素.为了评价观看立体图像后产生的视疲劳,提出了立体图像视疲劳的评价模型.该模型基于视觉显著性图,根据视差和观看时间得到对立体图像视疲劳的评价.生理心理实验表明,该模型预测结果的可靠率到达了93％以上,依据该评价模型可由视差和观看时间快速、准确地评价立体图像视疲劳,为立体图像视疲劳的评价及立体图像的改进提供了依据.     

Consideration on three-dimensional visual communication systems

A novel head-tracking technique for a full-color stereoscopic video display system is presented. Using this head-tracking system, the stereoscopic area is increased by a factor of three and stabilized stereoscopic images are observed. Two kinds of large-size rear-projection stereoscopic display systems that do not require special glasses are proposed. Experimental tests, confirming the effectiveness of the proposed systems, are described. By incorporating these techniques into visual communication systems, such as TV telephone systems, video conference systems, or virtual reality systems, a very natural and accurate depth sensation which cannot be obtained by conventional systems that require the viewer to wear special glasses may be possible     

Repeated vergence adaptation causes the decline of visual functions in watching stereoscopic television

To evaluate visual fatigue when viewing stereoscopic TV, a technology expected to become the broadcasting display system of the future. Wide public acceptance of stereoscopic TV awaits resolution of many issues, including visual fatigue on viewing TV images. Visual fatigue was induced using a visual function simulator, consisting of prism and lens optical systems, while viewing stereoscopic TV. We assessed subject visual fatigue through subjective reports of symptoms and by the changes in visual functions. These functions included: viewer B [Js fusional break point, recovery point, accommodation step response, and visual evoked cortical potentials (VECP)]. Significant changes of some visual functions were found after watching simulated stereoscopic TV when the vergence load was heavy or when it changed over time; relative vergence limits decreased and the latency of VECP increased after watching, reflecting visual fatigue. After subjects rested, relative vergence limits recovered to pre-viewing levels. Our findings lead us to conclude that, aside from excessive horizontal binocular parallax, discontinuous changes in parallax is also a major factor that contributes to visual fatigue in the viewing of stereoscopic images. It also causes a decreased range of relative vergence, accommodation response, and a delay in the P100 latency of VECP.     

立体图像视差自适应调整算法

针对不同尺寸立体显示器播放立体视频时立体视觉效果存在的差异,提出一种通过调节图像水平视差改善立体显示效果的方法。首先应用立体匹配算法得到立体图像初始视差,通过图像分割与连通性检测从中可靠地获取水平视差范围;为保证图像中全部景物在舒适立体融像区内成像,根据显示器尺寸与观看距离,调整左右眼图像在原立体视频中相对位置,形成合理的水平视差,从而在立体显示器上产生舒适的立体视觉效果。实验证明,本文提出的方法可自适应地调整立体图像的水平视差并较好地改善立体显示效果。     

自由立体显示器的光学性能测量与研究

为了评价自由立体显示器的光学性能,以八视点狭缝光栅自由立体显示器为例,针对不同的视点图像,测量了不同视角下的亮度值与色度值,研究自由立体显示器的光学性能,其光学性能包括自由立体显示器的最佳观看位置、串扰、可视范围、亮度均匀性、色度均匀性和莫尔条纹。结果表明,这种测量及分析方法实现了对多视点立体显示器光学性能的定量评估,增强了评估立体显示器性能的客观性,对自由立体显示器的设计具有指导意义。     

立体电视研究现状与展望

介绍了立体电视技术的原理和立体显示方式,论述了立体电视的发展过程和研究现状,分析了目前立体电视发展中存在的问题,并介绍了中间视合成技术,最后展望了未来立体电视的发展方向.     

三维立体成像及其应用

本文首先介绍了三种传统的主要三维立体成像方法，即透镜板三维成像方法，投影式三维显示和全息照相术，其次，重点对于采用计算机产生的三维立体景象的方法进行了综述，其中包括人们近年来研究较多的自动立体成像技术等，最后给出了三维立体成像技术在航空航天，工业，教育，医学，军事等领域的应用实例，并预测了三维立体成像技术今后的主要发展方向。     

基于HSI模型的立体电视图像视觉舒适度评价方法

舒适度是立体显示技术的重要指标之一。针对立体电视图像舒适度评价问题,利用HSI模型分解立体电视图像,分析了立体电视图像色调与舒适度之间的数据关系。通过实验者的人眼主观测试,实验结果表明：按照最小间隔100将立体电视图像分割成36对新图像,比较系统的总结出了立体电视图像色调值与人眼舒适度的数据关系,并给出了有效舒适度立体电视图像的色调值范围。