裸眼3D立体显示技术详解

引言

众所周知，现实世界是一个三维空间，除去时间这一维度，现实世界是由长度、宽度和高度三个维度组成，我们每天就生活在这个三维世界中，而现有的显示设备大多数都只能显示二维信息，并不能带给人真实的三维感觉。为了使显示的物体和场景具有深度感（也就是3D），人们纷纷对3D显示技术展开研究，经历了二十几年的发展，目前已取得了十分丰硕的成果。?

裸眼3D显示器被广泛应用于广告、传媒、示范教学、展览展示以及影视等各个不同领域。区别于传统的双目3D显示技术，裸眼3D显示由于拥有其裸眼的独特特性，即不需要观众佩戴眼镜或头盔便可观赏3D效果，且其逼真的景深及立体感，又极大提高了观众在观看体验时的视觉冲击力和沉浸感，成为产品推广、公众宣传及影像播放的最佳显示产品。

然而，观众不佩戴任何设备又是如何感知3D的呢？

1、裸眼如何感知3D

LED裸眼3D显示屏招标技术要求

中关村·固安高新技术产业园P5-LED显示屏技术要求第一部分：技术要求 1.规范与标准整个系统要符合“建筑智能化系统等级评定办法”所规定的等级标准，满足建筑、公共安全标准、信息技术规范，以及国家已发布实行的其他要求及规范。系统实施所涉及的标准和规范，必须符合中华人民共和国有关条例及规范：《 LED显示屏通用规范》（ SJ/T11141-2003）《 LED显示屏测试方法》（ SJ/T11281-2003）《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》（ GB 4943-1995）《运输包装收发货标志》（ GB 6388-1986）《建筑工程质量检验评定标准》（ GBJ301-1988）包装储运图示标志（ GB191-2000）电工电子产品基本环境实验规则总则（GB2421）电工电子产品基本环境实验规则名称术语（GB2422）电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法（ GB2423.1-2001）电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法（ GB2423.2-1989）电工电子产品基本环境试验规程试验Ca 恒定湿热试验方法GB2423.3-1993）信息技术设备（包括电气事务设备）的安全（ GB4943-2001）运输包装收发货标志（ GB6388-1986）电子测量仪器振动试验（ GB6587.4-1986）

电子测量仪器运输试验（ GB6587.6-1986）电子测量仪器质量检验规则（ GB6593-1996）微型计算机通用规范（ GB9813-2000）电子测量仪器可靠性试验（ GB11463-1989）电子测量仪器包装、标志、贮存要求（ SJ/T10463-1993）电工电子产品外壳防护标准（ GB4208-1993）民用建筑电气设计规范（JGJ 16-2008）建筑电气安装工程施工质量验收规范（GB 50303-2002）建筑物防雷设计规范（GB 50057-2010）电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求（GB8898-88 ）以上所列的主要技术标准和规范，如未能达到国际或国内最新标准，中标人应在设计及选用设备、材料时，依据最新的国际、国内标准，并提供所采用标准的最新版本资料。中标人采用其它标准和规范时，应注明是采用何种标准，并应保证达到或优于以上所列的相关标准。 2.总体技术要求 2.1.报价人必须提供设备厂商设计生产制造的全新的LED显示屏设备（包含能使本系统能够良好运行的所有选购件），配有相应的随机备件和技术资料，产品质量、技术指标符合生产厂家的出厂质量标准和国际技术标准。LED显示屏设备生产厂商必须提供详细的原厂测试报告及生产、测试过程照片，报价人必须承诺业主在设备出厂前有权前往生产厂方进行设备检查及验收，报价人必须出具包含以上内容的承诺书。报价

裸眼3D交互技术概述

裸眼交互技术概述、裸眼虚拟交互技术简介裸眼交互技术，是以虚拟现实交互技术为基础，融入了全新的裸眼显示技术，让观看者能够无须穿戴任何辅助设备，就能够直接在显示设备上观看到真实效果。更重要的是，借助虚拟现实交互的强大交互体验，观看者能够通过鼠标键盘、手势和语音等交互方式和虚拟场景进行互动。裸眼显示可以说从技术层面全面革新了以往广告传媒、新闻等领域的展现实物的表现方式，这种极具感染力的表现方式将会成为日后发展的主流趋势。、裸眼虚拟交互技术背景 >虚拟现实技术（简称）又称灵境技术。是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。他综合利用了计算机图形学、仿真技术学、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性，而且能够突破空间、时间以及其他客观限制，感受到真实世界中无法亲身经历的体验。 >立体显示技术在虚拟现实系统中本来就是纯三维场景，传统的是二维显示，在本软件平台已经实现了一键切换红绿立体现实功能，带上红绿眼镜，整个场景就变成了立体感十足的立体效果，就像看立体电影的效果； >交互技术虚拟现实技术中的人机交互目前处在了键盘和鼠标的模式，不久将来，利用数字头盔、数字手套等复杂的传感器设备，三维交互技术与语音识别、语音输入技术成为重要的人机交互手段；、裸眼虚拟交互技术优势 >强烈的视觉冲击力，沉浸式的体验发挥到极致。

裸眼3D透明LED显示屏现状及未来

裸眼3D透明LED显示屏现状及未来 2013年3D技术兴起后，引起了LED显示屏行业的轰动。相较于传统的3D显示屏，裸眼3D LED 透明屏更通透，播放效果更炫酷，是一种无需佩戴专业眼镜，通过肉眼即可观看到屏幕上立体生动的3D效果。随着LED显示屏的应用越来越广泛，人们对其要求也越来越高，现在人们已不能满足二维平面显示，更希望能真实地还原出现实世界的三维信息，因此3D显示技术在LED透明屏上的应用方案成为近年来研究的热点与方向。据了解，裸眼式3D技术大多处于研发阶段，它的研发分两个方向，一是硬件设备的研发，二为显示内容的处理研发。但是总的来说，国内能够独立研发出裸眼3D LED透明屏的企业凤毛麟角。因为困难重重，真正意义上的裸眼3D技术LED透明屏还不能够成熟应用，裸眼3D技术真正用于LED透明屏领域产品化其实是今年开始的。威特姆作为这一领域佼佼者，已经开始探索裸眼3D LED 透明屏的产品化，并初步实现相关功能。就目前而言，VR/AR和祼眼3D等都是当前显示领域的发展热点，但是在实际的应用项目上并不是很多，技术缺陷的问题仅仅制约其发展的一部分因素。据了解，裸眼3D LED透明屏，最关键的技术点在于“多视点”的设计，要使得观众无论站在哪个位置都能看到3D的效果。然而现在不管是一个、两个、四个、八个视点都好做，但要做几十个视点就会加大难度。但目前已有企业提出主动式的3D技术，有望解决视点的问题。其次，裸眼3D对于使用环境和尺寸的限制。目前裸眼3D LED光栅技术主要有2种，柱状透镜和屏障式光栅。裸眼3D LED透明屏对于内容的需求，和传统的透明LED显示屏不同，需要特制的内容，而传统的LED透明屏玩家在软件和内容上都不具备能力，客户买回去裸眼3D LED透明屏也没法使用。

裸眼3D成像的原理

不用戴眼镜就能看到立体图像的技术被称为“裸眼立体显示技术”，裸眼3D电视就属于这一类。裸眼立体显示可以通过在普通平面显示器前放置狭缝光栅或柱镜光栅实现。图1以双视图为例示意性说明了其原理。显示器的像素沿水平方向被分为两组，比如一组为奇数列的像素，另一组为偶数列的像素。这两组像素被分别用来显示左右视图，或者说，左右视图以列交错的方式显示在屏幕上。图a在显示器平面前放置狭缝光栅，狭缝方向竖直并与像素分组配合。狭缝光栅类似于生活中的栅栏，光只能从狭缝中通过。观察者前后调整与显示器的距离，在某个特定距离下，透过狭缝每只眼睛刚好能看到属于其中一个视图的那组像素，而不能看到属于另一个视图的像素。这种效果也可由柱镜光栅实现（如图b所示），柱镜光栅由细长的半圆柱形透镜排列而成，其焦点落在显示屏表面，柱镜将像素发出的光平行投射出去。柱镜位置要与像素位置严格配准，使不同视图像素发出的光到达不同的眼睛。狭缝光栅制作成本较低，但狭缝光栅法挡住了一部分光，图像看上去较暗。柱镜光栅加工精度要求高，而且由于显示平面发热还要考虑柱镜材料的热胀冷缩系数，这个问题在制作大尺寸显示器时尤为突出。这两种光栅实现方法一般适用于液晶显示器或等离子显示器，而不适用于旧式的CRT显示器，因为CRT显示器的像素显示位置会有漂移从而影响立体成像。光栅也可以用于纸质印刷品上，这就是我们见到的立体相册和立体画。虽然光栅法能实现裸眼立体显示，但不能保证在任意位置都能看到立体效果，它有一个最优观看距离。从附图可以看出，在最优距离下左右移动头部有50%的机会看到的是左右颠倒的图像，而不能立体成像。如果不在这个最优观看距离上，则会进一步减少看到立体效果的机会。增加视图的个数可以改善这种情况。现在产品化的裸眼立体显示器多采用8个视图，此时在最优距离下也有1/8的可能性看不到正确的立体匹配。然而，增加视图数量却是以牺牲清晰度为代价。不同视图的像素按特定交错方式显示在屏幕上，视图总数越多，属于每个视图的像素数就越少，立体成像的分辨率也就越低。除光栅法外，还有很多其他方法实现裸眼立体显示，如前面提到的帧切换方法和多投影仪方法。帧序列方法用单一的显示设备高速切换显示多视图，每个视图在时间上是断续的，

裸眼3D显示关键技术研究

裸眼3D显示关键技术研究发表时间：2018-09-18T11:49:33.550Z 来源：《基层建设》2018年第25期作者：李钢祥[导读] 摘要：裸眼3D显示技术可以说是3D显示技术中的重要分支，在视频影像及3D电影的发展推动下，裸眼3D凭借其独特的视觉体验受到了人们越来越多的关注，基于此，本文章就对裸眼3D显示技术进行分析，以期通过本文章的研究和论述能够为我国的裸眼3D显示技术发展提供有价值的理论参考。深圳康德新智能显示科技有限公司广东深圳 518000 摘要：裸眼3D显示技术可以说是3D显示技术中的重要分支，在视频影像及3D电影的发展推动下，裸眼3D凭借其独特的视觉体验受到了人们越来越多的关注，基于此，本文章就对裸眼3D显示技术进行分析，以期通过本文章的研究和论述能够为我国的裸眼3D显示技术发展提供有价值的理论参考。关键词：裸眼3D；显示技术；关键技术随着现代科学技术和人们生活水平的不断提高，人们对于物质生活追求和精神世界追求越发丰富，普通的二维视觉体现已然不能满足人们的需求。3D电影在这一阶段走向了影视历史舞台，并受到了人们的广泛关注，传统的3D电影需要佩戴专业的眼镜来能够进行观看，从便捷性上来看，佩戴眼镜会影响观影者的观影舒适度，另外长时间的佩戴还会导致观影者产生恶心和头晕的感觉。另外，在多次观看3D电影后我们可以发现，3D电影在图像亮度和清晰度上仍有欠缺，观影感受一般。使得观影者在饱受3D电影的诟病下对传统3D电影的青睐度越来越低，这一现状也促使着裸眼3D技术的发展和产生。一、裸眼3D显示的原理及现状裸眼3D显示技术，也被称之为“裸眼多视点”技术，即不同佩戴任何工具就能够实现左右眼的视觉影像差异，也就是说人的两只眼睛在观看显示屏幕的时候，左右眼所观看到的画面具有视差和区别，并将其直接反馈到大脑之中去，进而形成立体感受。裸眼3D显示技术其实就运用眼球的视觉差异原理，通过给左右眼传送不同的画面，实现立体的视觉效果。裸眼3D可以不用佩戴专门的眼镜因此使用的场所十分的丰富，并且便捷。当然裸眼3D效果也存在一定的缺陷，人在观看的时候需要在既定的范围内才能够感受到立体画面，若距离较远则3D效果不明显，太近则会产生头晕和恶心的问题。在裸眼3D显示技术中，还有一种光屏障式的3D技术，其原理类似于偏振式的3D技术感受，最早的光屏障式3D技术是由夏普欧洲实验室的工程师研究出来的。在光屏障式的3D技术与LCD液晶工艺能够合理兼容，因此在裸眼3D显示技术的广泛应用上，最为常见的还是光屏障式的3D技术，但这种技术的使用下回存在一定的分辨率和亮度的不均衡。光屏障式的3D技术的实现方法是通过利用液晶屏、偏振膜、高分子液晶层来进行视图偏差的设置，通过偏振膜和夜景层构建垂直条纹，让视频光学能够实现形式上的栅栏设置，进而实现视察屏障。将该技术运用到LCD面板后，就能够实现视图分叉。从原理上来看，左眼在观瞧屏幕的时候，不透明条纹会遮挡右眼，右眼同理，即将左右眼的视图画面进行分开，形成3D影像。从裸眼3D显示器的核心技术上来看，其主要运用了视图分离的光学、亚屏幕分区、独立视图等原理来进行画面的实现。实际上裸眼3D是根据眼睛的视差的反应进行画面的表现，只有配合要左右眼的图像呈现原理就能够保障立体的视频观看感受。亚屏幕分区从原理上来看指的是将裸眼显示器进行视图上的分区，每一个视图都有固定的区域。在进行视频立体显示的时候通过亚屏幕中的视图相互交错呈现，来达成立体的视觉感受。当前的裸眼3D还需要进一步的成熟，正如前文所提，裸眼3D在距离的设置上还存在欠缺，因此还需要不断的进行研究和探索。二、裸眼3D显示技术的特点及其应用（一）数据可视化在科学研究的时候，数值的计算需要以直观的形象进行展示，尤其是一些三维图形和图像，直观的表现能够帮助科研的进行和开展，如在对蛋白质结构和高分子形态特征的分子建模上，通过立体化建设能够帮助科研的有效开展。另外，裸眼3D技术还在空气动力学、空中摄影测绘、财务预测模型、CAD工程模型显示等领域有着较好的应用。（二）立体显示技术在医疗卫生领域，立体显示技术能够帮助医学诊断更直接的诊断结果和测试实况，通过运用立体显示技术能够帮助我国的远程诊断技术的实现和发展，同时帮助医疗内窥及图像显示的发展，此外，在MRI、CAT、手术模拟、手术成像等技术上都有着十分重要的应用前景。（三）建筑、城市规划和地理信息建筑行业在，裸眼3D技术的运用上主要围绕着其立体化的现实技术来进行设计和室内装饰规划。通过运用裸眼3D技术能够让建筑内部细节更为直观的进行表现，帮助施工的开展同时实现建筑内部细节的完善和规划。（四）影视和娱乐随着人们对物质生活追求的不断提高，在日常生活和娱乐方面裸眼3D技术的追求和应用取得了更好的发展，尤其是在影视领域和计算机游戏领域，更是成为裸眼3D技术的掘金场和“刚需带”。（五）军事方面的运用裸眼3D运用于军事能够实现立体实景的现实，并更加真实的模拟作战环境，在军事领域中的地位毋容置疑。随着裸眼3D技术的不断发展，在航空作战、海陆空协调作战及相关军事设备人员仿真环境实训方面取得了较好的发展，并且裸眼3D与星际遥感探测的结合，更是为军事发展和军事观测提供了新的发展思路。（六）商业及工业的运用裸眼3D技术在商业中可以用于视频会议、财务统计、过程控制、模块化工作流程建设、生产过程模拟实验等工作，在工业领域主要针对于危险原料的模拟仓储和实验及小型零件装配过程中的工业观察等。从前文的论述中，我们可以了解到目前裸眼3D在我国的各行业和各领域都有着较好的应用优势和应用价值，在多个领域中都蕴含着丰富的发展前景和发展空间。下面，本人就结合裸眼3D显示技术的发展现状和应用现状对裸眼3D技术的未来研究和发展方向进行分析。三、裸眼3D显示技术的未来研究方向和发展趋势

【2019年整理】裸眼3D显示技术

裸眼3D显示技术 2010年初，余观影《阿凡达》感觉立体显示技术贯穿始终，大有席卷整个数字领域之势；同时立体显示技术的产品如雨后春笋般接踵而出，譬如3D电视、3D显示器、3D显示屏等，目前已经有包括三星在内的多家显示器厂商都推出了免佩戴专业眼镜就能看到3D立体画面的显示设备。但是我们在体验炫动的画面时，必须要戴上一副视觉感光度极差的3D眼镜，这套负累的配套设备确实使人颇感不便，于是追求完美的人们便把目光转向了无辅助立体显示技术。无辅助立体显示技术虽然抛弃了立体眼镜的包袱，但其显示效果会如何大家不免有疑问。由于无辅助显示技术现在大多处于研发阶段并且主要应用在工业领域，大众接触的并不多。我的论文关注最多的就是裸眼3D显示技术。谈起裸眼3D显示技术首先要说立体显示技术。人眼看物体时，人的两只眼睛同时观察物体，不但能扩大视野而且能判断物体的远近，从而产生立体感；这是由于人的两只眼睛同时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完全相同，左眼看到物体的左侧面较多，右眼看到物体的右侧面较多，这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后远近，从而产生立体视觉，并衍生出立体显示技术。立体显示技术主要分为眼镜式3D显示技术和无辅助立体显示技术（即裸眼3D显示技术），如下图示。裸眼3D显示技术一般被称为“裸眼多视点”技术，也就是不通过任何工具就能让左右两只眼睛从显示屏幕上看到两幅具有视差的、有所区别的画面，将它们反射到大脑，人就会产生立体感。它也利用了人眼的视差原理，通过给观看

者左右两眼分别送去不同的画面，从而达到立体的视觉效果。由于观察着可以不佩戴眼镜，因此这些技术非常适合在公共场所展示的大屏幕显示器，便于多人观赏。不过，裸眼3D显示技术的缺点也非常明显：人们在观看屏幕时，必须位于一定的范围内才能观察到立体画面，若距离屏幕位置太远，或观察角度太大的时候，3D效果并不明显。此外，若离屏幕距离太近，人会有明显的头晕现象，因此该技术暂时还不适合在小尺寸显示器上使用。此外，这种技术在显示效果方面相对较差。 3D画面和常见的偏光式3D技术和快门式3D技术尚有一定的差距。不过液晶面板行业巨头友达光电、研发巨头3M等已经在积极进行研发，预计部分裸眼式3D显示设备将于今明两年实现量产。当前市面中裸眼3D显示技术主要有以下几种： 1.光屏障式(Barrier) 光屏障式(Barrier)技术示意图光屏障式3D技术也被称为视差屏障或视差障栅技术，其原理和偏振式3D 较为类似，是由夏普欧洲实验室的工程师十余年的研究成功。光屏障式3D产品与既有的LCD液晶工艺兼容，因此在量产性和成本上较具优势，但采用此种技术的产品影像分辨率和亮度会下降。光屏障式3D技术的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹。这些条纹宽几十微米，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”。而该技术正是利用了安置在背光模块及LCD 面板间的视差障壁，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

裸眼3D技术原理全解析

常见的3D显示设备都是需要眼镜的，眼镜的作用就是通过技术手段让左眼看到左图像、右眼看到右图像，根据两幅图像之间微小的视察，就能给人脑模拟出立体的感觉。裸眼3D要做的就是把眼镜所实现的功能转移到屏幕上，下面就来详细解读。我们知道3D眼镜有红蓝、快门、偏振这几种技术，而裸眼3D同样分为三种技术：视差屏障、柱状透镜、指向光源。一. 视差障碍：视差屏障技术利用液晶层和偏振膜制造出一系列明暗相间的条纹（视差栅栏）。在立体显示模式下视差栅栏会被激活，双眼的间距产生的微小视差会导致不透光条纹遮挡左右眼，使得左眼和右眼看到的像素并不相同。

视差屏障技术与既有的液晶工艺兼容，只在自屏幕表面额外镀一层膜，再对屏幕驱动电路做一些改造与匹配即可，因此在量产性和成本上较具优势，但由于挡光，其画面亮度只有2D屏的1/4。二.柱状透镜柱状透镜技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，并使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样柱状透镜就能以不同的方向每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素。

其实柱状透镜技术我们小时候就体验过了，那种从不同角度可以看到不同图案的塑料直尺，他们的原理是基本相同的。柱状透镜技术的画面亮度基本不受到影响，3D显示效果更好，但其相关制造与现有液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线，生产成本比较高。三.指向光源指向光源3D技术搭配分布在左右两侧的两组不同角度的，配合高刷新率的面板和反射棱镜模块，让画面以奇偶帧交错排序方式，分别反射给左右眼。

指向光源技术中最表层的汇聚透镜与柱状透镜类似，但内层还设有三棱镜、导光板和两组不同的光源，因此结构更加复杂成本也很高，目前还停留在研究室当中。三种裸眼三D技术总结：

裸眼3D整体解决方案简介

裸眼3D整体解决方案简介目前我们较多接触到的3D显示技术有两类：眼镜式3D显示;无需眼镜的 3D显示(即裸眼3D显示)。此外还有全息显示等，但是全息技术目前还很难推广。眼镜式3D显示，顾名思义就是需要用户佩戴专门的3D眼镜，通过让眼睛分别观察到有视差的裸眼3D显示是指通过视差障碍或者透镜阵列技术把经过专门设计的视差障碍或者透镜阵列放置在显示面板上，通过它们的分光使得有视差的裸眼3D的实现 SuperD公司采用的裸眼3D显示技术是将设计独特的双折射柱透镜阵列放置在显示面板前面，并配合专门研发的透镜式裸眼3D显示技术不降低显示亮度，不需改变用户的观看习惯，特别适合在移动设备上实现。SuperD的裸眼3D显示技术需要对现有LCD生产制造工艺流程进行改良，需要合成新的材料，在利用精密的微加工技术来制作光学模具和器件的同时，需研发专门的软件和2D/3D逐点技术的实现SuperD的2D/3D共融技术也是区别于眼镜式3D的一种重要属性，因为眼镜式3D不能区隔屏幕上的3D区域和2D区域，只能采用同一种处理手段，这样就导致了2D显示效果受到3D眼镜的干扰，变得不像原来那样自然，从而影响视觉感受。为使3D显示不改变2D显示的习惯和应用效果，SuperD研发了一种被称为逐像素点2D/3D切换的技术(简称为2D/3D共融技术)。它的特点是允许在同一个显示面板上，同时显示2D和3D内容。比如：可以通过这种技术来显示网络点播的视频，视频窗口可以观看3D电影，而其他区域依然是2D显示，包括2DSuperD研发的2D/3D共融技术包括：1、特殊设计的双折射光学器件，它可以在一定驱动电压下实现透镜状态的开关;2、专门针对这种光学器件的驱

裸眼3D

裸眼3D：起步于双眼显示，挑战高画质大范围观看目前，无需使用眼镜即可观看立体影像的裸眼式3维显示器的研究开发势头正旺。本文将详细介绍裸眼式3维显示器的种类及工作原理。在开始介绍裸眼式3维显示器之前，首先让我们了解一下立体视觉的基本原理。立体视觉的生理性成因是什么，也就是说人是怎样感知立体影像的？。主要有五个成因（图1）。图1：立体视觉的生理性成因人对物体产生立体知觉的成因大致有5个：水晶体的调节、双眼的辐辏角、双眼视差、单眼的运动视差、取像效果。第1是水晶体的调节。当人看近处的物体时水晶体会变厚，看远处的物体时则会变薄。通过对这一变化进行认知，人便获得了立体感。第2是双眼的辐辏角。当观看位于近处的物体时，眼球会发生倾斜，对于远处的物体，则是目光平行地观看。人能够通过这种眼球的角度（辐辏角）感知立体影像。第3是双眼视差。由于右眼与左眼相距约65mm，由此导致右眼与左眼看到的景象会有若干差异。第4是单眼的运动视差。人在看运动物体时，能够获得立体感。第5是取像效果。该效果基于人在观看非常大的画面时可获得立体感这一生理现象。在这五个成因中，效果最大的是双眼视差。因此，应用双眼视差的3维显示器开发势头正旺。接下来，让我们对立体影像显示方式进行分类。目前的立体影像显示方式大致可分为3类，即眼镜式、头戴显示器（Head Mount Display）式、以及本文将介绍的裸眼式（图2）。裸眼式又可分为在空间中分离图像的方式（空间分割方式）以及时间分割方式（交互显示方

式）。如果将空间分割方式进一步分类，则又包括设定视点的方式、以及在不特别设定视点的情况下再现光线空间的方式（光线空间再现方式）。图2：立体影像方式的种类立体影像显示方式大体可分为裸眼式、眼镜式、头戴显示器（HMD）式3种。关于视点，大致可分为2视点和多视点方式。只能在正面观看的成为2视点方式，在2视点基础之上增加视点的方式称为多视点方式。后者的光线空间方式一般被称之为全景（Integral）方式。其中，多视点方式及全景方式存在运动视差，其特点是，如果横向移动头部，则可看到环绕的图像。多视点方式及全景方式看到的图像几乎相同。在多种多样的裸眼式立体视觉显示器中，最先开始开发的是2视点（双眼）方式。最先投放市场的也是双眼方式，因此可以说双眼方式一直领先其他方式一步。继双眼方式之后，多视点（多视点）方式、全景（光线空间再现）方式、以及视点数更多的超多视点方式相继被研发出来。按照不同的对象采用不同的方式虽然裸眼式包括许多种类，但这些种类只是开发对象不同，基本构造等可以说是相同的。这是因为，无论是双眼、还是超多视点，基本构造都是通过在液晶面板上设置多透镜（Lenticular Lens）及格栅等来分离图像的，其基本思路是相同的。那么，为什么又会出现多种方式呢？这是因为根据开发重点是放在显示的清晰度上、还是放在平滑的3维显示上等不同的开发目标而导致的。笔者认为目前还无法断定是两视点更好还是超多视点更胜一筹。人体工程学也没有明确地给出答案。尽管经常听到“立体显示器累眼”的批评，但为了消除这种现象，是增加立体影像信息好呢，还是需要重视画质，这个问题目前也还没有明确的答案。在开发实例中，采用双眼显示及多视点显示、或者采用光线空间再现的居多（图3）。如果更详细地进行划分，则双眼显示包括：配合头部的运动、影像的显示也随着同步移动的头部跟踪（Head Tracking）方式，HDDP方式，扫描式背光板（Scan Backlight）方式等。多

3D裸眼显示的光学设计

3D裸眼显示的光学设计学号：201006060104 班级：光信101班

概述裸眼3d显示器，利用人两眼具有视差的特性，在不需要任何辅助设备（如3d眼镜，头盔等）的情况下，即可获得具有空间、深度的逼真立[体形象的显示系统[。裸眼3d显示器，由3d立体现实终端、播放软件、制作软件、应用技术四部分组成，是集光学、摄影、电子计算机，自动控制、软件、3d动画制作等现代高科技技术于一体的较差立体现实系统。裸眼3d显示器，画中事物既可凸出于画面之外，也可深藏于画面之中。色彩艳丽、层次分明、活灵活现、栩栩如生，是真正意义上的三维立体影象。裸眼立体影像以其真实生动的表现力，优美高压的环境感染力，强烈震撼的视觉冲击力，深受广大消费者的青睐。应用裸眼3d显示器，这种新、特、奇表现手法的影响产品，广泛应用到广告传媒、展览展示、旅游招商、婚纱摄影、科研教学、游戏娱乐、工业应用、建筑设计、手机登多个行业。一经上市便引起了影像界的轰动。技术优势裸眼3D显示器安装示意图[1] 裸眼3d显示技术是影像行业最新、前沿的高新技术，它的出现改变了传统平面图像给人们带来的视觉疲惫，也是图像制作领域的一场技术革命，是一次质的变化，它以新特奇的表现手法，强烈的视觉冲击力，良好优美的环境感染力，吸引着人们的目光。

裸眼立体影响产品的出现是影像领域的一次质的飞跃，是影像领域的一项技术革命，对于带动我国影像产业的发展具有重要的意义。将成为影像领域新的经济增长点。广阔的市场前景，无限拓展的市场空间，数字化的应用技术，成熟完备的工艺技术使得立体图像制品有了强大无限的生命力，其市场前景不可估量。立体影像技术的出现是图像领域彩色替换黑白后又一次技术革命，也是电视机及显示行业发展的未来趋势，掌握了裸眼立体影像技术，就是掌握了影像行业发展的金钥匙。产品特点显示立体内容立体显示屏显示三维立体影象，还原真实再现。裸眼无需借助任何辅助设备即可观看三维立体影像效果。多视点水平观看角度达到120度。高亮度与当前世界3D显示器各厂商产品相比，有更高的亮度，对环境光线没有任何要求条件,适合各个场所的立体展示。高清晰专门算法能有效去除摩尔纹，双眼没有障碍地接受视频图像，如身临其境。大纵深视觉纵深能达到±1.5米。应用范围广适用于所有用户形象展示的场所，效果震撼。便携随时随地体验立体显示效果。裸眼3d-TCL

裸眼3d显示器产品介绍

裸眼3d显示器产品介绍裸眼3D广告机裸眼3D广告机有82寸、46寸、24寸、21.5寸等系列显示类商用产品，广泛运用于广告传媒、展览展示、旅游招商、婚纱摄影、科研教学、游戏娱乐、工业应用、建筑设计、手机等多个行业。裸眼3D显示器作用：功能上：裸眼3D广告机不用带外界设备（如3D眼镜、头盔等）直接可以看到裸眼3D 立体效果，带给观众一种身临其境的全新感受效果上： 1.关注度：投放3D广告关注度将是投放2D广告关注度的7倍以上 2.记忆度：投放3D广告的记忆度将是投放2D广告记忆度的14倍以上 3.投资回报率：投放3D广告的投资回报率将是投放2D广告投资回报率的3.68倍以上一、82寸裸眼3D商用一体机介绍： 82寸裸眼3D广告机又称“82寸裸眼3D商用一体机”

裸眼3D技术柱镜光栅（高亮度） 3D网络播放平台支持亮度400nits 对比度500：1 分辨率1920*1080 3D可适角度70° 3D最佳观赏距离 4.2m-7m（TBD）主机类型集成标配主机长191.8cm 宽112.8cm 厚（Max）20.57cm 重量180Kg 二、46寸裸眼3D商用一体机介绍： 46寸裸眼3D广告机又称“46寸裸眼3D商用一体机”

3D网络播放平台支持亮度300nits 对比度500：1 分辨率1920*1080 3D可适角度70° 3D最佳观赏距离 3.5m-6.5m 主机类型集成标配主机长113cm 宽67.5cm 厚（Max）11.3cm 重量55Kg 三、21.5寸裸眼3D商用一体机： 21.5寸裸眼3D广告机又称“21.5寸裸眼3D商用一体机”

光屏障式裸眼3D技术中的界面原理和设计

光屏障式裸眼3D技术中的界面原理和设计一、3D技术基础 3D显示技术可以分为眼镜式和裸眼式两大类．眼镜式顾名思义就是一定要配带同当前显示技术相关的眼镜才能看到3D效果．眼镜式的3D技术大至分为三类：色差式、偏光式、主动快门式．色差式：配合使用的是被动式红蓝（或者红绿、红青）滤色3D眼镜。红蓝眼镜应该很多人都用过的了，这个不说了．缺点：偏色严重．偏光式：配合使用的是被动式偏光眼镜。通过把图像分为垂直向偏振光和水平向偏振光两组画面，然后3D眼镜左右分别采用不同偏振方向的偏光镜片，映射到左右眼．偏光式的缺点：只能正视，不能垂直旋转．比如你想躺在那里看偏光式的3D电视，是看不到3D效果的．主动快门式：通过提高画面的刷新率来实现3D效果,把图像按帧一分为二，形成对应左眼和右眼的两组画面，连续交错显示出来，同时红外信号发射器将同步控制快门式3D眼镜的左右镜片开关，使左右眼能够在正确的时刻看到相应画面。缺点：价格比较昂贵．裸眼式是不需要眼镜的帮助，也可以直接看到3D效果．裸眼式的3D技术大至分为光屏障式、柱状透镜、指向光源和其它裸眼3D技术．光屏障式：原理和偏振式3D较为类似．利用的是垂直的细条光栅，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，光栅会遮挡右眼；应该由右眼看到图像时，光栅会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使我们看到3D影像。缺点：分辫率下降，亮度较低．柱状透镜：是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，每个柱透镜下面图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素，从而形成3D效果．80年代出生的朋友，我们读小学时用的那个会变换画面的文具盒，还记得吗？就是类似这种技术．缺点：现有LCD液晶工艺不兼容，应用范围比不是很广．指向光源：搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D内容以排序（sequential）方式进入我们的左右眼互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。缺点：技术不完善，还在开发中．二、光屏障式裸眼3D技术中的界面原理光屏障式的裸眼3D技术，在现有的电子类产品中应用比较广泛，因为现有的工艺与LCD液晶工艺相兼容，因此在量产性和成本上具有很大优势．从阿凡达公映以后，3D频繁推出，我们知道3D是利用左右两个摄像机来模拟人类的左右眼拍摄出来的．在观看的过程中，我们身临其境的感受到物体飞出屏幕冲到我们的出屏效果；感受到距离屏幕很遥远的入屏效果．那么，出屏、入屏这两种效果是如何成像的呢？和我们平常看到的平面有什么样的关系？平面效果：当我们在看一下物体时，左眼和右眼视线一定是相交在这个物体上才能成像的（红色的是物体）．如果物体与显示屏同一个平面，左眼和右眼两条视线与显示屏相交的成像点刚好为同一个点．这个时候我们只能看到平面效果，没有出屏，也没有入屏．

裸眼3D技术原理全解析

裸眼3D技术原理全解析常见的3D显示设备都是需要眼镜的，眼镜的作用就是通过技术手段让左眼看到左图像、右眼看到右图像，根据两幅图像之间微小的视察，就能给人脑模拟出立体的感觉。裸眼3D要做的就是把眼镜所实现的功能转移到屏幕上，下面就来详细解读。我们知道3D眼镜有红蓝、快门、偏振这几种技术，而裸眼3D同样分为三种技术：视差屏障、柱状透镜、指向光源。一.视差障碍：视差屏障技术利用液晶层和偏振膜制造出一系列明暗相间的条纹（视差栅栏）。在立体显示模式下视差栅栏会被激活，双眼的间距产生的微小视差会导致不透光条纹遮挡左右眼，使得左眼和右眼看到的像素并不相同

视差屏障技术与既有的LCD液晶工艺兼容，只在自屏幕表面额外镀一层膜，再对屏幕驱动电路做一些改造与匹配即可，因此在量产性和成本上较具优势，但由于挡光，其画面亮度只有2D屏的1/4。二.柱状透镜柱状透镜技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，并使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样柱状透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素

柱状透镜屛竄右影像 F 其实柱状透镜技术我们小时候就体验过了，那种从不同角度可以看到不同图案的塑料直尺，他们的原理是基本相同的。柱状透镜技术的画面亮度基本不受到影响，3D显示效果更好，但其相关制造与现有LC D液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线，生产成本比较高。三.指向光源指向光源3D技术搭配分布在左右两侧的两组不同角度的LED,配合高刷新率的LCD面板和反射棱镜模块，让画面以奇偶帧交错排序方式，分别反射给左右眼。