助视3D显示技术概述
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助视3D显示技术概述
作者：王琼华， 粱栋， 宋呈群， WANG Qiong-hua， LIANG Dong， SONG Cheng-qun
作者单位：王琼华,宋呈群,LIANG Dong,SONG Cheng-qun(四川大学电子信息学院,四川成都,610065)， 粱栋,WANG Qiong-hua(四川大学视觉合成图形图像技术国家重点学科实验室,四川成都,610065)
刊名：
真空电子技术
英文刊名：Vacuum Electronics
年，卷(期)：2011(5)
参考文献(25条)
1.陈芳时分式液晶立体眼镜的工作原理及使用要点 2005
2.杨怀洲;华蕴博;徐庐生用液晶开关实现RDS立体成像的方法学研究 1997(01)
3.Liou J C;Lee K;Tseng F G Shutter Glasses Stereo LCD with a Dynamic Backlight 2009
4.Kang H;Roh S D;Baik I S A Novel Polarizer Glasses-type 3D Displays with a Patterned Retarder 2010
5.Lee K;Tsai C H Micro Retarder Plate 2002
6.Herke R;Anderson M;Baur T Liquid Crystals in Precision Optical Devices 1999(45)
7.秦开怀;罗建利自由立体显示技术及其发展 2009(10)
8.Tao Y H;Wang Q H;Gu J Autostereoscopic Three Dimensional Projector Based on Two Parallax Barriers 2009(20)
9.Paul M A Survey of 3D Display Technologies 2005
10.周磊;王琼华;陶宇虹立体显示用柱面透镜光栅的设计 2009(12)
11.赵仁亮;赵悟翔;王琼华狭缝光栅自由立体显示器立体可视区域的研究 2008(05)
12.Zhao W X;Wang Q H;Wang A H An Autoste reoscopic Display Based on Two-Layer Lenticular Lens 2010(24)
13.蔡履中;刘华光光学三维显示技术 1996(01)
14.Wang A H;Wang Q H;Li D H Three Dimensional Display Technology 2008(01)
15.Lee B;Park J H Overview of 3D/2DSwitchable Liquid Crystal Display Technologies 2010
16.Takashi K3D Display and Applications 2002(1-2)
17.Wang Q H;Wu T;Wu S T Achromatic Polarization Switch Using a Film-Compensated Twisted Nematic Liquid Crystal Cell 2004(04)
18.Shikama S;Umeno D Optical Polarization Switch and Method of Using Same 1999
19.潘冬冬;王琼华;李大海偏振眼镜立体显示的立体串扰度及其影响因素 2009(04)
20.Fritz M;Jorke H INFITEC A New Stereoscopic Vis ualisation Tool by Wavelength Multiplex Imaging 2005(03)
21.Woods A;Harris C Comparing Levels of Crosstalk with Red/Cyan, Blue/Yellow, and Green/Magenta Anaglyph 3D Glasses 2010
22.Chang A J;Kim H J;Choi J W Ghosting Re duction Method for Color Anaglyphs 2008
23.Wang Q H;Deng H;Jiao T T Imitating Mi cro-Lens Array for Integral Imaging 2010(05)
24.Park J H;Hong K;Lee B Recent Progress in Three-Dimensional Information Processing Based on IntegralImaging
2009(34)
25.王琼华3D显示技术与器件 2011
本文链接：https://www.360docs.net/doc/8316217628.html,/Periodical_zkdzjs201105002.aspx
3D立体显示技术综述
3D立体显示技术综述 Tuesday, May 24, 2011 09:44 引言 理想的视觉显示与日常经历中的场景对比，在质量、清晰度和范围方面应该是无法区分的，但是当前的技术还不支持这种高真实度的视觉显示。随着2009年底卡梅隆导演的《阿凡达》热映，三维立体(3D Stereo)显示技术成为目前火热的技术之一，通过左右眼信号分离，在显示平台上能够实现的立体图像显示。立体显示是VR虚拟现实的一个实现沉浸交互的方式之一，3D(3 dimensional)立体显示可以把图像的纵深，层次，位置全部展现，观察者更直观的了解图像的现实分布状况，从而更全面了解图像或显示内容的信息。 电影《阿凡达》热映的后时代，全民步入了3D立体的时代，随着技术的发展和对3D技术关注度的剧增，3D显示技术的普及化应用已进入紧锣密鼓的实用阶段。本文旨在介绍目前各种系统或设备对三维立体实现方式，推广三维立体的认知度。 1、3D立体显示原理 3D立体显示的基本原理如图表1所示。图中表示两眼光轴平行的情况，相当于两眼注视远处。内瞳距（IPD）是两眼瞳孔之间的距离。两眼空间位置的不同，是产生立体视觉的原因。F是距离人眼较近的物体B上的一个固定点。右面的两眼的视图说明，F点在视图中的位置不同，这种不同就是立体视差。人眼也可以利用这种视差，判断物体的远近，产生深度感。这就是人类的立体视觉，由此获得环境的三维信息。 人眼的另一种工作方式是注视近处的固定点F。这时两眼的光轴都通过点F。两个光轴的交角就是图中的会聚角。因为两眼的光轴都通过点F，所以F点在两个视图中都在中心点。这时，与F相比距离人眼更远或更近的其他点，会存在视差。人眼也可以利用这种视差，判断物体的远近，产生深度感。
国内外的立体显示技术研究情况概述
国内外的立体显示技术研究情况概述立体摄影技术是立体成像技术的先导，本世纪二、三十年代，人们进行了一系列机械快门、红绿分色、偏振光式等立体照相技术的实验。在此基础上，英国首先进行了机械快门式立体电视的实验，标志着立体显示研究的开端，近半个世纪以来，国外相继有人提出并研制了分路式立体电视系统、分色式立体电视系统、偏振光式立体电视系统、普氏摆效应立体电视系统、时分式立体电视系统等立体电视方案。其中分路式立体电视系统是最早研制出的一种立体电视系统，分路式系统由同一同步发生器控制的两路普通二维电视系统和一个光学装置组成。在系统的发送端，视差图像的产生是由相隔一定距离的两台普通摄像机同时对同一景物并列摄像来实现。左摄像机模拟人的左眼，右摄像机模拟右眼，两台摄像机的相隔距离模拟人眼的瞳孔距。这样，左摄像机靶面上的像相当于观看景物时左眼视网膜上的像；右摄像机靶面上的像相当于右眼视网膜像。从而，从左、右摄像机获得了具有视差的左图像和右图像。摄像机输出的具有视差的左、右图像信号经两路传输通道分别送至接收端的两台电视机进行显示。两台电视机各自显示的左、右路图像经过一个光学装置分别送至左、右眼，实现了视差图像的分离。观看者利用一个光学装置观看显示的图像，大脑根据左、右眼看到的视差图像融合成立体视觉像。由于在这个系统中，左、右图像的摄取、传输、显示都是各占一路，因此需要两套电视信号发射、传输
与接收系统占用两个电视频道，无法与现行广播电视系统兼容而且体积较大，只能供一人观看 分路式立体电视系统原理图分色式立体电视系统的组成如图所示。这是一种只能传输黑白图像的立体电视系统。发送端视差图像的产生与分路式相似，也是用两台左、右相隔一定距离的普通摄像机并列摄像，不同的是分色式系统只能用两台黑白摄像机而不能用彩色摄像机。左、右摄像机摄取的左、右视差图像信号经两路信道传输后，分别送至接收端的两个黑白显像管，各自显示出左、右图像。为了实现两眼对视差图像的分离，使观看者左眼仅看见左图像、右眼仅看见右图像，必须先对显像管显示的左、右图像进行处理，人为地赋于左、右图像不同的特征，然后，人的左、右眼利用这些特征将左、右图像分离。在分色式系统中，是对显像管显示的左、右黑白图像进行分色处理，即使左、右黑白图像通过不同颜色的滤色片，成为彩色不同的左、右图像。彩色不同，即是光谱不同。因此，使左、右图像具有颜色不同的特征，就是使其在光谱上分开。如图及所示，在显示左图像的黑白显像管屏幕前放置红滤色片，显示右图像的显像管屏幕前放置绿滤色片。这样，通过红滤色片的左图像呈现为波长较长的
基于双眼视觉的立体显示技术概述
基于双眼视觉的立体显示技术概述 摘要：战场环境是一切军事行动的空间基础，战场环境仿真是目前军事作战模拟领域研究的热点。本文讨论了用于实现战场环境感知仿真的基于双眼视觉的立体显示技术。 运用虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR;又译作灵境、幻真）实现战场环境仿真，其目的就是构成多维的、可感知的、可度量的、逼真的虚拟战场环境，借此提高参训人员对战场环境的认知效率。对于大多数应用而言，营造立体视觉效果是实现“沉浸”的关键，即根据人类的双目立体视觉原理，借助于一定的设备，使观察者在生理水平上对被观察的场景产生强烈的立体感。由于在虚拟现实系统中，场景是由计算机生成的（非实地拍摄），为了达到立体效果，就需要对图像的生成、显示与观察各环节进行适人化的处理，因此该技术也被成为“人造立体视觉技术”。 一立体视觉基本原理 透视效果是观看三维世界时的基本规律，是画面产生立体感的基本要求。 人眼在看真实的圆柱体和看屏幕上显示的圆柱体时，视差角有明显的不同，看屏幕时的视差角实际上和看平板玻璃时是一样的，因此不管屏幕上显示的内容如何变化，立体感始终是一个平面，这也是普通显示器无法实现立体显示的原因。既然如此，首先想到的解决办法自然就是把显示器做成圆柱体形状，这样当然可以完美的显示圆柱体，不过这样的显示器不管显示什么内容时都会机械的制造出中间近、两边远的效果。 那么为了完美显示每一种物体，显示电风扇时就得用电风扇形的显示器，显示飞机又要用飞机形状的显示器，如果要显示宇宙该用什么形状的显示器呢？显
然，这样就走入了一条死胡同，因此必须找到其它的方法。 设法分别向两眼输送两个拍摄角度略有不同的画面，给左眼的画面只让左眼看到，给右眼的只让右眼看到，那么如同前面提到的立体眼镜，调节两幅画面之间的细微差距就相当于调节视差角。 既然可以人为的控制视差角，我们就可以在显示圆柱体时调节视差角产生圆柱体的立体感，显示电风扇、飞机时产生电风扇和飞机的立体感，显示宇宙时产生宇宙中每个星球的立体感等等。按照这个方法不就可以实现完美的立体显示了吗？事实上，当今主流的4种立体显示技术都是基于这个原理的。 实现基于双眼视觉的立体显示需要经过两大步骤，首先，要准备好两套分别供左眼和右眼观看的画面。目前，这种画面的来源有三种途径： 一、双机拍摄。拍摄电影或图片时将两台照像机或摄像机并排放置，两机间的角度和距离都模拟人的双眼。 二、从3D场景中提取。由于3D场景本来就被设计用来可供任何角度观看，所以从中提取两套画面自然不难，提取的两套画面相互间的角度要模拟人的双眼。 三、用软件智能模拟。这是利用计算机根据原始画面重新生成两套画面，可用于将现有的普通视频和图片转换为立体显示的片源，但效果略差。 片源准备好以后，第二个步骤就是将它们输送给双眼，并且要点是给左眼观看的画面只能让左眼看到。在输送时其实并不需要刻意的调节两套画面的差距，只要能将上述途径获得的片源按要求输送给双眼，那么人眼就会自动产生与画面对应的立体感了。为了实现这一步，各种立体显示技术采用了不同的方式，4种
关于3D立体显示技术研究
关于3D立体显示技术研究 发表时间：2017-12-06T12:12:43.893Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：丁伟 [导读] 摘要：本文介绍了3D立体显示技术的起源及分类，然后对其在主动式与被动式成像原理领域的新突破进行介绍，又指出两种新的立体显示技术。 天津拓维视讯科技有限公司 摘要：本文介绍了3D立体显示技术的起源及分类，然后对其在主动式与被动式成像原理领域的新突破进行介绍，又指出两种新的立体显示技术。 关键词：3D立体显示；主动式；被动式；全息三维空间；四维光场显示；突破 一、绪论 3D显示技术起源于19世纪初，摄影师利用两台并列放置的相机，模拟双眼的排列方式，拍下两张有细微差别的照片，再利用交叉视线法等技术来实现3D效果。 进入新世纪以来，由于3D显示能解决虚拟显示领域的视觉显示问题，给观察者身临其境的真实感觉，因而有了飞速的发展。无论是游戏行业、终端显示行业都投入到3D显示的研究开发中，各种显示设备被开发出来，3D立体显示技术成为下一代显示技术的重要研发方向。 二、3D显示技术的分类 经过多年的发展，3D显示技术种类已经多种多样。图像分离方法和获取方式不同，产生了不同的立体显示技术，广义上可分为眼镜式立体显示技术和裸眼式立体显示技术。 2.1眼镜式立体显示技术 眼镜式立体显示技术可以分为主动式显示技术和被动式显示技术，也可以分为色差式立体显示技术、偏光式立体显示技术和快门式立体显示技术。其中色差式和偏光式属于被动式显示技术，快门式属于主动式显示技术。 1）色差式立体显示技术 色差式立体显示技术是最早最初级的立体显示技术，也称为分色立体成像技术。原理是主要是利用绿光盘的分色作用和镜片的过滤作用，屏幕上面的光谱信息可以用绿光盘进行分色，镜片对图像光的过滤作用使每个镜片的颜色不一样，观察者在观察同一个物体时两个眼睛看到不一样的图像，经过眼球调节后大脑对两幅图像进行综合得到3D立体的效果。 这种眼镜由于装了不同颜色的滤光镜片，因此称作被动式色差立体眼睛，较为常见的主要有红-绿、红-蓝和红-青等。 2）偏光式立体显示技术 偏光式立体显示技术又称为光分式立体显示技术，原理是利用两台偏光角度相互垂直的投影机在一个屏幕上放两幅不同视角图像，屏幕上图像被分解后利用显示屏上的偏光片将其分为垂直方向和水平方向偏振光的图像，再利用不同偏振方向的左右眼镜观察图像，可得到同一个物体的不同视角的两幅图像，经过眼球调节后大脑对两幅图像进行综合后会得到3D立体的效果。 偏光式立体显示技术目前在商业影院及家庭影院等场合应用较多，其成像效果比色差式立体显示效果好，而且成本不高，在可控制的范围之内。 3）快门式立体显示技术 快门式立体技术又称为主动快门式立体显示技术，同前两种显示技术不一样，需要借助主动快门式设备相互配合才能实现3D效果。原理是将一帧图像拆分为两帧图像，每一帧图像分别对应着左眼和右眼，将两帧图像分别在屏幕上连续交替的显示，立体显示器发射的红外线信号控制着快门式眼镜镜片的开关，通过左眼与右眼的交替，在合适的时间看到合适的图像，左眼与右眼看到的是同一个物体在不同视角的两幅图像，经过眼球调节后大脑对两幅图像进行综合后会得到3D立体的效果。 播放画面时候保持一个高的刷新率，刷新频率应该最少在120HZ，也就是左眼与右眼的接收到在60HZ以上频率的图像，人眼视觉系统可以用积分效果对这些图像进行融合，能使观察者看到连续的、不闪烁的3D图像。这项技术由于具有立体感出众、全高清效果、不会损失亮度的优点，因而得到广泛的应用。 4）主动式与被动式的技术突破 通过上面对三种立体显示技术的介绍，我们对主动式与被动式立体成像技术有了初步认识，从结果看，虽然都能达到成像目的，主动式成像效果好，光损失小，性价比高，是以后研究的重点。 2.2裸眼式立体显示技术 随着3D技术的发展，裸眼式3D技术的产品越来越多，裸眼式3D技术利用人双眼的视差特性，不用辅助设备的情况下就可获得3D效果。最大特点是不用佩戴眼镜，广泛应用于商用公共显示领域。裸眼式立体显示技术主要有光屏障式立体显示技术、柱状透镜式立体显示技术和指向光源式立体显示技术。 1）光屏障式立体显示技术 光屏障式立体显示技术也称为视差屏障式立体显示技术，这项技术的原理跟偏振式立体显示技术比较相似，但是不需要眼镜来实现3D 立体效果。主要利用偏振膜、高分子液晶层和开关液压屏，使成像过程中出现细条纹，在3D模式下，用左眼看到图像时候，细条纹会挡住右眼的视线，保证右眼看不到左眼的图像。同理，在右眼看到图像时候，细条纹又会挡住左眼的视线，保证左眼看不到右眼的图像。经过眼球调节后大脑对两幅图像进行综合后会得到3D立体的效果。 虽然光屏障式立体显示技术在量产和成本方面具有优势，但是因为遮挡光线的原因，亮度会有损失，分辨率也会有一定程度的削弱，因此很难使得到全高清立体显示效果。 2）柱状透镜式立体显示技术 柱状透镜式立体显示技术又称为微柱透镜，这项技术的原理是在液晶屏表面上加一层垂直的圆柱状透镜，圆柱透镜会使平面跟柱状透镜的焦平面平行，这样就使每个柱状透镜的像素被分为很多像素，透镜可以向不同方向发射不同像素，这样观察者左眼和右眼看到的像素就是不一样的，左眼与右眼看到的图像就会不同，经过眼球调节后大脑对两幅图像进行综合后会得到3D立体的效果。
三维动画的文献综述-参考
一、前言部分 动画及三维动画技术简介 动画是一门通过在连续多格的胶片上拍摄一系列单个画面,从而产生动态视觉的技术和艺术,这种视觉是通过将胶片以一定的数率放映体现出来的.实验证明:动画和电影的画面刷新率为24帧/s,即每秒放映24幅画面,则人眼看到的是连续的画面效果[12]。 计算机动画是指采用图形与图像的处理技术,借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面,其中当前帧是前一帧的部分修改。计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。计算机动画的关键技术体现在计算机动画制作软件及硬件上。计算机动画是计算机图形学和艺术相结合的产物，它是伴随着计算机硬件和图形算法高速发展起来的一门高新技术，它综合利用计算机科学、艺术、数学、物理学和其它相关学科的知识在计算机上生成绚丽多彩的连续的虚拟真实画面，给人们提供了一个充分展示个人想象力和艺术才能的新天地[12]。 其中三维动画特技可以说是电脑动画技术中的一大难题，因为这需要非常强大的软件和运算能力极强的硬件平台。当然，它所带来的视觉效果也是无可比拟的。当《侏罗纪公园》、《第五元素》、《泰坦尼克号》这些影片中逼真的恐龙、亦真亦幻的未来城市和巨大的“泰坦尼克号”让人沉浸在现代电影所营造的“真实”世界里时，你可知道创造了这些令人难以置信的视觉效果的幕后英雄是众多的三维动画制作软件和视频特技制作软件[3]。好莱坞的电脑特技师们正是借助这些非凡的软件，把他们的想像发挥到极限，也带给了我们无比的视觉享受。 三维动画特技制作包含了数字模型构建、动画生成、场景合成三大环节，而三维扫描、表演动画、虚拟演播室等新技术，恰恰给这三大环节都带来了全新的技术突破。综合运用这些新技术，可望获得魔幻般的特技效果，彻底改变动画制作的面貌。可以想像，先用三维扫描技术对一个80岁的白发老太太进行扫描，形成一个数字化人物模型，然后将乔丹的动作捕捉下来，用以驱动老人模型的运动，观众将会看到80岁老妪空中扣篮的场面。甚至还可以用演员的表演驱动动物的模型，拍摄真正的动物王国故事。利用表演动画技术还可以实现网上或电视中的虚拟主持人[3]。 三维动画技术比较 用于计算机三维动画制作的软件和工具目前很多，不同的动画效果，取决于不同的计算机动画软、硬件的功能以及各动画编程语言工具的特点。虽然制作的复杂程度不同，但动画的基本原理是一致的。 其中Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展，是一组应用编程接口（API）。利用Java 3D提供的API，可以编写出基于网页的三维动画、各种计算机辅助教学软件和三维游戏等等。利用Java 3D编写的程序，只需要编程人员调用这些API进行编程，而客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览，因此具有不需要安装插件的优点。[1]它的这种体系结构既可以使其开发的程序“到处运行”，又使其能充分利用系统的三维特性。就因为JAVA 3D拥有如此的强大的三维能力，使得它在网络世界，特别是在游戏中能大展姿彩[1]。 与JAVA3D一样OPENGL也具有跨平台特性，许多人利用OPENGL编写三维应用程序，不过对于一个非计算机专业的人员来说，利用OPENGL编写出复杂的三维应用程序是比较困难的，且不说C/C++语言和java的掌握需要花费大量时间精力，当我们需要处理复杂问题的时候，我们不得不自己完成大量非常繁琐的工作。[7]当然，对于编程高手来说，OPENGL是他们发挥才能的非常好的工具。另外，以此开发出的图形要在
立体显示技术简介
立体显示技术简介 陈 曦 （四川长虹电器股份有限公司多媒体产业公司四川绵阳 621000） 【 摘 要 】 传统显示技术只显示二维平面的信息，而立体显示技术显示的是物体的深度信息，它利用人眼的立体视觉特性来复现立体图像。本文将对立体显示技术的发展历程、显示原理、常见立体显示技术以及长虹立体显示产品开发历程进行初步的介绍。 【 关键词 】立体显示、光栅法、分时法、分光法 一、引子 随着显示技术的飞速发展，电视机产品正在进行更新换代，以LCD、PDP为代表的新一代高清数字平板显示设备迅速崛起并快速取代了传统的CRT显示设备。这些新的显示技术的应用推广，虽然让电视画面的清晰度和主观效果得到了大幅度的提高，但显示技术仍停留在二维平面显示阶段。 随着3D标准的制定、HDMI1.4版本的发布以及蓝光碟机对3D的支持，3D产业链正在形成。现代显示技术在继数字化、高清化之后，正开始迎来立体化的新一轮升级大发展。美国、日本、韩国等国家或地区纷纷开播3D电视，尤其是2010CES消费电子展上各厂家纷纷推出3D显示设备，以及电影《阿凡达》的上映，在全球迅速掀起3D热潮，包括长虹在内的各大电视厂家纷纷研发出3D电视并上市销售。本文将对立体显示技术的显示原理、常见立体显示技术以及长虹立体显示产品开发历程进行初步的介绍。 二、立体显示原理 研究人员发现，无论用两只眼睛还是只用一只眼睛观察物体均可以获得立体感觉。总的说来，立体视觉的形成因素包括双眼视觉差异、透视感觉、画面细腻程度的差异、光照造成的阴影深浅变化、物体运动导致其大小及角度的变化等。其中双眼视觉差异是获取立体感觉的主要因素，这是由于人的两只眼睛之间存在约65毫米左右的距离，因此在观察物体时，两只眼睛所获取的图像信息会存在一定的细微差异。正是基于双眼视觉差异产生立体感觉的原理，研究者们绞尽脑汁，设计出了多种不同的方法来重现立体图像。 三、常见立体显示技术 常见的立体显示技术主要有分色法、分光法、分时法、分屏法、光栅法以及全息法等。其中分色法、分光法、分时法、分屏法等均需要佩戴专用的眼镜，而光栅法、全息法属于自由立体显示技术，适用于裸眼观看。 通常在发送端用两台或多台摄像机，从不同方位模拟双眼进行摄像，得到具有视觉差异的图像信号，再通过一定的处理方法融合一路信号传送，电视机接收到上述信号后解码还原成分别供两眼观看的图
光学三维测量技术综述精选文档
光学三维测量技术综述 精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
光学三维测量技术综述 1．引言 客观景物三维信息的获取是计算机辅助设计、三维重建以及三维成像技术中的基础环节，被测物体的三维信息的快速、准确的获得在虚拟现实、逆向工 程、生物与医学工程等领域有着广泛的应用[1]。 三维测量方法总的包括两大类，接触式以及非接触式。如图所示。 图三维测量方法分类 接触式的三维测量方法到目前为止已经发展了很长一段时间，这方面的技术理论已经非常完善和成熟，所以，在实际的测量中会有比较高的准确性。但 是尽管如此，依然会有一些缺点[2]： (1) 在测量过程中，接触式测量必须要接触被测物体，这就很容易造成被测物体表面的划伤。 (2) 接触式测量设备在经过长时间的使用之后，测量头有时会出现形变现象，这无疑会对整个测量结果造成影响。 (3) 接触式测量要依靠测量头遍历被测物体上所有的点，可见，其测量效率还是相当低的。 接触式三维测量技术发展已久，应用最广泛的莫过于三坐标测量机。该方法基于精密机械，并结合了当前一些比较先进技术，如光学、计算机等。并且该方法现在已经得到了广泛的应用，特别是在一些复杂物体的轮廓、尺寸等信息的精确测量上。在测量过程中，三坐标测量机的测量头在世界坐标系的三个坐标轴上都可以移动，而且测量头可以到达被测物体上的任意一个位置上，只要测量头能到达该位置，测量机就可以得到该位置的坐标，而且可以达到微米级的测量精度。但由于三坐标机测量系统成本较高，加之上述的一些缺点，广泛应用还不太现实。
非接触式三维测量技术一般通过利用磁学、光学、声学等学科中的物理量测量物体表面点坐标位置。核磁共振法、工业计算机断层扫描法、超声波数字化法等非光学的非接触式三维测量方法也都可以测量物体的内部及外部结构的表面信息，且不需要破坏被测物体，但是这种测量方法的精度不高。而光学三维轮廓测量由于其非接触性、高精度与高分辨率,在CAD /CAE、反求工程、在线检测与质量保证、多媒体技术、医疗诊断、机器视觉等领域得到日益广泛的 应用,被公认是最有前途的三维轮廓测量方法[3]。由于光不能深入物体内部，所 以光学三维测量只能测量物体表面轮廓，因此，本文中所言光学三维测量即指光学三维轮廓测量，此后不再单独解释。 光学三维测量技术总体而言可以分为主动式光学三维测量和被动式光学三维测量，根据具体的原理又可以分为双目立体视觉测量法、离焦测量法、飞行时间法、激光三角法、莫尔轮廓术和结构光编码法等。下面就刚刚提到的几种光学三维测量技术的原理进行逐一讲解。 2.测量原理 被动式光学三维测量 双目立体视觉测量法 双目成像采用视觉原理来获得同一场景的2幅不同图像。通过对物体上同一点在2幅图像上的2个像点的匹配和检测,可以得到该点的坐标信息。测量原理如图所示。设摄像机基线长为B,视差定义为D= P1- P2,其中P1、P2为空间点W(X,Y,Z)在2像面上的投影点,则由几何关系可得Z=Bf/ D。计算出物点的深度坐标后,其它2个坐标可以通过简单的几何透视关系得出。双目视觉成像原理简单,但由于需要在两幅图像中寻找对定点的匹配,实际计算过程较为复杂。 图双目立体视觉法三维测量原理图
(整理)3D显示技术全面解析
未来行业发展趋势 3D显示技术全面解析 2009年02月18日 09时09分作者：ZOL 编辑：天雅 ● 由来已久的3D显示技术 在春节后，三星和优派分别结合NVIDIA最新的3D Stereo技术推出了新款3D液晶显示器（请详见《游戏视觉革命优派发布全球首款3D液晶》和《画面有何不同？三星 3D显示器全国首测》），很多网友都开始对这两款3D显示器产生了浓厚的兴趣，并且引发了新一轮3D显示的狂潮。 3D显示器一展出就受到了很多人的关注 事实上，3D显示技术并不是第一次和广大消费者见面。在三星 2233RZ和优派VX2265wm发布之前，已经有不少支持3D显示的设备问世，不过它们和前两者采用的是完全不同的3D显示解决方案。 不少厂商已经推出了3D显示器 事实上早在十几年前，3D立体显示技术雏形就已经被开发出来，以达到在2D显示设备上显示3D 立体画面的效果。在随后的时间内，很多厂商都推出了自己的3D显示解决方案，它们在显示原理以及实
际效果上都有很大的区别。 大部分3D技术都需要专用眼镜的辅助 在三星和优派分别推出3D显示器后，一部分网友并不以为然，认为它们所使用的3D技术和之前推出的相同。但事实上并非如此。接下来，我们就对目前常见的几种3D技术进行介绍，看看各种3D显示技术的优点和存在的问题。 3D显示技术的总体分类 早期不论是使用显示器还是电影院中的大屏幕来作为显示设备，人们都需要佩戴特制的专用眼镜才能看到3D立体效果，不过随着技术的不断改进，一些厂商推出了不需要佩 戴3D眼镜，就能够观察到立体画面的显示设备，因此总体上，3D显示设备可以分为需要佩 戴3D眼镜和不需要佩戴3D眼镜这两大类。接下来，我们分别按照这两大类技术进行一一介 绍，首先我们来看看不需要佩戴专用眼镜的裸眼3D技术。
#三维动画的文献综述-参考
动画及三维动画技术简介 动画是一门通过在连续多格的胶片上拍摄一系列单个画面,从而产生动态视觉的技术和艺术,这种视觉是通过将胶片以一定的数率放映体现出来的.实验证明:动画和电影的画面刷新率为24帧/s,即每秒放映24幅画面,则人眼看到的是连续的画面效果[12]。 计算机动画是指采用图形与图像的处理技术,借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面,其中当前帧是前一帧的部分修改。计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。计算机动画的关键技术体现在计算机动画制作软件及硬件上。计算机动画是计算机图形学和艺术相结合的产物，它是伴随着计算机硬件和图形算法高速发展起来的一门高新技术，它综合利用计算机科学、艺术、数学、物理学和其它相关学科的知识在计算机上生成绚丽多彩的连续的虚拟真实画面，给人们提供了一个充分展示个人想象力和艺术才能的新天地[12]。 其中三维动画特技可以说是电脑动画技术中的一大难题，因为这需要非常强大的软件和运算能力极强的硬件平台。当然，它所带来的视觉效果也是无可比拟的。当《侏罗纪公园》、《第五元素》、《泰坦尼克号》这些影片中逼真的恐龙、亦真亦幻的未来城市和巨大的“泰坦尼克号”让人沉浸在现代电影所营造的“真实”世界里时，你可知道创造了这些令人难以置信的视觉效果的幕后英雄是众多的三维动画制作软件和视频特技制作软件[3]。好莱坞的电脑特技师们正是借助这些非凡的软件，把他们的想像发挥到极限，也带给了我们无比的视觉享受。 三维动画特技制作包含了数字模型构建、动画生成、场景合成三大环节，而三维扫描、表演动画、虚拟演播室等新技术，恰恰给这三大环节都带来了全新的技术突破。综合运用这些新技术，可望获得魔幻般的特技效果，彻底改变动画制作的面貌。可以想像，先用三维扫描技术对一个80岁的白发老太太进行扫描，形成一个数字化人物模型，然后将乔丹的动作捕捉下来，用以驱动老人模型的运动，观众将会看到80岁老妪空中扣篮的场面。甚至还可以用演员的表演驱动动物的模型，拍摄真正的动物王国故事。利用表演动画技术还可以实现网上或电视中的虚拟主持人[3]。 三维动画技术比较 用于计算机三维动画制作的软件和工具目前很多，不同的动画效果，取决于不同的计算机动画软、硬件的功能以及各动画编程语言工具的特点。虽然制作的复杂程度不同，但动画的基本原理是一致的。 其中Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展，是一组应用编程接口（API）。利用Java 3D提供的API，可以编写出基于网页的三维动画、各种计算机辅助教学软件和三维游戏等等。利用Java 3D编写的程序，只需要编程人员调用这些API进行编程，而客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览，因此具有不需要安装插件的优点。[1]它的这种体系结构既可以使其开发的程序“到处运行”，又使其能充分利用系统的三维特性。就因为JAVA 3D拥有如此的强大的三维能力，使得它在网络世界，特别是在游戏中能大展姿彩[1]。 与JAVA3D一样OPENGL也具有跨平台特性，许多人利用OPENGL编写三维应用程序，不过对于一个非计算机专业的人员来说，利用OPENGL编写出复杂的三维应用程序是比较困难的，且不说C/C++语言和java的掌握需要花费大量时间精力，当我们需要处理复杂问题的时候，我们不得不自己完成大量非常繁琐的工作。[7]当然，对于编程高手来说，OPENGL是他们发挥才能的非常好的工具。另外，以此开发出的图形要在网络上展示，必须先生成图像，然后将图形一帧一帧地传输过去，效果不佳，是一个瓶颈[7]。 另有VRML2.0技术(VRML97)自1997年12月正式成为国际标准之后，在网络上得到了广泛的应用，编写VRML程序非常简单（VRML语言可以说比BASIC、JAVASCRIPT
三维重建与可视化技术的进展
医学图像的三维重建与可视化技术的进展随着20世纪七十年代计算机断层技术（Computerized Tomography, CT）、核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）等医学影像技术的应用，可以得到病人病变部位的一组二维断层图像，通过这些二维断层图像医生可以对病变部位进行分析，从而使得医学诊断和治疗技术取得了很大的发展。 但是，这些医疗仪器只能提供人体内部的二维图像，二维断层图像只是表达某一界面的解剖信息，医生们只能凭经验由多幅二维图像去估计病灶的大小及形状，“构思”病灶与其周围组织的三维几何关系，这就给治疗带来了困难。在放射治疗应用中，仅由二维断层图像上某些解剖部位进行简单的坐标叠加，也不能给出准确的三维影像，造成病变定位的失真和畸变。 三维重建与可视化技术利用一系列的二维图像重建为具有直观、立体效果三维图像模型，并进行定性、定量分析。该技术不仅给医生提供了具有真实感的三维图形，并让医生从任意角度观察图像，还可以从二维图像中获取三维结构信息，提供很多用传统手段无法获得的解剖结构信息，帮助医生对病变体和周围组织进行分析，极大地提高医疗诊断的准确性和科学性，从而提高医疗诊断水平。同时，三维重建与可视化技术还在矫形手术、放射治疗、手术规划与模拟、解剖教育和医学研究中发挥着重要作用。 本文首先介绍了医学图像三维重建的几种经典方法，以对该技术有个总体性的大致的了解；然后结合相关文献，深入研究了一个改进的MC（Marching Cubes）算法以及基于寰椎的X线图像的三维形态重建。 一、医学图像的三维重建的几种常见方法 目前，医学图像三维重建的方法主要有两大类：一类是通过几何单元拼接拟合物体表面来描述物体的三维结构，称为基于表面的面绘制方法；另一类是直接将体素投影到显示平面的方法，称为基于体数据的体绘制方法，又称直接体绘制方法。其中面绘制方法是基于二维图像边缘或轮廓线提取，并借助传统图形学技术及硬件实现的，而体绘制方法则是直接应用视觉原理，通过对体数据重新采样来合成产生三维图像。近来，产生了结合面绘制和体绘制两者特点的混合绘制方法，可以称为第三类三维重建方法。
3D立体显示技术的发展状况
3D立体显示技术的发展状况 3D是three-dimensional的缩写，就是三维图形。而3D技术就是虚拟三维的技术，通过利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术。在电影中实现的3D效果就是利用双眼立体视觉原理，使观众能从银幕上获得三维空间感视觉影像的电影。 目前，市场上已经有了四种比较成熟的3D显示技术，包括彩色立体三维，偏振三维，立体三维以及最新的DLP Link技术。这四类技术是当前被广泛采用的3D投影技术。由于各自的原理不同，成本不同，效果不同，也分别占有了不同的市场。 其中，立体三维技术应该是目前我们最常见的一种3D投影技术了。因为几乎目前所有的3D影院都是采用的这种设备，大家在影院中看到的《阿凡达》《豚鼠特工队》等电影几乎都是这种技术实现的。 四种比较成熟的3D显示技术： 彩色立体三维，在市场上推出时间最长，原理也最为简单，而成本最低的技术就要数彩色立体三维技术。这种技术的原理比较简单，通过物理学原理，使用不同颜色的滤光片进行画面滤光，使得一个图片能产生出两幅图像，最常见的滤光片颜色通常是红/蓝，红/绿，或者红/青。 偏振三维，与彩色立体三维技术相比，偏振三维技术在立体影像的画质方面提升非常明显。通过两台投影机以及两块偏光镜片加上立体眼镜的组合来实现 3D效果。同时偏光眼镜的成本也相对低廉，最低几十元就能购买到。当然这类技术也有弊端，需要两台投影机，成本增加， 立体三维，立体三维技术应该是目前我们最常见的一种3D投影技术了。因为几乎目前所有的3D影院都是采用的这种设备，大家在影院中看到的《阿凡达》《豚鼠特工队》等电影几乎都是这种技术实现的。 立体三维技术主要是采用了帧序列的形式来产生立体图像的。立体三维技术的实现需要三个要素，首先投影画面的刷新率需要达到每秒120帧，其次需要一个红外信号发射器，另外就是需要一个可以接收红外信号的3D立体眼镜。 DLP Link技术，它是美国德州仪器在09年上半年发布的最新3D投影技术。它主要是在立体三维技术的基础上进行完善实现的。DLP Link技术的原理与立体三维技术大致相同，唯一的区别是3D信号的传输不是由红外装置，而是通过DLP投影机中的DMD芯片的闭合来控制3D信号的传输。 真实的世界是立体的，为了展现这个多维的世界，无论是软件内容提供方，还是硬件设备制造者，都在为打破传统的2D图像，在3D显示领域不断努力，如最近越来越火爆的3D电影、NVIDIA的3D Stereo技术等。但是早期不论是电影院中的大屏幕，还是来使用显示器作为显示设备，人们都需要佩戴特制的专用眼镜才能看到立体效果，这在实际应用中难免有些局限。因此随着技术的不断改进，一些厂商推出了不需要佩戴3D眼镜，就能够观察到立体画面的显示设备，它将成为显示器未来发展的趋势。接下来，我们来看看这种更为先进和自由的裸眼3D技术。
助视3D显示技术概述
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助视3D显示技术概述 作者：王琼华， 粱栋， 宋呈群， WANG Qiong-hua， LIANG Dong， SONG Cheng-qun 作者单位：王琼华,宋呈群,LIANG Dong,SONG Cheng-qun(四川大学电子信息学院,四川成都,610065)， 粱栋,WANG Qiong-hua(四川大学视觉合成图形图像技术国家重点学科实验室,四川成都,610065) 刊名： 真空电子技术 英文刊名：Vacuum Electronics 年，卷(期)：2011(5) 参考文献(25条) 1.陈芳时分式液晶立体眼镜的工作原理及使用要点 2005 2.杨怀洲;华蕴博;徐庐生用液晶开关实现RDS立体成像的方法学研究 1997(01) 3.Liou J C;Lee K;Tseng F G Shutter Glasses Stereo LCD with a Dynamic Backlight 2009 4.Kang H;Roh S D;Baik I S A Novel Polarizer Glasses-type 3D Displays with a Patterned Retarder 2010 5.Lee K;Tsai C H Micro Retarder Plate 2002 6.Herke R;Anderson M;Baur T Liquid Crystals in Precision Optical Devices 1999(45) 7.秦开怀;罗建利自由立体显示技术及其发展 2009(10) 8.Tao Y H;Wang Q H;Gu J Autostereoscopic Three Dimensional Projector Based on Two Parallax Barriers 2009(20) 9.Paul M A Survey of 3D Display Technologies 2005 10.周磊;王琼华;陶宇虹立体显示用柱面透镜光栅的设计 2009(12) 11.赵仁亮;赵悟翔;王琼华狭缝光栅自由立体显示器立体可视区域的研究 2008(05) 12.Zhao W X;Wang Q H;Wang A H An Autoste reoscopic Display Based on Two-Layer Lenticular Lens 2010(24) 13.蔡履中;刘华光光学三维显示技术 1996(01) 14.Wang A H;Wang Q H;Li D H Three Dimensional Display Technology 2008(01) 15.Lee B;Park J H Overview of 3D/2DSwitchable Liquid Crystal Display Technologies 2010 16.Takashi K3D Display and Applications 2002(1-2) 17.Wang Q H;Wu T;Wu S T Achromatic Polarization Switch Using a Film-Compensated Twisted Nematic Liquid Crystal Cell 2004(04) 18.Shikama S;Umeno D Optical Polarization Switch and Method of Using Same 1999 19.潘冬冬;王琼华;李大海偏振眼镜立体显示的立体串扰度及其影响因素 2009(04) 20.Fritz M;Jorke H INFITEC A New Stereoscopic Vis ualisation Tool by Wavelength Multiplex Imaging 2005(03) 21.Woods A;Harris C Comparing Levels of Crosstalk with Red/Cyan, Blue/Yellow, and Green/Magenta Anaglyph 3D Glasses 2010 22.Chang A J;Kim H J;Choi J W Ghosting Re duction Method for Color Anaglyphs 2008 23.Wang Q H;Deng H;Jiao T T Imitating Mi cro-Lens Array for Integral Imaging 2010(05) 24.Park J H;Hong K;Lee B Recent Progress in Three-Dimensional Information Processing Based on IntegralImaging 2009(34) 25.王琼华3D显示技术与器件 2011 本文链接：https://www.360docs.net/doc/8316217628.html,/Periodical_zkdzjs201105002.aspx
三维地理信息系统技术综述
三维地理信息系统技术综述 朱庆 测绘遥感信息工程国家重点实验室（武汉大学） 湖北省武汉市珞喻路129号， 430079 E-mail:Zhuq66@https://www.360docs.net/doc/8316217628.html, 摘要：本文对三维地理信息系统技术进行综述性介绍，扼要地讨论了国内外有关三维地理空间信息的获取、管理、分析与可视化等技术的进展与动态。 关键词：地球空间信息技术，三维地理信息系统，数据获取，三维可视化 A Survey of Three Dimensional GIS Technologies Zhu Qing State Key Lab of Information Engineering in Surveying Mapping and Remote Sensing 129 LuoYu Road, Wuhan Hubei, 430079P.R.China E-mail: zhuq66@https://www.360docs.net/doc/8316217628.html, Abstract: in this survey, the 3D GIS technologies are briefly reviewed with the main concern in the recent developments in the acquisition, management, analysis and visualization of 3D geo-spatial information, their advantages and limitations are discussed respectively. Key Words: Geospatial Technology, 3D GIS, Data Acquisition, 3D Visualization 1 引言 最近一期《自然》杂志刊登的文章“地图制图的时机”把地球空间信息技术（geotech-nologies）看成是世界上继生物技术（biotechnology）和纳米技术（nanotechnology）之后发展最为迅速的第三大新技术，而遥感技术（RS）与地理信息系统技术（GIS）则是地球空间技术的核心内容（Gewin，2004）。特别是GIS技术已经成为空间数据处理、集成和可视化最成功的技术之一，并作为地球空间信息处理的有效工具极大地推动了地球空间技术在各个领域的应用。虽然关于GIS的定义有许多不同，但几乎都公认GIS是一个以空间数据（信息）为中心的系统，这一点从美国摄影测量与遥感学会给出的定义即可见一般：“GIS
各种3D技术的优缺点
3D立体显示技术综述 引言 理想的视觉显示与日常经历中的场景对比，在质量、清晰度和范围方面应该是无法区分的，但是当前的技术还不支持这种高真实度的视觉显示。随着2009年底卡梅隆导演的《阿凡达》热映，三维立体(3D Stereo)显示技术成为目前火热的技术之一，通过左右眼信号分离，在显示平台上能够实现的立体图像显示。立体显示是VR虚拟现实的一个实现沉浸交互的方式之一，3D(3 dimensional)立体显示可以把图像的纵深，层次，位置全部展现，观察者更直观的了解图像的现实分布状况，从而更全面了解图像或显示内容的信息。 电影《阿凡达》热映的后时代，全民步入了3D立体的时代，随着技术的发展和对3D 技术关注度的剧增，3D显示技术的普及化应用已进入紧锣密鼓的实用阶段。本文旨在介绍目前各种系统或设备对三维立体实现方式，推广三维立体的认知度。 1、3D立体显示原理 3D立体显示的基本原理如图表1所示。图中表示两眼光轴平行的情况，相当于两眼注视远处。内瞳距（IPD）是两眼瞳孔之间的距离。两眼空间位置的不同，是产生立体视觉的原因。F是距离人眼较近的物体B上的一个固定点。右面的两眼的视图说明，F点在视图中的位置不同，这种不同就是立体视差。人眼也可以利用这种视差，判断物体的远近，产生深度感。这就是人类的立体视觉，由此获得环境的三维信息。
图表 1 立体显示原理 人眼的另一种工作方式是注视近处的固定点F。这时两眼的光轴都通过点F。两个光轴的交角就是图中的会聚角。因为两眼的光轴都通过点F，所以F点在两个视图中都在中心点。这时，与F相比距离人眼更远或更近的其他点，会存在视差。人眼也可以利用这种视差，判断物体的远近，产生深度感。 目前市场上的3D立体技术的产品主要围绕着裸眼立体和非裸眼立体两种方式，其中涉及的主要产品有：液晶显示设备、等离子显示设备、便携式显示终端设备、投影设备等。 2、立体显示分类 3D立体显示技术可主要分为:裸眼立体显示、便携式立体显示、佩带眼镜的立体三种方式，下面分别介绍不同的显示技术。 因头盔式立体呈现方式较老而且使用极少，全息方式因价格等因素远离民用，因此，本文不对此部分内容做介绍与综述。 2.1裸眼立体显示 裸眼立体显示不要求辅助的观看设备（不需要佩带眼镜），不给用户附加任何约束。观看区域或观看体积的大小可能有所不同，裸眼立体显示也可由多人观看,但整体亮度或观看角度有极大限制。 2.1.1透镜(Lenticulars)显示技术 一个透镜面是圆柱透镜的阵列，它用于产生自动立体三维图像，这是通过把两个不同的二维图像导向各自的观看子区域。在透镜面前方不同的角度上，在子区域内形成图像。当观察者的头在正确的位置时，每只眼就在不同的观看区，看到不同的图像，得到双目视差。 透镜成图像对于大的视场要求高分辨率。对两个视场必须实时显示，而且图像被切片并放在透镜后面的垂直条中。可显示的视场的数目受到圆柱透镜聚焦能力不完善性的限制。透镜畸变和光的绕射减少了透镜方向性，于是由背面屏幕聚焦的图像，不是以平行射线出现，而是以某种角度散布。这种散布限制了能彼此区分的子区域数目。透镜面显示的另一个关键问题是背部屏幕图像必须对准缝口或透镜，否则子区域图像将不会导向合适的子区域。