立体显示技术
三维立体显示技术
对观察者头部旳位置和观察角度有较严格旳限制 ；
不能显示或只能显示很有限旳运动视差图片 ；
水平辨别率损失，画面亮度较低 。
研究方向
更精确旳深度图；
区域移动补点研究 ；
运动视差图像旳研究 ；
新型构造和器件旳研究 。
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集成显示技术（Integral Imaging ）
• 集成显示技术又称全景显示，于 1923年由 Lippmann发明。
体显示：G体像素
T体像素；
自动立体显示：到达上K旳可视区域；
MEMS器件在三维立体显示中旳应用；
全运动视差旳实现；
谢谢各位老师同学， 请提出宝贵意见。
被动发光旋转扫描体显示系统
Felix3D三维显示系统
可显示物体旳体像素数目10k。
被动发光旋转扫描体显示系统
Perspecta 3d显示屏
辨别率:768*768*192； 色彩格式:24bit RGB; 旋转屏转速：730rad; 体像素数：100M； 帧频：2409FPS； 接口数据率：4.68GB; 显示范围：10英寸； 可视角度：360°。
静态体三维显示技术
基于空间等离子体旳三维显示技术
静态体三维显示技术
DepthCube三维显示系统
体三维显示系统
最新进展
南加州大学研制旳三维显示系统
体三维显示系统
南加州大学研制旳三维显示系统旳 创新之处:
使用与水平成45度旳旋转镜来替代平面漫反射屏幕 。 研制了基于DLP旳帧频可高达5000fps旳超高速彩色投影机
体三维显示系统旳分类
目前，体三维显示系统从显示空间旳形成上划分可分为两
类：
•主动发光旋转扫描体 三维显示
•螺旋屏
3d 显示 原理
3d 显示原理
3D显示原理是通过在屏幕上创建一种立体效果，使画面看起来具有深度和逼真感。
它基于人眼的立体视觉原理，利用左右眼分别接收到的略有差异的图像来产生立体感。
首先，3D显示技术需要一个特殊的屏幕。
这种屏幕通常是采用了透镜或者劈棱镜的材料制成，能够将左眼和右眼的图像分别传递到观察者的眼睛中。
接下来，图像数据会通过电子信号传递给显示屏。
同传统2D 显示不同，3D显示需要两个图像，一个是左眼图像，一个是右眼图像。
因此，显示屏会在同一时间将两个图像显示出来，每个图像占据屏幕的一半。
当观察者戴上特殊的眼镜，比如红蓝或偏振眼镜时，左眼只能看到屏幕上的左图像，右眼只能看到右图像。
这种眼镜会过滤掉相应眼睛不应看到的图像，确保每只眼睛只能接收到特定的图像。
这时，观察者的大脑会将两只眼睛接收到的图像进行组合，并确定物体在空间中的位置。
由于左眼和右眼接收到的图像略有差异，大脑会根据这种差异来感知物体的深度和距离。
总结起来，3D显示的原理就是通过将左眼和右眼的图像分离并在观察者的眼睛分别显示，利用人眼和大脑的合作来产生立体效果。
这种技术使得观众能够感受到物体的立体感，提供更加逼真、沉浸的视觉体验。
立体显示技术
3D立体显示技术虚拟现实是一种新兴的、极有应用前景的计算机综合性技术。
采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的特定范围的虚拟环境。
立体显示是虚拟现实的关键技术之一，它使人在虚拟世界里具有更强的沉浸感，立体显示的引入可以使各种模拟器的仿真更加逼真。
研究立体成像技术并利用现有的微机平台，结合相应的软硬件系统在平面显示器上显示立体视景。
一、立体显示原理由于人眼有 4 - 6cm的距离，所以实际上我们看物体时两只眼睛中的图象是有差别的。
两幅不同的图象输送到大脑后，我们看到的是有景深的图象。
这就是计算机和投影系统的立体成像原理。
依据这个原理，结合不同的技术水平有不同的立体技术手段。
只要符合常规的观察角度，即产生合适的图象偏移，形成立体图象并不困难。
从计算机和投影系统角度看，根本问题是图象的显示刷新率问题，即立体带宽指标问题。
如果立体带宽足够，任何计算机、显示器和投影机显示立体图象都没有问题。
二、四种立体显示技术下面就介绍4种技术如何将片源输送给双眼，其中前三种，分色、分光、分时技术的流程很相似，都是需要经过两次过滤，第一次是在显示器端，第二次是在眼睛端：1)分色技术：分色技术的基本原理是让某些颜色的光只进入左眼，另一部分只进入右眼。
我们眼睛中的感光细胞共有4种，其中数量最多的是感觉亮度的细胞，另外三种用于感知颜色，分别可以感知红、绿、蓝三种波长的光，感知其它颜色是根据这三种颜色推理出来的，因此红、绿、蓝被称为光的三原色。
要注意这和美术上讲的红、黄、蓝三原色是不同的，后者是颜料的调和，而前者是光的调和。
显示器就是通过组合这三元色来显示上亿种颜色的，计算机内的图像资料也大多是用三原色的方式储存的。
分色技术在第一次过滤时要把左眼画面中的蓝色、绿色去除，右眼画面中的红色去除，再将处理过的这两套画面叠合起来，但不完全重叠，左眼画面要稍微偏左边一些，这样就完成了第一次过滤。
第二次过滤是观众带上专用的滤色眼镜，眼镜的左边镜片为红色，右边的镜片是蓝色或绿色，由于右眼画面同时保留了蓝色和绿色的信息，因此右边的镜片不管是蓝色还是绿色都是一样的。
立体显示技术研究与应用
立体显示技术研究与应用立体显示技术是一种近年来快速发展的重要技术，它可以为人们带来更加真实、直观的画面效果。
随着消费电子产品的普及，立体显示技术已经在许多领域得到了应用，如军事仿真、医学影像、娱乐游戏等。
一、立体显示技术的分类立体显示技术按照显示原理可以分为光学、液晶和OLED三大类。
其中，光学立体显示技术包括立体投影和立体镜头两种形式，液晶和OLED则是根据屏幕显示原理划分。
1. 光学立体显示技术光学立体显示技术是利用人眼重叠区域的视差差异，通过一个像素同时传送两帧不同的图像，使观看者可以看到立体图像。
其中，立体投影可将三维图像投射到对应的物理空间中，让观众直接观看到真实的三维图像，立体镜头则是通过左右两个不同角度的镜头拍摄同一景物，再将两个不同的画面重叠在一起，形成立体效果。
2. 液晶立体显示技术相对于光学立体显示技术，液晶立体显示技术更为常见。
它是通过增加两个偏振片，并分别控制帧与帧间的光学差异，然后在液晶面板上将两个分离的图像显示在同一屏幕上，使观众可以看到立体效果。
3. OLED立体显示技术OLED立体显示技术是针对液晶屏幕存在的不足而开发出来的。
OLED液晶显示器由于其自发性光源，使其可以实现更深的黑色和更亮的亮度，同时，由于其更快的响应速度和更高的刷新率，OLED立体显示技术可以实现更加真实逼真的画面表现。
不过，由于生产成本较高，目前OLED立体显示技术仍处于发展初期。
二、立体显示技术的应用现如今，立体显示技术已经广泛应用于电影、游戏、医学、军事等领域：1. 电影立体电影是立体显示技术的重要应用之一。
其通过在新型电影院的投影屏幕上利用特别的3D镜片，将平面图像立体化，呈现更加真实的视觉效果。
它可以让观众更加身临其境地感受到影片中的情节，增强了影片的沉浸式体验。
2. 游戏立体游戏是近年来娱乐游戏领域中的立体显示技术的应用之一。
它不仅可以为玩家带来更加真实的游戏画面体验，还可以提高玩家的游戏体验品质和游戏感受。
三维显示的技术
• 第三，优秀的立体显示设备一定是容易安 装和使用的，而且与计算机、图像卡和软 件等的接口简单。使用三维显示技术来观 看复杂数据和图像的用户，应该将他们的 注意力集中在所观看的内容而不是观看的 手段。
二、三维立体显示技术的分类
• 现代的三维显示方式是希望通过一个3D显 示器来直接显示三维图像，从而使得表现 出的三维物体既有心理景深，更有物理景 深，而且，多个观察者不需要任何辅助设 备，就可以从多个角度直接观察三维物体， 就像人们观察金鱼缸里面的金鱼一样，这 是一门综合技术，而且是基于体素的，因 此，这种显示器称为真三维显示器。
• 在广告业方面：
可以显示需要演示的产品，既能提供真三维 效果，同时又减少了真实样品的损坏
结束
③ 另外一种产生立体视觉的方法是采用一 对儿叠在一起的液晶面板，第一块面板控 制像素密度，而另一块控制偏光方向。高 亮度的背光也需要校准以减少相邻像素的 漏光，而且一块漫散屏被放在显示器的前 面用于拓宽校准光源的视角。液晶板上显 示的每幅图像都根据接收到的立体图像对 来计算偏光方向，用户也需要佩戴偏光眼 镜来分离左右眼图像。
三维立体显示技术的分类
（一）现有技术——基于2D显示器的模拟
原理：采用二维的计算机屏幕来显示旋转的2D图 像，从而 产生3D的显示效果。3D效果=2D图像+旋转变换
特点：此种显示方式基于传统的计算机图形学和图像处理技 术，是基于像素的。只产生心理景深，而不产生物理景深。
（二）双目视差立体显示
• 人具有立体视觉能力，这是由于人有两只 眼睛（成人眼睛瞳孔平均间距为65mm）， 它们从不同的方位获取同一景物的信息， 各自得到关于景物的二维图像，这左右两 幅图像有着微小的区别，这种区别就叫做 视差。人的大脑通过对左右两幅图像以及 两幅图像的视差进行分析和处理后，可以 得到关于景物的光亮度、形状、色彩、空 间分布等信息。
立体显示技术介绍
3D虚拟现实：
虚拟房地产场景
虚拟游戏场景
互动游戏
虚拟驾驶
THE END
谢谢观赏
实现原理：主动3D是显示设备分 别显示左右眼画面，通过快门式 眼镜进行画面的物理遮挡，同一 时刻，只有一只眼镜看见相应的 画面，在视觉残留的作用下，让 人脑中组合成3D立体画面
。
主动式3D立体：
主动3D眼镜与显示设备的同步有2种方法 1.采用DLP link技术同步，无需外置红外发 射器，成本低，但是传输距离近，稳定性 差。 2.采用红外无线发射器，增加了成本，但 是传输距离远，使用同步信号分配器，还 可以支持多个发射器同时工作，稳定性好。
4D、5D、6D、7D立体：
虚拟过山车
环境4D剧场
体感互动影院
立体显示技术的应用
3D/4D影院：
目前的主动3D大多融合设备融合来实现大画面显示以及异形幕显 示，来增加观众的临场感。 当多台投影机融合实现主动3D时必须考虑和快门式眼镜的信号同 步，解决办法有2种。 1.使用 DLP link技术实现同步----不需要使用发射器，成本低，传 输距离短，稳定性略差 2.使用同步信号分配器来实现同步----传输距离长，信号稳定，成 本略高 选用哪种方式，需要结合项目具体情况。目前使用比较多的是同 步信号分配器方式。 投影机之间的同步通常是通过投影机同步接口的串联来实现。
立体显示原理图-左右眼观察到的图像是有区别的
•3D的概念：Three Dimensional（三个维度）， 这里的维度“原本”指的是“空间方向”的维度， 也就是我们通常理解的X轴Y轴Z轴，三个维度组 成了三维空间-立体空间。2D也就是二维，也就 是X轴Y轴组成的平面。3D电影能看出“一个物 体从屏幕里飞出来”的效果，这就观众感受到是 画面Z轴的效果。） •3D立体投影是为了提升观众的真实感而出现的 一种显示方式。 •从实现原理上来说，就是利用人眼的视觉差和 视觉残留，从而在二维的屏幕上感受到三维的画 面效果。
3D立体显示技术的研究与应用
3D立体显示技术的研究与应用随着科技的不断发展，3D立体显示技术已经成为互联网发展中的一个热门领域，越来越多的人们将其应用于娱乐、教育、医疗等领域。
3D立体显示技术的应用涵盖面广，成为了各行各业竞相探索的领域，由此发展起了一个完整的产业链。
本文将介绍3D立体显示技术的研究与应用。
一、3D立体显示技术的发展历程3D立体显示技术的源起可以追溯到19世纪50年代，最初主要应用于印刷、摄影等领域。
20世纪80年代，3D技术得到了巨大的发展，电影、游戏、广告等行业开始采用3D技术，开启了3D技术在娱乐领域的广泛应用。
随着经济社会的不断发展，3D立体显示技术的应用领域不断扩大，进入了医疗、教育、智能交互等多个领域，而且一些公司也在不断尝试将3D技术与实际生产和生活融合。
二、3D立体显示技术的原理3D立体显示技术主要是基于视差原理实现的。
我们生活中所见到的物体就是以双眼观察到的不同视角融合后的图像。
3D立体显示技术就是将双眼观看的图像通过特殊的技术分别传递到左右眼，然后两幅图像在人的大脑中形成一个立体效果，从而突破平面的视觉显示效果，形成一种立体的效果。
三、3D立体显示技术的应用1、娱乐领域电影、游戏、VR等娱乐领域是3D立体显示技术最为广泛的应用领域之一。
电影作为传统的应用领域，3D电影也受到越来越多的观众欢迎。
3D电影依靠特殊的眼镜，将左右两侧影像投射在大银幕上，使观众感受到真实的立体感。
同时，随着VR技术的不断完善，将3D立体显示技术应用于游戏和VR已经不再成为梦想。
2、医疗领域3D立体显示技术在医学领域也具有广泛的应用前景。
3D打印技术通过扫描患者身体的CT或MRI扫描结果，将其转化为3D模型，再通过3D打印技术处理出病灶的立体模型，使医生可以更直观地进行手术操作，提高手术成功率，减少手术时间和难度，并能提高患者的治疗体验。
3、教育领域3D立体显示技术也是教育领域的一个重要应用方向。
在生物、地理、历史等学科中应用3D打印技术，可以将抽象的概念物体化，让学生更加直观地感受学科内容。
3D显示技术及原理
3D显示技术及原理目前，主流的3D显示技术主要包括以下几种：活动式立体显示技术（Active Stereo Display）、自动立体显示技术（Autostereoscopic Display）、延迟立体显示技术（Lenticular Display）、亮点调制立体显示技术（Parallax Barrier Display）和体感互动立体显示技术（Interactive Stereoscopic Display）。
下面对这几种技术进行详细介绍。
活动式立体显示技术是通过佩戴一副特殊的眼镜实现的。
这种眼镜通过活动式的方式，在用户的左右眼分别显示不同的图像，从而使得用户产生立体感。
这种技术的优点是成本相对较低，缺点是需要佩戴特定的眼镜才能够获得立体效果。
自动立体显示技术是一种无需佩戴额外设备就能够获得立体效果的技术。
这种技术利用了视差（parallax）原理，通过在屏幕上显示不同深度的图像，使得观众在不同角度观看时能够看到不同的图像。
这种技术的优点是使用方便，不需要额外设备，缺点是视角受限，仅适合单个观众使用。
延迟立体显示技术是通过在屏幕前方放置特殊的透镜来实现的。
这种透镜可以将左右眼的图像进行分隔，并且能够根据观众的位置调整透镜的倾斜程度，从而使得观众在不同位置观看时能够看到不同的图像。
这种技术的优点是观看角度较大，缺点是视角范围内存在图像的失真。
亮点调制立体显示技术是通过在屏幕上放置像素级的透镜来实现的。
这种透镜能够根据左右眼的视点位置调整透镜的透光率，从而使得观众的左右眼看到不同的图像。
这种技术的优点是图像清晰度高，缺点是成本较高，且需要较高的分辨率支持。
体感互动立体显示技术是将3D显示技术与体感技术相结合的一种显示技术。
这种技术通过传感器等设备获取观众的体感数据，根据观众的动作姿态来调整显示的立体图像，从而使得观众能够实现虚拟世界中的互动体验。
这种技术的优点是增强了用户的沉浸感和参与感，缺点是设备复杂且成本较高。
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计算机 图形技术
虚拟现实 （VR） ）
人机交互 技术
本 文 侧 重 点
立体显示 技术 传感技术 等
虚拟现实中的立体显示技术
立体显示是虚拟现实的一个实现方式， 是虚拟现实“沉浸感”特征的具体体现。它 使得人在虚拟的环境中具有更强的沉浸感， 可以使各种模拟器的仿真更加逼真。
人立体视觉概述
人的大脑能从4个方面获得深度 距离 线索： 人的大脑能从 个方面获得深度(距离 线索： 个方面获得深度 距离)线索 静态图像中的深度线索 由运动造成的深度线索 生理上的深度线索 双目视差线索 在这里主要介绍双目视差线索。
立体显示设备
头盔显示器（ 头盔显示器（ HMD ）
双眼局部重叠的头盔显示器光学模型
立体显示设备
手持式立体显示设备
手持式VR立体显示器屏幕很小，它利用某种 跟踪定位器和图像传输技术实现立体图像的显示 和交互作用，可以将额外的数据增加到真实世界 的视图中，用户可以选择观看这些信息，也可以 忽略它们而直接观察真实世界，一般适用于增强 式VR系统中。
立体显示设备 2、投影式VR显示设备
一般可以通过并排放置多个显示器创建大型显示墙，或通过 多台投影仪以背投的形式投影在环幕上，各屏幕同时显示从某一 固定观察点看到的所有视像，由此提供一种全景式的环境。 （1）墙式投影显示设备： 可采用平面、柱面、球面的屏幕形式。
立体显示设备
（2）响应工作台式显示设备 一般由投影仪、反射镜和 显示屏（一种特制玻璃） 组成，投影仪将立体图像 投射到反射镜面上，再由 反射镜将图像反射到显示 屏上。
谢谢！ 谢谢！
立体显示设备
固定式立体显示设备 头盔显示器 手持式立体显示设备
立体显示设备
固定式立体显示设备
1、台式VR显示设备
一般使用标准计算机监视器，配合双目立体眼镜组成。 根据监视器的数目不同，还可分为单屏式和多屏式两类。
立体显示设备 2、投影式VR显示设备
墙式投影显示设备 响应工作台式显示设备 洞穴式投影显示设备 投影式VR 投影式 显示设备
立体显Байду номын сангаас设备
头盔显示器
立体显示设备
头盔显示器（ 头盔显示器（ HMD ）
HMD通常被固定在用户的头部，随着头部的 运动而运动，并装有位置跟踪器，能够实时测出 头部的位置和朝向，并输入到计算机中。 计算机根据这些数据 生成反映当前位置和朝向 的场景图像，进而由两个 LCD或CRT显示屏分别向 两只眼睛提供图像。
人立体视觉概述
？
双目视差如何获得深度线索 双 视 视差 双 立体 视差 立体深度
双目视差
人立体视觉概述
？
立体显示是怎样实现的呢 的 立体 的 人 立体 的 的 的视觉 的 视 的
人立体视觉概述
正视差
负视差
零视差
人立体视觉概述 双中心投影算法
右眼投影线的参数方程：
投影面上坐标：
水平视差：
当zp>d时，0<E<e，此时为正视差； 当zp<d时，E<0，此时为负视差； 当zp=d时，E=0，此时为零视差
立体显示设备
3）洞穴式投影显示设备（CAVE）： CAVE就是由投影显示屏包围而成的一个立体空间 （洞穴），分别有4面式、5面式或6面式CAVE系统。
立体显示设备 3、真三维立体显示 利用投影机把同一物体的 多幅不同二维影像闪投在显 示屏上，同时屏幕快速旋转， 观看者大脑就会将不同画面 拼合而成似乎漂浮在空中的 三维物体影像。
浅析虚拟现实中的立体显示技术
导师：何汉武 教授 学生：李涛涛
虚拟现实的技术组成
虚拟现实（VR）是一项综合集成技术。 该技术集成了计算机图形(CG)技术、人 机交互技术、人工智能、传感技术、显示 技术、网络并行处理等技术的最新发展成 果，是一种由计算机技术辅助生成的高技 术模拟系统。
虚拟现实的技术组成