真三维高清晰度显示技术——信息显示领域的重要发展方向
3D立体成像技术的应用和发展
3D立体成像技术的应用和发展1. 前言3D立体成像技术是一项在现代科技领域中越来越受到关注的技术。
从最初的“红蓝眼镜”到现在的“VR头戴显示器”，3D技术给人带来了跨维度的视觉体验。
本文将从“3D立体成像技术的定义和原理”、“3D立体成像技术的应用领域”和“3D立体成像技术的发展趋势和未来展望”这三个方面对3D立体成像技术进行深入探讨。
2. 3D立体成像技术的定义和原理3D立体成像技术是一种能够使人眼观察到物体的立体结构的技术。
它的原理是通过不同的成像方式，将平面图像转换成一个带有深度信息的立体图像，使得用户可以感受到像实物一样的3D视觉效果。
3. 3D立体成像技术的应用领域3.1 电影和游戏制作近年来，随着消费者对于视觉体验的需求不断增加，电影和游戏制作中的3D立体成像技术越来越受到青睐。
《阿凡达》和《异星觉醒》就是3D技术应用的成功案例。
同时，游戏制作公司也开始将3D技术作为开发游戏的工具，以提高游戏画面的逼真度。
3.2 医学和医疗诊断3D技术在医学以及医疗诊断方面的应用也越来越广泛。
例如，在医学图像处理中，可以将X光、CT、MRI等医学图像进行三维重建，以便医生更准确地进行诊断和手术操作。
3.3 建筑和设计3D技术在建筑和设计方面的应用也非常重要。
使用3D技术建模可以更加准确地呈现建筑物和室内设计方案。
同时，3D技术可以节省时间和成本，使得建筑和设计公司更加高效地完成工作。
4. 3D立体成像技术的发展趋势和未来展望4.1 通过不断改进算法，提高图像质量目前3D技术存在一些问题，比如图像质量不够好，易出现重影等现象。
为了提高用户体验，各家公司会通过不断改进算法等手段，提高图像质量，并解决常见的问题。
4.2 3D技术将融入更多的应用场景未来，3D技术将越来越多地融入到各种应用场景中。
比如，在智能家居领域，3D技术可以创建更加真实的虚拟场景，以便用户更好地体验智能设备。
同样，在在线教育和远程会议领域，3D 技术可以模拟真实的教室和会议场景，提高学习和工作效率。
高分辨真三维显示中的体素化及均匀化方法
高分辨真三维显示中的体素化及均匀化方法高分辨真三维显示中的体素化及均匀化方法引言随着计算机科学和图形学的不断发展，三维图形技术也得到了广泛的应用。
而高分辨真三维显示作为图形学领域中的一项重要技术，对于三维图形的显示和处理具有很大的帮助。
在高分辨真三维显示中，体素化技术和均匀化方法是两个必不可少的技术，可以提高三维图形的显示效果和用户体验。
本文主要介绍高分辨真三维显示中的体素化技术和均匀化方法，希望能够为读者提供一些参考和帮助。
一、体素化技术体素化是指将三维物体转换成一系列体素（三维像素）的过程。
体素化技术可以将三维图形处理成一个个虚拟的立方体，这些立方体可以表示三维场景中的每一个物体。
其中，每一个立方体像素的颜色都可以用来描述场景中该立方体的物体的颜色或属性。
在高分辨真三维显示中，体素化技术主要包括以下几个方面：1、体素数据结构体素数据结构是一种用于存储三维图形的数据结构。
通常情况下，体素数据结构可以分为三种类型：块状体素、栅格体素和自适应体素。
其中，块状体素和栅格体素是比较基本的体素数据结构，而自适应体素则是一种更加先进的体素数据结构。
块状体素和栅格体素都是由固定大小的立方体体素组成的，区别在于块状体素的立方体必须是相邻的，而栅格体素则可以是不相邻的。
2、体素模型重建体素模型重建是指根据输入的点云数据集建立起符合点云表面特征的三维模型。
体素模型重建技术可以使用各种算法进行，例如基于网格重建的方法、基于流形理论的方法、基于深度图像的方法等。
其中，基于深度图像的方法是一种常用的体素模型重建方法，可以使用深度相机采集场景深度图像，并使用基于解析法的体素模型重建算法，将二维图像转换成三维模型。
3、体素叶子节点的表示体素树（VoxTree）是将物体划分成立方体体素后所得到的一种层次结构。
在体素树中，每一个叶子节点都可以存储着一个立方体体素。
可以使用不同的叶子节点表示方法，如图片压缩技术、树状体素分割算法、分段算法等。
高分辨率三维成像技术的研究与应用
高分辨率三维成像技术的研究与应用随着科技的不断发展，三维成像技术得到了广泛应用。
它通过获取物体的三维形状、颜色以及纹理等特征，能为各行各业提供更多的信息和帮助。
高分辨率三维成像技术能够更加精确地获取物体数据，提高成像质量，具有非常广阔的应用前景。
一、高分辨率三维成像技术的研究高分辨率三维成像技术主要包括三维重建、三维扫描以及三维摄影三个方面。
现代成像技术不仅要求图像清晰、准确，更要求速度快、易用性高。
1. 三维重建三维重建是将多幅二维图像通过计算机算法，生成物体三维模型的技术。
三维重建采用不同光源拍摄物体的多张图片，再通过图像处理的方法，对这些图片进行融合，最终重建出一个完整的三维模型。
现今，三维重建技术已经广泛应用于建筑、文化遗产、电影等领域。
2. 三维扫描三维扫描是用专业的扫描设备对物体进行扫描，通过数据处理生成三维模型的技术。
三维扫描技术可以通过使用激光、光线等不同方式进行扫描，无论是尺寸还是形态等方面都能达到非常高的准确度。
三维扫描技术运用非常广泛，包括自动化制造、文化遗产重建以及人体建模等领域。
3. 三维摄影三维摄影是通过逐帧的方式来捕捉物体在不同角度下的影像，从而生成三维模型的技术。
在三维摄影技术中，影像的清晰度和准确度都非常重要，能够决定三维模型的质量。
三维摄影技术最常应用于建筑模型、动画制作以及游戏等领域。
二、高分辨率三维成像技术的应用高分辨率三维成像技术能够提供各种行业的高效解决方案，现已被广泛应用于以下领域：1. 建筑高分辨率三维成像技术可以为设计人员提供准确、清晰的建筑模型和元素信息。
在建筑设计过程中，高分辨率的三维成像技术还能够帮助设计人员更好地理解和规划场景，提高效率。
2. 工程高分辨率三维成像技术可以提供工程项目的全景式、多角度的空间立体信息，帮助工程师对环境进行更好的识别和理解，提高工程效率和质量。
3. 人体医学高分辨率三维成像技术能够帮助医生精准地进行检查和治疗。
三维显示技术介绍
三维显示技术介绍目前的三维立体显示技术共可以分为分光立体眼镜 (Glasses-based Stereoscopic)、自动分光立体显示 (Autostereoscopic Displays)、全息术 (Hologram)和体三维显示(V olumetric 3-D Display)4大类。
其中的前两类应该都是大家很熟悉的技术了，它们都采用了视差的方式来给人以3D显示的感觉：分别为左眼和右眼显示稍有差别的图像，从而欺骗大脑，令观察者产生3D的感觉。
由于人为制造视差的方式所构造的3D景象并不自然，它加重了观察者的脑力负担，因此看久了会令人头痛。
而全息术则利用的并不是数字化的手段，而是光波的干涉和衍射，它一般只能生成静态的三维光学场景，并且对观察角度还有要求，所以就目前而言，它对于人机交互应用而言还并不适合。
体三维显示则与前三者不同，它是真正能够实现动态效果的3D技术，它可以让你看到科幻电影中一般“悬浮”在半空中的三维透视图像。
体三维显示技术目前大体可分为扫描体显示 (Swept-V olume Display)和固态体显示 (Solid-V olume Display)两种。
其中，前者的代表作是Felix3D和Perspecta，而后者的代表作则名为DepthCube。
Felix3D拥有一个很直观的结构框架，它是一个基于螺旋面的旋转结构，如下图所示，一个马达带动一个螺旋面高速旋转，然后由R/G/B三束激光会聚成一束色度光线经过光学定位系统打在螺旋面上，产生一个彩色亮点，当旋转速度足够快时，螺旋面看上去变得透明了，而这个亮点则仿佛是悬浮在空中一样，成为了一个体象素(空间象素，V oxel)，多个这样的voxel便能构成一个体直线、体面，直到构成一个3D物体，过程很直观，不是么？Perspecta可能是扫描体3D显示领域最令人瞩目的成就了，它采用的是一种柱面轴心旋转外加空间投影的结构，如下图所示，与Felix3D不同，它的旋转结构更简单，就一个由马达带动的直立投影屏，这个屏的旋转频率可高达730rpm，它由很薄的半透明塑料做成。
基于DMD的真三维显示系统及其三维成像引擎设计
SRAM 层。对 DM D 完成一次操作需要顺序 6 个 步骤 : 准备 memo ry 、 复位、 解锁、 区分、 寻址和锁 存、 刷新 m em ory [ 9] 。为了充 分利用 DMD 芯片, T I 开发了 DM D 芯片组方便用户使用。 DM D 芯 片组由 3 个主要芯片组成 : DM D 芯片、 DAD 电源 和复位驱动、 DDC 数字控制器 ( FP GA ) 。图 4( a) 为各个芯片之间的信号连接 , 其中 DAD 电源和 复位驱动产生 DM D 镜片 16 个块的复位控制信
M1、 M2、 #、 M t , 这样三维模型 M 表示成向量的 形式为: M = { M 1 , M 2 , #, M t } , 其中 M k = { m (i,k) j | i, j , k ∃ N , 1 % i % p , 1 % j % q, 1 % k % t } , m i, j 表
Abstract: T his paper sum marizes t hree m ain 3D volumet ric syst ems and explains t he princi ple and methods t o carr y t hem out, t hen analyzes t he key t echno logy of DM D and brings fo r w ard some ex ample t o use DMD as a volumet ric 3D display engine. T hose DM D engines have been pro ved by exper im ent and can sat isf y some applicat ions t o process massiv e dat a in real tim e, high speedily and precisely in diff erent level. Key words: tr ue 3D display system; digit al m icro mirror device chipset; 3D display engine
超高清晰度3D打印技术的生产应用前景
超高清晰度3D打印技术的生产应用前景超高清晰度3D打印技术是一种革命性的制造技术，它通过逐层堆叠材料来制造出具有复杂结构的物体。
这项技术已经在多个领域取得了突破性的进展，为制造业带来了巨大的变革。
而随着技术的不断发展和进步，超高清晰度3D打印技术的生产应用前景也越来越广阔。
一、医疗领域超高清晰度3D打印技术在医疗领域的应用前景十分广阔。
通过该技术，医生可以根据患者的具体情况制造出个性化的假体或植入物，提高手术成功率和治疗效果。
例如，通过3D打印技术，可以制造出与患者身体完全匹配的义肢，提高患者生活质量。
二、航空航天领域超高清晰度3D打印技术在航空航天领域的应用也非常广泛。
利用该技术，可以制造出复杂且轻量的航空零部件，提高飞行器的性能和燃油效率。
同时，3D打印技术还可以缩短生产周期，减少成本，促进航空航天技术的发展。
三、汽车制造领域在汽车制造领域，超高清晰度3D打印技术也有着广阔的应用前景。
通过该技术，汽车制造商可以快速制造出汽车零部件，提高生产效率和产品质量。
此外，3D打印技术还可以实现车辆个性化定制，满足消费者多样化需求。
四、建筑领域超高清晰度3D打印技术在建筑领域的应用也备受关注。
通过该技术，可以快速制造出建筑物的组件，提高建筑速度和质量。
同时，3D打印技术还可以实现建筑物的个性化设计，打破传统建筑的限制，创造出更具创新性的建筑形式。
五、教育领域在教育领域，超高清晰度3D打印技术也有着巨大的应用潜力。
通过该技术，学生可以将理论知识转化为实际物体，增强对知识的理解和记忆。
同时，教师可以利用3D打印技术创造出生动的教学工具，提高教学效果。
六、艺术领域超高清晰度3D打印技术在艺术领域的应用也越来越广泛。
艺术家可以利用该技术创作出更为复杂和独特的作品，拓展艺术表现形式。
同时，3D打印技术还可以促进艺术作品的数字化传播，让更多人有机会欣赏到艺术之美。
七、定制化生产领域超高清晰度3D打印技术的突出特点之一就是能够实现个性化定制生产，满足消费者的个性化需求。
真三维显示在未来教学中的应用展望
ｗｈ ｃ ｏｕ ｔ ｃ ｈ ｅ — ｉ ｎ ｉｎ ｌ ｉｐ ａ ｅ ｈ ｉｕ ｓ ｕ ｉ ｚ ｄ ｏ ｅ ｃ ｉ ｇ ｓ ｒ ｐ ｓ ｄ ｎ ｏ ｄ ｒ ｏ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｔ ｏ ａ ｉ ｈ ｖ ｌ ｍｅｒ ｔ ｒ ｅ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｄ ｓ ｌ ｙ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｉ ｔ ｉｅ ｔ ｔａ ｈ ｎ ，ｉ ｉ ｌ ｐ ｏ ｏ ｅ ｉ ｒ ｅ ｔ ｌ ｍｉ ａｅ ｔ ｅ ｌｍｉ ｆ ｆ ｔ ｌ
方式 营造 了一种信 息化教学环境 ， 实现 了一种既 能发挥 结合高 清晰真三维显 示系统应 用优势 ， 论 了真 三维显 讨 教师主导作用又能充分体现学生主体地位的 以“ 自主 、 探 示在教 学互动过程 中的作用 ， 并对真三 维技术在 未来教
究、 合作 ” 为特征 的教与学方式 ， 从而把学生 的主动性 、 积 学上的应用作出展 望。
Байду номын сангаас
【 中图分类号】Ｔ ９９ ３ Ｎ４． １
【 文献标识码 】Ａ
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ Ｐ ｏ ｐ ｃ ｆ Ｖｏ ｕ ｅ ｒｃ Ｔｈ ｅ － ｉ ｎ ｉ ｎ ｌ Ｄｉｐ ａ ｕ ｕ ｅ Ｅｄ ｃ ｔｏ ｐ ｉ ｔ ｒ ｓ ｅ ｔ ｏ ｌ ｍ ｔ ｉ ｒ ｅ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｓ ｌ ｙ Ｆ ｔ ｒ ｕ ａ ｉ ｎ ｃ ｏ
裸视立体显示是一种无需佩戴特殊 眼镜就可 获得立 体影像 的技术 。裸视立体显示技术 主要包含全息 三维显 示、 自由立体显 示和体显 示技术 。全 息三维显 示技术重
结合起来 ， 。
在 自然科学 的教学过程 中 ， 通常会涉及具体结构 ， 比
如三维几何模型 、 化学分子结构等 ， 目前在教学方式上 只
按显 示原理 ， 真三维显示 可分 为静 态体显示 和扫描 体显示ｕ。静 态体显示能在一个 固定 的空间 中产生体像 ”
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。
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有极高的科学、社会和商业价值。现有的二维显示技术
响。
已经形成了数以千亿美元计的巨大产业．真三维显示 技术和产业化必将引领形成数以千亿美元计的新的真
１国外发展现状与趋势
ｉ维显示产业链，产生巨大的经济效益。
真三维显示技术是当今国际信息电子产业的最前
所谓“真三维显示”…，是指被显示图像的每一个三 沿研究方向之一。自从２０世纪４０年代以来，人们就提
ＧＥＮＧ Ｚｈｅｎｇ
加￡拓Ｍ￡ｅ妒ＡⅡ￡ｏ，ｎｎ￡ｉｏ凡，Ｃ矗ｉｎｅｓｅ ４ ｃ（舭，，可矿ｊ％ｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅ盯西蟛Ｊ０∞８谚Ｃ＾ｉｎｏ
ＡｂｓｔｒａｃＩ：Ａｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｂｒａｎｃｈ ｏｆ ｉｎｆｂｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｄｉｓｐｌａｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｐｌａｙｓ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
我们生活在三维物理世界中，所有物体都具有三
维（长、宽、高）物理尺寸。然而，迄今为止所有商业化信 息显示器都只能显示二维图像和文字，人们无法从被 显示的图像上获得物体的三维信息或感受到物体的物 理深度。这种目前仍在使用的二维显示技术剥夺了物 体的第三维特征，具有极大的局限性。
有鉴于此，近年来提出并开展了一系列真三维高 清晰度显示的关键技术和产业化方法的研究。这种真 三维显示技术从根本上更新了二维信息显示的概念， 对信息显示技术的发展具有颠覆性影响。这项技术使 被显示物体的三维图像栩栩如生，向观看者提供了完
的研究，于１９９０年左右提出一个基于ＤＭＤ的真三维 投影技术。美国ＧＥＮＥＸ等多家公司，致力于将具有真 实物理深度和全视景观察的真三维旋转面技术应用于 航空宇航和地球科学研究等领域。２００５年４月，美国 ；拉什大学医学中心（Ｒｕｓｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｖ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ）首 次试行将美国Ａｃｔｕａｌｉｔｖ Ｓｖｓｔｅｍ公司推出的最新Ｐｅ卜 ｓｐｅｃｔａ Ｓｐａｔｉａｌ ３Ｄ显示器用于辅助癌症患者的放射治疗 诊断。同一时期，在德国布伦瑞克工业大学（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｉｎｆｂＩｍａｔｉｏｎ ｄｉｓｐｌａｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ ｄｅｖｉｃｅｓ ｃｏｎｆｉｎｅ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ （３Ｄ）ｗｏｒｌｄ ｉｎｔｏ ａ ｆｌａｔ ｈｖｏ—
ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｃｒｅｅｎ．Ｌａｃｋ ｏｆ ｄｅｐｔｈ ｃｕｅｓ ｇｒｅａｔｌｙ ｌｉｍｉｔｓ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｂｅｉｎｇｓ ｉｎ ｐｅｒｃｅｉＶｉｎｇ ａｎｄ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ
真三维显示技术上的一项关键突破在于提供了可 ｝保持着与信息光电子技术同步发展的良好态势。世界
以显示高清晰度三维图像的方法，使三维图像体元个 各国正在加快真三维显示技术研究及产业化的步伐，
数达到数亿个以上，从而可使此息显示方式和新的真三维显示产品，
研究论文（ＡｒｔｉｃＩｅｓ）
Ｓｗａｉｎｓｏｎ（１９７７）和Ｄｏｗｎｉｎｇ（１９９７）描述了基于固体 介质能量跃迁的真三维显示技术的实现方法㈦。这种方 法用２只红外激光器扫描固体介质内的三维空间．使其 焦点处的能量达到跃迁能级，光子发出可见萤光．随之 释放能量进入低能级。
ｅＶｌ● ｅＷ
宦墨重互盈墨巴
力图抢占耘时期科技制高点。目前，真三维显示技术的 研究在世界范围内形成了全方位的竞争格局。
科学界预测在２０１０年至２０１５年。光电子产业可 能会取代传统电子产业成为２ｌ世纪最大的产业。而光 电子产业的迅猛发展也必将推动真三维显示技术的产 业化进程。届时，真三维显示器将以其无法比拟的优点 取代现有的传统平面显示器．成为未来显示世界的主 导。
ｏｆ ｒｅａｌ—ｗｏｒｌｄ ｏｂｊｅｃｔｓ．Ｗｅ ｐｒｏｐｏｓｅ ｈｅｒｅｉｎ ａ ｎｏｖｅｌ ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ３Ｄ ｄｉｓｐｌａｙ ｃｏｎｃｅｐｔ ｔｈａｔ ｏｆｋｒｓ ｈｉｇｈ ｒｅｓ０１ｕｔｉｏｎ ３Ｄ ｄｉｓｐｌａｙ．Ｔｈｅ Ｖｉｅｗｅｒｓ
ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｉｍａｇｅｓ ｃａｎ ｓｅｅ ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｏｂｊｅｃｔ ｗｉｔｈｏｕｔ ｕｓｉｎｇ ａｎｙ ｓｐｅｃｉａｌ ｅｙｅｗａＩ．ｅｓ． １（ｅｙ Ｗｏ—ｓ：ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｄｉｓｐｌａｙ：ｈｉｇｈ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ
收稿日期：２００７—０８—１０ 基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３计划）项目（２００６ＡＡ０ｌＺ３２７，２００７ＡＡ叭Ｚ３３８），国家自然科学基金项目（６０６２１００１） 作者简介：耿征，中国科学院自动化研究所，研究员，主要从事三维图像获取、处理、传输、可视化，真三维立体显示，智能视频监控，医
万方数据
为达到此目的，此技术用两束可独立控制的能量射线射 人特定固体介质内，任何一根射线的能量不足以激发沿 射线上的固体介质材料发生跃迁。但是在两束射线交 叉之处聚集着高于跃迁能级的能量，从而使射线交叉点 的材料发生能级跃迁（ｕｐ—ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ），导致该点发光， 控制射线扫描方式便可控制两束射线交叉点在三维空 间中的扫描方式．从而形成由三维体元点集组成的真三 维图像。
国内一些大学也开展了这方面的技术研究．搭建 了一些系统平台。如：南京航空航天大学针对海洋馆研 究了真三维立体显示技术。希望让原本庞大的海洋馆 走进千家万户，坐在家中打开电视机，借助一种“多视 图立体液晶显示器”能够与海洋生物共处一室；上海交 通大学曾经对钻井工程领域真三维显示技术进行研 究，真三维显示是国内钻井工程领域计算机辅助设计 软件中亟须解决的重要问题，该单位基于构件的软件 开发方法，利用ＵＭＬ建模技术。设计了一种钻井工程设 计一体化的真三维显示系统：西北工业大学主持过“真 三维显示技术在战场可视化系统中的应用”项目。提出 真三维显示作为一种新型的基于体素的三维显示技 术．显示效果既具有心理景深又具有物理景深，这是战 场可视化技术的突破性解决方法，描述了真三维显示 技术在战场可视化系统模型中的应用。
世纪９０年代投入了大量的资金资助研究。德州仪器公
ｄｉｓｐｌａｙ ｔｅｃｈｎＯｌＯｇｙ
司（ＴＩ）在美国空军的支持下，经过多年对激光扫描系统
真三维显示技术可以产生具有真实物理深度的图 像，将会给科学分析、科学可视化、虚拟环境中的多通 道交互信息融合与显示技术带来革命性的进步。特别 是真三维显示可以使观察者不需要任何辅助设备，从 ３６０。方向任意观察被观察场景，也就是所谓的全视景观 察的特性（见图２），这是一个信息显示技术上质的飞 跃。
研究论文（ＡｒｆＩｃｌｅｓ）
ｅＶｌ● ｅＷ
真三维高清晰度显示技术 信息显示领域的重要发展方向
耿征 中国科学院自动化研究所．北京１０００８０
【摘要】作为信息技术的重要分支，显示技术的进步对高科技的可持续发展具有战略意义。传统显示技术和器件局限于二维平面，剥夺
了三维物理世界的深度信息，使人们对真实世界的感知产生很大的局限性。在综述当前国际国内真三维显示技术的现状和发展趋势的
维物体一样。
最为显著。美国斯坦福大学（Ｓｔａｎｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｖ）的
３ＤＴＬ实验室（３Ｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）提出的基于红
外激光二极管的三维实体显示装置【２Ｊ，获得美国《探索》
（Ｄ厶ｃｏ口ｅｒ）及《工业周刊》（ｍｄ嬲￡ｗ肜ｅｅ¨杂志颁发的
“１９９６年度卓越技术奖”。同年，美国海军海洋系统中心
２０世纪９０年代初，由于激光、电子、计算机等技术
图１）。观看者可以通过变换观察位置从不同角度看到 的迅速发展．许多国家开始活跃在真三维显示技术的
被显示图像的不同侧面，多个观看者可以同时从不同
相关研究工作中，如美国、德国、日本、韩国和中国，并
角度观察同一被显示的三维物体，如同观察真实的三 获得了相当大的进展，其中以美国和德国取得的成果
综上所述，真三维显示技术在我国也一直是作为显 示技术的最前沿课题受到广泛重视。但当前现有的真 三维显示技术仍无法满足市场对高清晰度真三维显示 的要求。
３真三维显示的典型机理 根据目前国际上实现真三维显示的机理不同，可
以将真三维显示的实现方法分为如下６类。 ３．１基于固体介质能量跃迁的真三维显示
从根本上讲。真三维显示技术是将大量的可以控 制其亮度和色彩的体元分布在真正的三维空问中，从 而组成具有真正空间关系的三维图像。固体介质能量 跃迁显示真三维图像的原理是将特定固体介质充满三 维空间中的一块区域，然后有选择地激发体元组合，使 其按要求发光，组成真三维体元阵列．形成三维图像。
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｂｒａｕｎｓｃｈｗｅｉｇ）的飞行器导航和控制研究所开
：发出旋转面球状显示的原型化系统ＦＥＬｌＸ、ＦＥＵＸ ＩＩ四，
现已在飞行仿真中开始使用ＦＥＬＩＸ显示器进行ＣＡＤ／
ＣＡＭ设计。目前，关于ＦＥＬＩＸ研究小组的最新报道是
他们新研发的鼠标式３Ｄ输入设备。
在经济全球化日益加强的背景下，信息电子产业
（ＮＯＳＣ）在美国国防部高级研究局（ＤＡＲＰＡ）和海军的
资金资助下推出了第二代基于氪氩离子激光器的体三
维显示装置，预计将应用在浅水域潜艇导航、多鱼雷位
置监控和空中交通管制等多个方面。而美国空军和美
图１ 真三维显示技术示意图
国航空航天局（ＮＡＳＡ）也非常重视真三维技术，在２０
Ｆｉｇ．１ ＣＯｎｃｅｐｔｕａＩ¨ＩｕｓｔｒａｔｉＯｎ ｏｆ ｔｈｅ ＶＯＩｕｍｅｔ—ｃ ３Ｄ
维像素点（又称为“三维体元”或“体元”（ｖｏｘｅｌ））位于ｉ
出关于真三维显示技术的各种解决方案，并不断尝试
维物理空间中的真实位置，每个体元的亮度和色彩可 制作某种真三维显示装置，但是由于种种技术上的限
控，体元之间的相对空间位置关系被真实地体现在三维
制而未能实现。
显示系统中，从而组成真正意义上的三维空间图像（见
ＣＬＣ Ｎｕｍｂｅｒ：Ｇ２０２
ＤＯｃｕｍｅｎｔ ＣＯｄｅ：Ａ