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
在如今的社会生活中，人们越发关注视觉感受的提高，自阴极像管研发以来，人们就开始不断的对视频显示技术进行研究。

从早期的黑白电视再到现如今的彩色电视，及近年来的LED液晶显示和LCD显示器。

无论是显示器的变化还是尺寸的改变，人们对于食品的分辨率和视觉效果的要求不断提升。

3D技术的产生为人们对视频影像的追求提供了新的梦想和发展方向，那就是追求身临其境的视觉感受。

就目前的裸眼3D的应用现状上来看，基于人类视觉差的研究和立体显示技术的研究，裸眼3D显示技术依然取得了一定的突破和发展，并在光学技术和显示器原理的支撑下，实现了较好的实践和应用，今后对于裸眼3D技术而言，如何突破环境限制和距离限制，满足不同使用者的观看需求是未来的发展方向，同时也是裸眼3D显示技术的必由之路。

关于裸眼3D新形势的发展，卓玛华视觉技术中心官员表示，2017年是3D技术发展的重要一年，从未有过新技术。

3D技术等新趋势正在迅速增长。

3D电视/ 3D显示器，3D摄影/照相机，3D投影仪，3D平板电脑和其他产品正涌向市场。

在行业应用方面，3DX技术的商业应用，如3DX 3D显示/ 3D扫描/投影，3D打印/3D打包，VRAR（虚拟现实/增强显示）和其他传统行业的3D技术，如展览展示，工业设计等也在加速。

地质测绘，医疗诊断与治疗，军事，场景重建，教育培训等领域，以3D科技创新为手段，帮助传统产业完成产业升级和创新。

从市场来看，裸眼3D，甚至整个3D产业，仍处于大产业蛋糕阶段。

欧美企业在基础研发，软件和内容方面具有优势。

中国企业在工业化和应用发展中的优势是显而易见的。

虽然竞争一直存在，但从业者应该通过合作在竞争中更具竞争力。

让客户享受更好的产品，促进裸眼3D产业的快速发展，从业者将获得更大的发展空间。

总结
裸眼3D显示和逼真视觉享受的巨大市场潜力将促使人们不断进行显示技术和显示效果的创新和研发。

我相信在不久的将来，裸眼3D 显示技术的普及将不再是梦想。

参考文献
[1]刘红.基于障壁和渐变孔径狭缝光栅的裸眼3D显示系统设计[J].电子世界,2018(11):194-195.
[2]李晨雨. 虚拟场景的3D显示控制关键技术研究[D].北京邮电大学,2016.
[3]李超. 基于双目立体视觉裸眼3D显示技术研究[D].南京航空航天大学,2015.
[4]靳晓磊. 基于Android系统3D显示解码及实现算法研究[D].北京邮电大学,2014.。