【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為單位重新排列后投射到屏幕上。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 56 多眼式 透鏡狀的一個(gè)透鏡與一組八列的像素相對(duì)應(yīng)，按照設(shè)計(jì)要求，像素的像能成像于某個(gè)特定觀看距離的面上。這樣一來(lái)，觀看距離的某一個(gè)位置就只能看到第一列像素，沿橫向稍微移動(dòng)一點(diǎn)只能看到第二列像素，以此類推，各列像素地觀看位置就分開(kāi)了，在第一列到第八列的連續(xù)范圍內(nèi)，無(wú)論觀察者在哪個(gè)位置上，都能形成立體視。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 57 超多眼式 上述的兩眼式和多眼式除自身的缺點(diǎn)外，還存在兩個(gè)問(wèn)題。一是焦點(diǎn)調(diào)節(jié)和輻輳不一致的問(wèn)題；二是不能表示運(yùn)動(dòng)視差。多眼式雖然有所改善，但也是有限的，不連續(xù)的。而超多眼方式（ Super MulitView SMV）較好地解決了這兩個(gè)問(wèn)題。把解決這兩個(gè)問(wèn)題的立體顯示叫做 自然立體顯示。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 58 超多眼式的原理 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 59 超多眼式的原理 在超多眼式中，把表示圖像的視點(diǎn)間隔設(shè)置為比兩眼間隔更窄的瞳孔徑以下，使兩個(gè)以上的視點(diǎn)入射到單眼瞳孔內(nèi)，即通過(guò)空間一點(diǎn)的光線同時(shí)有兩條以上入射單眼瞳孔，對(duì)于這一點(diǎn)眼睛的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到成像點(diǎn)應(yīng)該是可能的。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 60 超多眼方式 超多眼的方式有集束化光源陣列 （ Focused Light Array:FLA） 方式 、 投影光學(xué)系扇形配列 （ Fun Like array projection optics:FAPO）方 式 和 高 密 度 指 向 （ HighDensity Directional： HDD） 方式等 。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 61 超多眼方式 高密度指向方式 HDD HDD投影型的構(gòu)成方法 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 62 深度信息表示方式 DFD（ DepthFused 3D DFD） 表示方式是基于新的立體錯(cuò)視 （ optical illusion, visual illusion）現(xiàn)象 — DFD錯(cuò)視現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)而設(shè)計(jì)的 3D表示方式 ， 也稱為景深融合型立體影像技術(shù) 。 這種方式雖然限定觀察位置 ， 但裝置簡(jiǎn)單 ， 沒(méi)有疲勞感 ，而且不需要戴眼鏡就能夠形成立體視 。 另外 ， 兩眼視力差異較大的觀察者也能容易看到 3D像 。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 63 深度信息表示方式 錯(cuò)視是指由帶有視覺(jué)欺騙的圖像引起的視覺(jué)上的錯(cuò)覺(jué)。錯(cuò)視一般被分為：圖像本身的構(gòu)造導(dǎo)致的幾何學(xué)錯(cuò)視；由感覺(jué)器官引起的生理錯(cuò)視；以及心理原因?qū)е碌恼J(rèn)知錯(cuò)視。特別是關(guān)于幾何學(xué)的錯(cuò)視，以其種類多而廣為人知。 DFD的方式有基本方式、飛出方式、偏振光加算型方式和投射型方式等。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 64 1. 基本方式 DFD錯(cuò)視現(xiàn)象的概要如圖 ，把想表示的 3D像（在此是長(zhǎng)方形板）的透明投影圖像，在前后表示面從觀察位置看重合在一起（圖 (a)左圖）。于是，觀察者不是把這個(gè)作為深度不同的兩個(gè)像，而是像 (a)右圖那樣在深度方向融合成一個(gè)像來(lái)感覺(jué)。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 65 1. 基本方式 對(duì)應(yīng)物體深度位置使前后兩面像的亮度比發(fā)生變化（如圖 (b)左圖），就會(huì)感覺(jué)到其深度位置的連續(xù)變化，如圖 (b)右圖所示。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 66 2. 飛出方式 像基本方式一樣，這種方式利用圖像的亮度變化。考慮物體的 3D像的亮度比時(shí)， 3D像的深度范圍限定在兩面之間，如圖(b)所示。但如果如圖 ，考慮3D像周圍的亮度， 3D像向前后兩面的外側(cè)飛出擴(kuò)張是可能的。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 67 2. 飛出方式 像基本方式一樣，這種方式利用圖像的亮度變化。考慮物體的 3D像的亮度比時(shí)， 3D像的深度范圍限定在兩面之間，如圖(b)所示。但如果如圖 ，考慮3D像周圍的亮度， 3D像向前后兩面的外側(cè)飛出擴(kuò)張是可能的。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 68 3. 偏振光加算型方式 可以使兩塊 LCD重合，用偏振光角度的加算性，能夠使 DFD表示裝置實(shí)現(xiàn)大幅面薄型化。圖(b)的方式是把前后兩塊 LCD（沒(méi)有偏光板）配置在兩塊偏光板間，在前面 LCD和后面 LCD的各個(gè)偏光角度進(jìn)行加算，采用看起來(lái)好象作為全體正好前后的 LCD表示輝度加算。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 69 4. 投射型 DFD表示方式 上述都是直視型，表示領(lǐng)域的大畫(huà)面化不容易。為此，以大畫(huà)面具有震撼力的 3D表示為目標(biāo)，提出了投射型 DFD表示方式，圖，圖 到的立體圖像。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 70 4. 投射型 DFD表示方式 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 71 4. 投射型 DFD表示方式 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 72 積分照相方式 積分照相（ Integral Photography： IP）方式以多個(gè)微小透鏡并列放置，像蠅眼那樣，因此也叫蠅眼方式。再生時(shí)把被提示的表示單元置于原來(lái)攝像單元的位置，這些圖像元素通過(guò)前面的透鏡單元觀察。這時(shí)，通過(guò)從表示單元發(fā)出的光和攝影時(shí)同樣的路徑，在原來(lái)景物的位置再現(xiàn)立體像。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 73 積分照相方式 但是，應(yīng)該在表示面后側(cè)再生的立體像，卻再生于表示面的前面，圖 (b)所示。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 74 積分照相方式 為了解決這個(gè)問(wèn)題，提出了兩階段攝影法、棱鏡陣列法、曲折率分布透鏡法。無(wú)論哪種方法，結(jié)果都是把圖像元素變換到對(duì)稱的位置，如圖 所示。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 75 積分照相方式 為了解決這個(gè)問(wèn)題，提出了兩階段攝影法、棱鏡陣列法、曲折率分布透鏡法。無(wú)論哪種方法，結(jié)果都是把圖像元素變換到對(duì)稱的位置，如圖 所示。 圖 透鏡陣列的表示 圖 點(diǎn)光源的表示 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 76 體積掃描方式 體積表示（ volumetric display）方式，是物理或者光學(xué)性光源三維性配置的立體表示方式。實(shí)現(xiàn)體積表示的硬件設(shè)備可分為下述三種。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 77 1. 高速可變焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)的方式 實(shí)現(xiàn)電子動(dòng)畫(huà)的體積表示成為先鋒方式，是組合由于低音揚(yáng)聲器振動(dòng)的膜狀鏡和監(jiān)視器 CRT的裝置。膜狀的鏡子由于振動(dòng)從凸面鏡向凹面鏡高速變化而具有變焦距反射鏡的功能，與此同時(shí)，CRT的表示內(nèi)容高速切換，利用殘像效果光學(xué)地生成三維像。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 78 1. 高速可變焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)的方式 可是，這個(gè)裝置由于低音揚(yáng)聲器發(fā)出令人不快的聲音，在實(shí)用上問(wèn)題很多。為此，采用液晶透鏡代替膜狀鏡實(shí)現(xiàn)高速可變焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)的方法。這種方式為了實(shí)現(xiàn)分辨率和幀頻高的立體像，表示部分 CRT需要負(fù)擔(dān)很大的繪圖能力。為此，目前這種方式實(shí)現(xiàn)分辨率高的體積表示還很困難。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 79 2. 物理地高速移動(dòng)屏幕的方式 這是使屏幕自身物理地高速移動(dòng)的同時(shí)，屏幕表示的內(nèi)容也高速地切換，利用殘像的效果生成三維圖像的方法。這種方式的原理極為單純，雖然是古老的方式，但由于高速物理移動(dòng)控制的困難，實(shí)現(xiàn)高畫(huà)質(zhì)立體像困難，另外還有噪音和耐久性等問(wèn)題。只是基于這種方法的音量顯示已經(jīng)由Actuality Systems公司以 Perspecta為名商品化。該商品以高速回轉(zhuǎn)小型顯示的方式，具有能從 360186。方向觀察的優(yōu)點(diǎn)。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 80 3. 屏幕多層重疊的方式 這是多層透明屏幕重疊的實(shí)現(xiàn)體積表示的方法 。其原理和 2同樣是單純的 ， 但透明型顯示物理地實(shí)現(xiàn)難成為瓶頸 。 LightSpaceTechnologies公司成功地實(shí)現(xiàn)了這種方式 ， 而且正在進(jìn)行商品化 。同公司的商品 DepthCube， 能高速在透明 (透光 )狀態(tài) ?白色 (光擴(kuò)散 )狀態(tài)間切換的液晶屏幕多層重合 ， 使其中的一層成為白色 ， 把該層的深度圖像從 DMD投影機(jī)投影 。 把這些多層屏幕的各層順序進(jìn)行控制 ， 并使其高速化 ， 生成利用殘像效果的三維像 。 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 81 3. 屏幕多層重疊的方式 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 2022/4/14 82 體積掃描方式