【文章內(nèi)容簡介】 像，用綠色繪出右眼圖像，觀察者戴上紅綠眼鏡觀看，其中的紅色鏡片濾掉綠色圖像，看到紅色圖像，綠色鏡片濾掉紅色圖像，看到綠色圖像。這樣，觀察者的每個眼鏡就只能看到一個圖像，這樣就實現(xiàn)了分像。因此通過紅綠眼鏡將具有視差的兩張圖各自反映到大腦，使人產(chǎn)生逼真的立體感。 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 色分法的拍攝與放映 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 時分法 ? 時分法的技術(shù)原理是在發(fā)送端用兩臺攝像機，模擬人的左、右兩眼進行攝像，產(chǎn)生一對視差圖像信號，編碼成一路信號進行傳送。接收端解碼成兩路信號，在屏幕上同時顯示兩幅圖像，由人的兩眼分別觀看，從而獲得立體感。實現(xiàn)在同一眼睛上顯示左右兩幅圖像，使左右眼的視圖在不同時刻無交叉地交替顯示。 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 ? 被動式眼鏡的兩個鏡片都采用電子控制，可以根據(jù)顯示的輸出情況進行狀態(tài)的切換，鏡片的透光、不透光切換使得人眼只能看到對應(yīng)的畫面（透光狀態(tài)下），雙眼看到不同的畫面就能夠達到立體成像的效果。而主動式眼鏡控制哪只眼睛看到什么內(nèi)容的機制是嵌入在眼鏡內(nèi)部的，而不是由節(jié)目內(nèi)容或者投影機決定的。 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 偏振法 ? 偏光立體電影是用兩個鏡頭如人眼那樣從兩個不同方向同時拍攝下景物的像，制成電影膠片；在放映時，通過兩個放映機，把用兩個攝影機拍下的兩組膠片同步放映，使這略有差別的兩幅圖像重疊在銀幕上，這時如果用眼睛直接觀看，看到的畫面是模糊不清的，要看到立體電影，就要在每架電影機前裝一塊偏振片，它的作用相當(dāng)于起偏器，從兩架放映機射出的光通過偏振片后，就成了偏振光，左右兩架放映機前的偏振片的偏振化方向互相垂直，因而產(chǎn)生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直，這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾處，偏振光方向不改變。 ? 如果一束光線都在同一方向上振動，我們就稱它們是偏振光，或嚴(yán)格一點，稱為完全偏振光。光線按其偏振特性 ,可以分為自然光和偏振光兩種。 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 ? 液晶具有雙折射現(xiàn)象，如果自然光的入射方向不能與晶體的光軸平行，則產(chǎn)生如下圖所示的偏振光。其中：0光 (尋常光 )和 e光 (非常光 )。其他立體顯示方法都有暈眩感，觀看半小時以上需要中間休息以緩解視力疲勞，而 偏振光立體法 則沒有，因此具有獨特的優(yōu)點。 雙折射光的偏振 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 立體電視原理 ? 在早期黑白電視時代，比較成功的立體電視是由兩部電視攝像機拍攝影像并用兩個獨立的視頻信道傳輸?shù)絻刹侩娨暀C，每部電視機的屏幕上安置一塊偏光板，然后用偏光眼鏡去觀察，這樣的立體電視系統(tǒng)就可以獲得立體圖像效果。 ? 20世紀(jì) 50年代， “ 互補色立體分像電視技術(shù) ” 開始應(yīng)用于立體電視?；痉椒ㄊ怯脙刹跨R頭前端加裝濾光鏡的攝像機去拍攝同一場景圖像，在彩色電視機的屏幕上觀眾看到的是兩副不同顏色的圖像相互疊加在一起，當(dāng)觀眾通過相應(yīng)的濾光鏡觀察時就可以看到立體電視圖像。 立體電視的發(fā)展 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 ? 20世紀(jì) 70年代末由于陶瓷光開關(guān)新材料的出現(xiàn)，人們可以制成光開關(guān)眼鏡，此時就出現(xiàn)了時分式的立體電視技術(shù)。時分式的立體電視技術(shù)采用彩色電視信號的奇場和偶場進行立體電視信號的編碼。 ? 80年代初，東芝公司研制出時分式立體電視投影機，戴偏光鏡觀看。 1985年，松下公司首推時分式液晶眼鏡立體電視樣機獲得成功?，F(xiàn)在在國內(nèi)，清華大學(xué)已研制出高透光率的新型液晶光閥眼鏡，并于 2022年研制成功時分式液晶眼鏡立體電視機。現(xiàn)在立體電視已成為電視技術(shù) 4大發(fā)展趨勢之一，即： 網(wǎng)絡(luò)電視、超薄電視、大屏幕電視和立體電視 。 ? 到目前為止，先后出現(xiàn)的各種三維顯示技術(shù)之間的比較，可以通過下表來概括說明 ： ? 3D顯示技術(shù)分類 ： 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 觀看方式 采用技術(shù) 應(yīng)用方式 成熟度 優(yōu)缺點 佩戴眼鏡 主動式 時分式 3D電視、影院 **** 優(yōu)點 :3D成像質(zhì)量好 缺點：眼鏡造價較高 被動式 光分式 3D影院 **** 優(yōu)點 :3D成像質(zhì)量好 缺點 :系統(tǒng)造價較高 波分式 3D影院 **** 優(yōu)點 。3D成像質(zhì)量好 色分式 初級 3D電視、影院 *** 優(yōu)點 :造價相對低廉 缺點 :3D效果較差 ,色彩丟失嚴(yán)重 裸眼觀看 光柵式 3D電視機、顯示器 ** 優(yōu)點 :不需要配戴眼鏡 ,方便 缺點 :3D效果差 ,大屏幕難以實現(xiàn) 全息式 展覽會等 * 優(yōu)點 :從各個角度觀看皆可 缺點 :不成熟 ,只能進行簡單應(yīng)用 其他 立體鏡 立體圖像 觀景器 * 優(yōu)點 :成像質(zhì)量好 缺點 :只能進行簡單應(yīng)用 全真式 3D電視機 ** 優(yōu)點 :容易實現(xiàn) 缺點 :3D效果不明顯 ,將要被淘汰 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 ? 時分式：左右兩眼圖像交替顯示。播放時，攝像機為左右兩眼拍攝的圖像交替在電視機上顯示 。 ? 光分式：利用偏振光分別向左右兩眼提示不同的圖像。播放 3D內(nèi)容時采用兩臺放映機，分別放映左右兩眼的影像 。 ? 波分式：佩戴濾波眼鏡，左右眼看到不同波長光形成的圖像。播放時采用兩臺放映機，分別放映左右兩眼的影像 。 ? 色分式：即佩戴濾色眼鏡使左右眼看到不同的圖像。播放3D內(nèi)容時采用兩臺放映機，分別放映左右兩眼的影像。 ? 光柵式：通過屏幕前光柵的過濾作用，使左右眼看到不同的圖像。播放時采用將兩幅圖像同時在屏幕上顯示，并通過屏幕前光柵的過濾作用，使左眼只能看到左攝像機拍攝的畫面，右眼只能看到右攝像機拍攝的內(nèi)容。 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 ? 全息式：是一種記錄被攝物體反射波的振幅和位相等全部信息的成像技術(shù)。 ? 立體鏡：為使左右眼從不同側(cè)面所見的景物是按視差和物距有所位移，景物圖對也是有相應(yīng)的位移作為左右視網(wǎng)膜的視見像。 ? 全真式：從電視制作、播出系統(tǒng)，到百姓家的電視機，均無需增添任何設(shè)備和投資，只是在拍攝立體節(jié)目時，在攝像機上加裝特殊裝置即可。觀眾收看節(jié)目時，只需戴上一副特制的成本低廉的三維眼鏡即可 。 ? 目前正在加緊研制新型立體攝像機和立體顯示裝置。新型立體攝像機具有雙鏡頭，綜合了計算機、測控、圖像處理技術(shù)，拍攝過程符合人的視覺機理。新型立體顯示裝置分時或同時輸入左右圖像，采用光學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)左右圖像以正確的視差投射到人的雙眼，不用戴眼鏡，即可在屏幕前直接看到立體圖像。 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 觸手可及的立體電視觀看效果 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 基本原理 ? 立體電視又稱為三維電視（ 3DTV）。 ? 立體電視傳送的是雙視點的影像信息，人們在觀看物體時用兩只眼睛同時攝取一個物體的圖像，形成兩個視點，攝取的圖像有一定視差。不同深度的物體在左右兩眼中形成圖像的視差不同，大腦則根據(jù)這些視差的區(qū)別融合出立體的深度和距離，這就是三維圖像。 ? 立體視覺的形成過程主要包括兩個階段：第一階段是抽取雙眼物像中的某種基元，然后進行基元匹配并檢測出視差信息；第二階段是從獲得的視差信息中感知深度信息。被觀察的外界目標(biāo)由于雙眼位置差異，雙眼視網(wǎng)膜上形成的物像也略有差異，經(jīng)過立體成像的兩個階段，由大腦皮層對視差圖像融合產(chǎn)生立體 視覺。 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 ? 雙眼視差：人眼在觀看三維空間物體時，會產(chǎn)生立體感，也就是說我們不僅能夠感覺到空間物體之間的距離，也能夠感覺到空間物體與我們之間的距離。當(dāng)人眼觀察一個三維物體時，雙眼從左右兩邊稍有差別的角度進行觀察，被觀察物體在人的左右眼視網(wǎng)膜上所形成的光學(xué)映像也略有差異，這種左右眼觀察的差異就是人們通常所說的雙目視差。 ? 立體三維顯示就是對我們實際視覺形成過程的一種模擬。立體三維圖像必須提供視差信息，只有視差才能通過物體與觀察者的空間距離真正產(chǎn)生物體與物體之間的空間距離，是視差提供了視覺給我們帶來的空間感和真實感。 ? 目前有很多不同的三維顯示技術(shù)：視差阻礙、多層顯示、微透鏡、液晶開關(guān)、偏振光和色彩編碼等。 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 視差照明式 ? 視差照明式是裸眼立體顯示技術(shù)中研究最早的技術(shù)之一。 圖 視差照明式示意圖 (a)左眼視區(qū) (b) 右眼視區(qū) (c)合成的景物 (d)立體觀察區(qū)域 第六章 三維立體多媒體技術(shù) 大慶師范學(xué)院計算機學(xué)院 ? 在投射式的顯示屏后形成離散的、極細的照明亮線，這些亮線以一定的間距分開，通過控制后，左眼可以透過顯示屏的偶像素列看到亮線，而右眼透過顯示屏的偶