3D裸眼显示的光学设计.doc

3D裸眼显示的光学设计 学号：201006060104 班级：光信101班概述裸眼3d显示器，利用人两眼具有视差的特性，在不需要任何辅助设备（如3d眼镜，头盔等）的情况下，即可获得具有空间、深度的逼真立体形象的显示系统。裸眼3d显示器，由3d立体现实终端、播放软件、制作软件、应用技术四部分组成，是集光学、摄影、电子计算机，自动控制、软件、3d动画制作等现代高科技技术于一体的较差立体现实系统。裸眼3d显示器，画中事物既可凸出于画面之外，也可深藏于画面之中。色彩艳丽、层次分明、活灵活现、栩栩如生，是真正意义上的三维立体影象。裸眼立体影像以其真实生动的表现力，优美高压的环境感染力，强烈震撼的视觉冲击力，深受广大消费者的青睐。应用裸眼3d显示器，这种新、特、奇表现手法的影响产品，广泛应用到广告传媒、展览展示、旅游招商、婚纱摄影、科研教学、游戏娱乐、工业应用、建筑设计、手机登多个行业。一经上市便引起了影像界的轰动。技术优势 裸眼3D显示器安装示意图1裸眼3d显示技术是影像行业最新、前沿的高新技术，它的出现改变了传统平面图像给人们带来的视觉疲惫，也是图像制作领域的一场技术革命，是一次质的变化，它以新特奇的表现手法，强烈的视觉冲击力，良好优美的环境感染力，吸引着人们的目光。裸眼立体影响产品的出现是影像领域的一次质的飞跃，是影像领域的一项技术革命，对于带动我国影像产业的发展具有重要的意义。将成为影像领域新的经济增长点。广阔的市场前景，无限拓展的市场空间，数字化的应用技术，成熟完备的工艺技术使得立体图像制品有了强大无限的生命力，其市场前景不可估量。立体影像技术的出现是图像领域彩色替换黑白后又一次技术革命，也是电视机及显示行业发展的未来趋势，掌握了裸眼立体影像技术，就是掌握了影像行业发展的金钥匙。产品特点显示立体内容立体显示屏显示三维立体影象，还原真实再现。裸眼无需借助任何辅助设备即可观看三维立体影像效果。多视点水平观看角度达到120度。高亮度与当前世界3D显示器各厂商产品相比，有更高的亮度，对环境光线没有任何要求条件,适合各个场所的立体展示。高清晰专门算法能有效去除摩尔纹，双眼没有障碍地接受视频图像，如身临其境。大纵深视觉纵深能达到1.5米。应用范围广适用于所有用户形象展示的场所，效果震撼。便携随时随地体验立体显示效果。裸眼3d-TCL技术原理裸眼3d显示器（TCL裸眼3D）的技术原理是双目视差是形成立体视觉的主要因素之一，即要看到立体图像必须使左右眼分别看到有一定差别的图像。一般的3D电视通过特定的装置将输入的两路图像分别转换为左右眼图像,以图1a为例，左眼看见球在它的右边，而右眼看见相同的球在它的左边，左右眼都只能看见自己的一个球，两个眼睛各自看到的球具有不同的空间信息，我们的大脑使用这些信息来判断这些球的距离，产生一个错觉，感到两张球的图片被从屏幕上拔出来，并通过延长线投射在屏幕的前面。在两个眼睛和左右球的光线交汇的地方，就看到一个立体的球在这个位置。 图1a. 左右眼视差形成3D视觉； 图1b.偏振分光； 图1c. 时序分光。而裸眼3d显示器（TCL裸眼3D）不需要观看者带上特殊的眼镜来分光，而是给LCD屏加上一层特制的柱面透镜，并利用柱面透镜的天然分光作用分离左右眼图像，使观看者获得更为舒适的立体视觉。 图2a.柱面透镜屏 图2b.柱面透镜分光 图2c.柱面透镜分离左右眼图像裸眼3d显示器（TCL裸眼3D）采用了以下与众不同的独特技术：1.高透过率高精密度的柱面透镜技术它能够将其后面LCD面板显示的经过特殊处理的3D视频影像以不同角度发送，使用户即使在不同角度观看，也能够产生3D立体影像显示效果。2.8视点合成算法TCL 3D-TV采用具有专利的柱面镜8视点合成算法，简略描述如下。输入显示器的立体视像或是来源于由8个子摄像头组成的多路立体摄像机，或是用计算机绘图软件模拟8个子摄像头，制作出的8个子画面。 图3. 输入显示器的立体视像由8个子画面复合而成为了用这8个子画面真实自然地显示出在多个角度可以观看的立体图像， 需要对柱面透镜后LCD屏的图像进行编码合成。以图4为例，原图为三个灰度由10%度渐变到50%的R,G,B方块图形，为了在普通的LCD 屏显示这些图像，只需要按照图中间的R1,R2,R3,R4,R5，G1,G2,G3,G4,G5, B1,B2,B3,B4,B5的顺序排列即可显示。 而为了在带有柱面透镜的LCD 立体显示屏上正确地还原图像，需要用软件方式对原图重新编码排列，重新排列后的方式为：R1,G1,B1, R2,G2，B2, R3,G3,B3,R4,G4,B4,R5,G5,B5。这样重新编码排列后的图像通过柱面透镜的折射后在观察方还原为原来的图像。柱面镜8视点合成算法就是采用类似的方法让输入图像在柱面镜后重新排列，以获得最自然的2D/3D图像质量。 图4. 输入显示器的图像在柱面镜后重新排列产品特色裸眼3d显示器（TCL裸眼3D）这种基于独有N视图算法和高精密度工艺技术，其立体效果要比其它产品更具有优势，主要体现在几个方面：1、 无需佩戴专业眼镜观看3D，透光率高，亮度不损失2、 立体效果突出、视觉冲击性强，图像清晰，边缘轮廓性好，无重影3、 视角广，可视点多，可轻松随意获取最佳观看位置，满足多人观看需求4、 内置一体机设计理念，欧美设计风格，简洁大方5、 内置工控级3D播放设备，可完全满足7*24小时播放要求6、 TCL独有“2转N”实时视频转换技术，支持播放普通3D影视节目内容，立体效果突出，图像转换效果清晰7、 方案专业，可应用多种专业显示领域解决方案裸眼3d显示器（TCL裸眼3D）为了拓宽裸眼3D电视市场应用，不仅仅需要开发出专业裸眼3D显示技术，更需要配套行业解决方案，并应用于不同专业显示领域。TCL专注3D显示技术研究的同时，也陆续推出多种裸眼3D解决方案1、裸眼3D媒体广告解决方案该方案是基于TCL自主研发E-show 信息发布系统和互联网平台，采用集中控制，统一管理方式，从而实现终端裸眼3D广告远程播控模式。该方案具有无需人工值守，内容二级审核机制，字幕滚动、全智能播放功能等特点，极大方便广告运营商或企业客户终端管理，提升工作效率，快速达到广告宣传效果。 2、裸眼3d显示器（TCL裸眼3D）影视方案裸眼3d显示器（TCL裸眼3D）影视方案提供了一种可将普通3D信号源（2视点或单视点）实时转化成裸眼3D信号，观众无需佩戴专业3D眼镜或特制8视点3D片源，实现观看3D影视。该方案不仅很好解决3D片源少问题，还能够提供高品质3D视像，对裸眼3D电视应用推广具有实质意义，比如公众娱乐场所酒吧、3D影院、会所、甚至高端私人3D影院都可能应用此方案。 3、裸眼3d显示器（TCL裸眼3D）游戏系统方案裸眼3d显示器（TCL裸眼3D）游戏系统是提供一种可支持Direct X 9.0 以上常规3D建模游戏裸眼立体显示解决方案。观众只需在游戏主机装上TCL独有引擎插件，并连接TCL裸眼3D电视即可体验不一样游戏玩法。 4、TCL医疗3D可视化系统TCL医疗3D可视化系统是由TCL医疗公司基于TCL裸眼3D显示技术上，开发出一套可将CT扫描三维图案数据，实时转换成全彩裸眼3D视像解决方案。该方案主要应用于医疗专业显示领域。 应用领域裸眼3d显示器（TCL裸眼3D）系统解决方案以裸眼3D显示技术为基础，开