书城童书青少年科普故事大本营第三季-电子故事总动员
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第53章 裸眼3D技术

3D是英文Three Dimensional的缩写,意即三维。在计算机里显示3D图形,就像是在平面里显示三维图形。计算机里只是看起来很像真实世界,因此在计算机里显示的3D图形,让人眼看上就像真的一样。而现实世界里,真实的三维空间,有真实的距离空间。人眼有一个特性就是近大远小,就会形成立体感。

计算机屏幕是平面二维的,我们之所以能欣赏到真如实物般的三维图像,是因为图像显示在计算机屏幕上时,其色彩亮度的不同使人眼产生视觉上的错觉,而将二维的计算机屏幕感知为三维图像。基于色彩学的有关知识,三维物体边缘的凸出部分一般显高亮度色,而凹下去的部分由于受光线的遮挡而显暗色。这一认识被广泛应用于网页或其他应用中对按钮、3D线条的绘制。比如要绘制的3D文字,即在原始位置显示高亮度颜色,而在左下或右上等位置用低亮度颜色勾勒出其轮廓,这样在视觉上便会产生3D文字的效果。具体实现时,可用完全一样的字体在不同的位置分别绘制两个不同颜色的2D文字,只要使两个文字的坐标合适,就完全可以在视觉上产生出不同效果的3D文字。

从技术上来看,裸眼式3D可分为光屏障式、柱状透镜技术和指向光源三种。裸眼式3D技术最大的优势便是摆脱了眼镜的束缚。与传统立体显示技术相比,光屏障式3D产品与既有的LCD液晶工艺兼容,因此在量产性和成本上较具优势;双凸透镜或微柱透镜3D技术显示效果更好,亮度不受到影响;指向光源3D技术分辨率、透光率方面能保证,3D显示效果出色。

裸眼式3D技术在未来仍会存在很多难点:比如画面亮度低,分辨率会随着显示器在同一时间播出影像的增加呈反比降低;视差障壁技术不成熟,尚在开发,产品不成熟,等等。

目前各个国家都在研究裸眼式3D技术上积累了一定的经验,把初步的研究技术成果运用到了相关的一些产品上。

裸眼3D电影本可让让3D效果手持化,为用户随身打造出一个不错的载体。看3D电影,无须再走入影院,无须再佩戴眼镜。一本在手,如同随身携带着IMAX影院。

裸眼3D电视是组合目前我们拥有的面板技术和引擎技术实现的。在裸眼观看3D影像显示方面,采用在液晶面板前方配置双凸透镜的“全景图像(Integral Imaging)方式”。液晶面板的1个像素相当于通常二维(2D)影像的9个像素。采用了将RGB(代表红、绿、蓝三个通道的颜色)三色子像素沿纵向配置,然后将其沿9视差横向排列的特殊像素排列。通过这些措施,在左右15°的视角范围内,能够观看到既有锐度又很少有干涉条纹的3D影像。显示3D影像时,20英寸产品的像素数为1280×720,12英寸产品的像素数为466×350.由于显示2D影像时,1个像素的9视差上都被分配到相同影像,所以影像的精细度极高。

由于3D是一个革命性的显示技术,目前还处于市场化应用初期阶段,发展潜力巨大,但目前的3D产业链还不成熟,3D视频内容还不够多,3D电影和3D电视频道都还无法满足市场多样化需求。在欧洲和北美,已经开通了数个3D电视频道,我国的相关部门也正在筹划近期开通3D电视频道。

裸眼3D技术是推进工业化与信息化“两化”融合的发动机之一,同时也是工业界和工业创意产业广泛应用的基础性、战略性的工具技术。通过3D科技创意,一些传统行业有望加快产业升级与创新步伐,如广告传媒、展览展示、旅游招商、科研教学、游戏娱乐、工业设计、地质测绘、医学诊疗、军事、场景重建等多个行业,同时,3D街景、3D视频聊天、3D购物等各种生活化应用,也将因此大热。