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《3d立體眼鏡成像原理》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、3D立體眼鏡的成像原理一、3D立體眼鏡的成像原理 我們?nèi)祟愔阅軌蚩吹搅Ⅲw的景物,是因?yàn)槲覀兊碾p眼可以各自獨(dú)立看東西,也就是左眼只能看到左眼的景物,而右眼只能看到右眼的景物。因?yàn)槿祟愖笥覂裳塾虚g距,造成兩眼的視角有些細(xì)微的差別,而這樣的差別會讓兩眼個別看到的景物有一點(diǎn)點(diǎn)的位移。而左眼與右眼圖像的差異稱為視差,人類的大腦很巧妙地將兩眼的圖像融合,產(chǎn)生出有空間感的立體視覺效果在大腦中?! ∮捎谟?jì)算機(jī)屏幕只有一個,而我們卻有兩個眼睛,又必須要讓左、右眼所看的圖像各自獨(dú)立分開,才能有立體視覺。這時,就可以通過3D立體眼鏡,讓這個視差持續(xù)在屏幕上表現(xiàn)出來。通過控制IC送出立體訊號(左
2、眼->右眼->左眼->右眼->依序連續(xù)互相交替重復(fù))到屏幕,并同時送出同步訊號到3D立體眼鏡,使其同步切換左、右眼圖像,換句話說,左眼看到左眼該看到的景像,右眼看到右眼該看到的景像。3D立體眼鏡是一個穿透液晶鏡片,通過電路對液晶眼鏡開、關(guān)的控制,開可以控制眼鏡鏡片全黑,以便遮住一眼圖像;關(guān)可以控制眼鏡鏡片為透明的,以便另一眼看到另一眼該看到的圖像。3D立體眼鏡就可以模仿真實(shí)的狀況,使左、右眼畫面連續(xù)互相交替顯示在屏幕上,并同步配合3D立體眼鏡,加上人眼視覺暫留的生理特性,就可以看到真正的立體3D圖像。 二、3D立體眼鏡的顯示模式 市面上搭配3D/VR
3、立體眼鏡應(yīng)用的立體圖像種類繁多。最常見的顯示模式主要有以下四種:交錯顯示(Interlacing)、畫面交換(Page-Flipping)、線遮蔽(Line-Blanking)、畫面同步倍頻(Sync-Doubling)?! ?.交錯顯示(Interlacing) 交錯顯示(Interlacing)就是依序顯示第1、3、5、7……等單數(shù)掃描線,然后再依序顯示第2、4、6、8……等偶數(shù)掃描線的周而復(fù)始的循環(huán)顯示方式。這就有點(diǎn)類似老式的逐行顯示器和NTSC、PAL、及SECOM等電視制式的顯示模式?! 〗诲e顯示模式的工作原理是將一個畫面分為二個圖場,即單數(shù)描線所構(gòu)成的單數(shù)掃描線圖
4、場或單圖場與偶數(shù)描線所構(gòu)成的偶數(shù)掃描線圖場或偶圖場。在使用交錯顯示模式做立體顯像時,我們便可以將左眼圖像與右眼圖像分置于單圖場和偶圖場(或相反順序)中,我們稱此為立體交錯格式。如果使用快門立體眼鏡與交錯模式搭配,則只需將圖場垂直同步訊號當(dāng)作快門切換同步訊號即可,即顯示單圖場(即左眼畫面)時,立體眼鏡會遮住使用者之一眼,而當(dāng)換顯示偶圖場時,則切換遮住另一支眼睛,如此周而復(fù)始,便可達(dá)到立體顯像的目的?! ∮捎诮诲e模式不適于長時間且近距離的操作使用,就計(jì)算機(jī)顯示周邊技術(shù)而言,交錯模式需要顯示硬件與驅(qū)動程序的雙重支持之下方可運(yùn)行。隨著相關(guān)顯示周邊技術(shù)的進(jìn)步,非交錯模式已完全取代交錯模式
5、成為標(biāo)準(zhǔn)配備。 2.畫面交換(Page-Flipping) 畫面交換(Page-Flipping)是由特殊的程序來改變顯卡的工作原理,使新的工作原理可以用來表現(xiàn)立體3D效果。因?yàn)椴煌娘@示芯片有其獨(dú)特的工作原理,所以如果要使用畫面交換,那么必須針對各個顯示芯片發(fā)展獨(dú)特的立體驅(qū)動程序以驅(qū)動3D硬件線路,因此畫面交換僅限于某些特定顯示芯片。 它的工作原理是將左右眼圖像交互顯示在屏幕上的方式,使用立體眼鏡與這類立體顯示模式搭配,只需要將垂直同步訊號作為快門切換同步訊號即可達(dá)成立體顯像的目的。而使用其它立體顯像設(shè)備則將左右眼圖像(以垂直同步訊號分隔的畫面)分送至左右眼顯示設(shè)備上即
6、可?! ‘嬅娼粨Q提供全分辨率的畫面質(zhì)量,故其視覺效果是四種立體顯示模式中最佳的。但是畫面交換的軟硬件要求也是最高的,原因主要有兩點(diǎn)。第一、屏幕的交錯顯示與3D立體眼鏡的遮蔽不佳的話,那么有可能只能使左眼看到右眼的部份,右眼看到左眼的部份,造成"三重"圖像(左眼、右眼、合成圖像),也就是說圖像會有殘影出現(xiàn)。所以要想同時存取左右眼的畫面,那么畫面緩存器(FrameBuffer)所需的最小容量就要普遍的兩倍。第二,由于屏幕是交錯顯示,因此不可避免地會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。要想克服立體顯像的閃爍問題,左右眼都必須提供至少每秒60個畫面,也就是說垂直掃描頻率必須達(dá)到120Hz
7、或更高?! ?.畫面同步倍頻(Sync-Doubling) 畫面同步倍頻(Sync-Doubling)與前兩種顯示模式最大的不同,它是用硬件線路而不是軟件去產(chǎn)生立體訊號,所以無需任何驅(qū)動程序來驅(qū)動3D硬件線路,因此任何一個3D加速顯示芯片均可支持。只需在軟件系統(tǒng)上,對左右眼畫面做上下安排便可達(dá)成。 它的工作原理是通過外加電路的方式在左右畫面間(即上下畫面間)多安插一個畫面垂直同步訊號,如此便可使左右眼畫面,就像交錯般地顯示在屏幕上,通過使用畫面垂直同步訊號為快門切換同步的方式,我們便可以