立體顯示
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立體顯示知識(shí)介紹
虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality—VR）:簡(jiǎn)單的說(shuō)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。作為一門(mén)先進(jìn)的人機(jī)交流技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用軍事模擬、視景仿真、虛擬制造、虛擬設(shè)計(jì)、虛擬裝配、科學(xué)可視化等領(lǐng)域。立體顯示是虛擬現(xiàn)實(shí)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式。
立體顯示主要有以下幾種方式：
雙色眼鏡
這種模式下，在屏幕上顯示的圖像將先由驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行顏色過(guò)濾。渲染給左眼的場(chǎng)景會(huì)被過(guò)濾掉紅色光，渲染給右眼的場(chǎng)景將被過(guò)濾掉青色光（紅色光的補(bǔ)色光，綠光加藍(lán)光）。然后觀看者使用一個(gè)雙色眼鏡，這樣左眼只能看見(jiàn)左眼的圖像，右眼只能看見(jiàn)右眼的圖像，物體正確的色彩將由大腦合成。這是成本最低的方案，但一般只適合于觀看無(wú)色線(xiàn)框的場(chǎng)景，對(duì)于其它的顯示場(chǎng)景，由于丟失了顏色的信息可能會(huì)造成觀看者的不適。
主動(dòng)立體顯示
這種模式下，驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒔惶娴匿秩咀笥已鄣膱D像，例如第一幀為左眼的圖像，那么下一幀就為右眼的圖像，再下一幀再渲染左眼的圖像，依次交替渲染。然后觀測(cè)者將使用一幅快門(mén)眼鏡。快門(mén)眼鏡通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的方式與顯卡和顯示器同步，當(dāng)顯示器上顯示左眼圖像時(shí)，眼鏡打開(kāi)左鏡片的快門(mén)同時(shí)閉右鏡片的快門(mén)，當(dāng)顯示器上顯示右眼圖像時(shí)，眼鏡打開(kāi)右鏡片的快門(mén)同時(shí)關(guān)閉左鏡片的快門(mén)?？床灰?jiàn)的某只眼的圖像將由大腦根據(jù)視覺(jué)暫存效應(yīng)保留為剛才畫(huà)面的影響，只要在此范圍內(nèi)的任何人戴上我們的立體眼鏡都能觀看到立體影像。象
Elsa 3D Revelator 或 X3D Technologies X3D-Glasses
都是這種類(lèi)型的快門(mén)眼鏡。這種方法將降低圖像的一半的亮度，并且要求顯示器和眼鏡快門(mén)的刷新速度都達(dá)到一定的頻率，否則也會(huì)造成觀看者的不適。
被動(dòng)同步的立體投影設(shè)備
這種模式下，驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑼瑫r(shí)渲染左右眼的圖像，并通過(guò)特殊的硬件輸出和同步。一般是使用具有雙頭輸出的顯卡。輸出的左右眼圖像將分別使用兩臺(tái)投影機(jī)投射，在投射左眼的投影機(jī)前加上偏正鏡，然后在投射右眼圖像的投影機(jī)前也加偏正鏡但角度旋轉(zhuǎn) 90 度，觀測(cè)者也將佩戴眼鏡，左右眼的偏振鏡也實(shí)現(xiàn)做了相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。根據(jù)偏振原理，左右眼都只能看見(jiàn)各自的圖像。這是最佳的模式，但顯卡和投影機(jī)硬件上的成本將會(huì)翻倍。
立體顯示器
雖然被動(dòng)同步的立體投影能達(dá)到很好的效果，但是還是需要戴偏振眼鏡觀看。很多公司正在開(kāi)發(fā)不需眼鏡的立體顯示器，例如在液晶中精確配置用來(lái)遮擋光線(xiàn)行進(jìn)的“視差屏障（Barrier）”。視差屏障通過(guò)準(zhǔn)確控制每一個(gè)像素遮住透過(guò)液晶的光線(xiàn)，只讓右眼或左眼看到。由于右眼和左眼觀看液晶的角度不同，利用這一角度差遮住光線(xiàn)就可將圖像分配給右眼或左眼。這樣無(wú)須戴上專(zhuān)用的眼鏡便可以看到立體圖像。
真三維立體顯示
真三維顯示是一種能夠在一個(gè)真正具有寬度、 高度和深度的真實(shí)三維空間內(nèi)進(jìn)行圖像信息再現(xiàn)的技術(shù)，因此又被稱(chēng)為空間加載顯示(space-filling display)。真三維顯示裝置通過(guò)適當(dāng)方式激勵(lì)位于透明顯示體積內(nèi)的物質(zhì)，利用可見(jiàn)輻射的產(chǎn)生、吸收或散射形成體素。
更高級(jí)的設(shè)備
包括 HMD 和 CAVE 系統(tǒng)通過(guò)特定接口也可以實(shí)現(xiàn)。HMD 頭盔顯示器是更高級(jí)的一種顯示方式，左右和右眼的圖像將直接由很近的距離的顯示屏分別顯示在眼睛前，或直接把圖像投射到視網(wǎng)膜上。HMD 可以獲得很大的視角覆蓋范圍，同時(shí)可以追蹤并把視角和頭部運(yùn)動(dòng)同步。CAVE 也是一種被動(dòng)同步的立體投影設(shè)備，但 AVE 的投影是一個(gè)空間的上下左右前后的所有面，這樣視覺(jué)上就完全可以沉浸在一個(gè)虛擬空間中。
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