三種主要3D投影顯示技術(shù)應(yīng)用詳解
無論是基于投影的3D投影顯示還是裸眼3D投影技術(shù),3D顯示都是利用人眼的視差原理,將不同的圖像分別傳輸?shù)饺说淖笱酆陀已郏_(dá)到我們現(xiàn)實(shí)世界中從兩個(gè)不同的角度同步觀看物體時(shí)的立體視覺效果。 目前3D投影機(jī)領(lǐng)域的3D顯示技術(shù)主要有3種,分別是氣體成像式投影技術(shù)、偏光投影技術(shù)以及120Hz投影技術(shù)。 第一種氣體成像式投影技術(shù),采用一臺(tái)投影機(jī)和一個(gè)空氣屏幕系統(tǒng),利用海市蜃樓的成像原理,空氣屏幕系統(tǒng)可以制造出由水蒸氣形成的霧墻,投影機(jī)將畫面投射在上面,由于空氣與霧墻的分子震動(dòng)不均衡,可以形成立體感很強(qiáng)的圖像。由于承載影像的介質(zhì)是空氣而非固體,導(dǎo)致播放的影像并不固定,產(chǎn)生畫面隨著空氣流動(dòng)而晃動(dòng)的感覺,此外,播放環(huán)境必須很暗,才能獲得清晰的圖像。這項(xiàng)技術(shù)不能全空間任意顯示,只能在投影系統(tǒng)上方空間處播放畫面,而且由于承載影像的介質(zhì)是空氣而不是固體,所以播放的影像并不是固定位置的,存在畫面隨著空氣流動(dòng)的同時(shí)晃動(dòng)的感覺。 人的視覺之所以能分辨遠(yuǎn)近,是靠?jī)芍谎劬Φ牟罹唷H说膬裳鄯珠_約5公分,兩只眼睛除了瞄準(zhǔn)正前方以外,看任何一樣?xùn)|西,兩眼的角度都不會(huì)相同。雖然差距很小,但經(jīng)視網(wǎng)膜傳到大腦里,腦子就用這微小的差距,產(chǎn)生遠(yuǎn)近的深度,從而產(chǎn)生立體感。根據(jù)這一原理所實(shí)現(xiàn)的3D顯示技術(shù)就稱為“偏光原理”。 目前這項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于3D立體電影的制作,而投影機(jī)領(lǐng)域也有相應(yīng)的產(chǎn)品推出。它以人眼觀察景物的方法,利用兩臺(tái)并列安置的電影攝影機(jī),分別代表人的左、右眼,同步拍攝出兩條略帶水平視差的電影畫面。放映時(shí),將兩條電影影片分別裝入左、右電影放映機(jī),并在放映鏡頭前分別裝置兩個(gè)偏振軸互成90度的偏振鏡。兩臺(tái)放映機(jī)需同步運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)將畫面投放在金屬銀幕上,形成左像右像雙影。當(dāng)觀眾戴上特制的偏光眼鏡時(shí),由于左、右兩片偏光鏡的偏振軸互相垂直,并與放映鏡頭前的偏振軸相一致,致使觀眾的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像,通過雙眼匯聚功能將左、右像疊和在視網(wǎng)膜上,由大腦神經(jīng)產(chǎn)生三維立體的視覺效果。 第三種是120Hz3D成像投影技術(shù),目前在液晶顯示器領(lǐng)域非常受歡迎。這項(xiàng)技術(shù)的主要技術(shù)在眼鏡上,它的眼鏡片是可以分別控制開關(guān)的兩扇小窗戶,在同一臺(tái)放映機(jī)上交替播放左右眼畫面時(shí),通過液晶眼鏡的同步開閉功能,在放映左畫面時(shí),左眼鏡打開右眼鏡關(guān)閉,觀眾左眼看到左畫面,右眼什么都看不到。同樣翻轉(zhuǎn)過來時(shí),右眼看右畫面,左眼看不到畫面,就這樣讓左右眼分別看到左右各自的畫面,從而產(chǎn)生立體效果。這種技術(shù)從原理上來講是最正統(tǒng)的3D技術(shù),對(duì)投影幕、投影機(jī)的亮度沒有特殊要求,而且效果也非常出色,同時(shí)成本的控制也相對(duì)簡(jiǎn)單。最重要的是這種技術(shù)對(duì)于片源或是游戲沒有要求,可以馬上實(shí)現(xiàn)3D效果。是目前市面上顯示效果最好、最便宜的3D解決方案。
第二種方式是雙投影式投影機(jī)。它是通過雙頭輸出的顯卡將播放內(nèi)容同步直接輸出到兩個(gè)投影機(jī)中,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,讓產(chǎn)生兩束偏振光的偏振方向互相垂直。而偏振光投射到專用的投射屏幕上再反射到觀眾位置時(shí)偏振方向需不改變。觀眾佩戴偏振眼鏡觀看時(shí),每只眼睛只能看到相應(yīng)的偏振圖像,從而在視覺神經(jīng)系統(tǒng)中產(chǎn)生立體感覺。該方式必須使用兩臺(tái)投影機(jī),需要特殊的投射屏幕,對(duì)屏幕的偏振性以及增益要求都很高。同時(shí),此方式在投射過程中光線損失50%-80%,因此要求投影機(jī)亮度必須很高。
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