裸眼3D技術簡介以及相關主流技術說明

    3D是three-dimensional的縮寫，就是三維圖形。在計算機里顯示3D圖形，就是說在平面里顯示三維圖形。不像現(xiàn)實世界里，真實的三維空間，有真實的距離空間。計算機里只是看起來很像真實世界，因此在計算機顯示的3D圖形，就是讓人眼看上去就像真的一樣。人眼有一個特性就是近大遠小，就會形成立體感。

    計算機屏幕是平面二維的，我們之所以能欣賞到真如實物般的三維圖像，是因為顯示在計算機屏幕上時色彩灰度的不同而使人眼產(chǎn)生視覺上的錯覺，而將二維的計算機屏幕感知為三維圖像�；�于色彩學的有關知識，三維物體邊緣的凸出部分一般顯高亮度色，而凹下去的部分由于受光線的遮擋而顯暗色。這一認識被廣泛應用于網(wǎng)頁或其他應用中對按鈕、3D線條的繪制。比如要繪制的3D文字，即在原始位置顯示高亮度顏色，而在左下或右上等位置用低亮度顏色勾勒出其輪廓，這樣在視覺上便會產(chǎn)生3D文字的效果。具體實現(xiàn)時，可用完全一樣的字體在不同的位置分別繪制兩個不同顏色的2d文字，只要使兩個文字的坐標合適，就完全可以在視覺上產(chǎn)生出不同效果的3D文字。

    如今主流的3D立體顯示技術，仍然不能使我們擺脫特制眼鏡的束縛，這使得其應用范圍以及使用舒適度都打了折扣。而且不少3D技術會讓長時間的體驗者有惡心眩暈等感覺。

    于是，3D立體顯示能夠持續(xù)發(fā)展的動力，就落到了裸眼3D顯示技術這一前沿科技身上。

    主流裸眼3D顯示技術

    目前主要的裸眼3D顯示技術都是在以下這兩種技術的基礎上改良而成的。一是視差障壁技術，另一個為柱狀透鏡技術。

    一、視差障壁技術

    看過之前系列的文章的朋友，或者還記得高中物理的朋友，應該知道電影院在放映3D電影時，廣泛采用的是偏振眼鏡法。而視差障壁(Parallax Barrier)技術（它也被稱為視差屏障或視差障柵技術），與偏振眼鏡法有些相似，不過一個需要通過眼鏡，另一個卻不需要。視差障壁技術是由夏普歐洲實驗室的工程師經(jīng)過十年研究所得。它的實現(xiàn)方法是使用一個開關液晶屏、偏振膜和高分子液晶層，利用液晶層和偏振膜制造出一系列方向為90度的垂直條紋。

    這些條紋寬幾十微米，通過它們的光就形成了垂直的細條柵模式，稱之為“視差障壁”。而該技術正是利用了安置在背光模塊及LCD面板間的視差障壁，在立體顯示模式下，應該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋右眼；同理，應該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋左眼，通過將左眼和右眼的可視畫面分開，使觀者看到3D影像。缺陷：由于背光遭到視差障壁的阻擋，所以亮度也會隨之降低，要看到高亮度的畫面比較困難。除此之外，分辨率也會隨著顯示器在同一時間播出影像的增加成反比降低，導致清晰度的降低。

    二、柱狀透鏡技術

    另一項名為柱狀透鏡(Lenticular Lens)的技術，也被稱為雙凸透鏡或微柱透鏡。它相比視差障壁技術最大的優(yōu)點是其亮度不會受到影響。它的原理是在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡，使液晶屏的像平面位于透鏡的焦平面上，這樣在每個柱透鏡下面的圖像的像素被分成幾個子像素，這樣透鏡就能以不同的方向投影每個子像素。于是雙眼從不同的角度觀看顯示屏，就看到不同的子像素。不過像素間的間隙也會被放大，因此不能簡單地迭加子像素。讓柱透鏡與像素列不是平行的，而是成一定的角度。這樣就可以使每一組子像素重復投射視區(qū)，而不是只投射一組視差圖像。

    之所以它的亮度不會受到影響，是因為柱狀透鏡不會阻擋背光，因此畫面亮度能夠得到很好地保障。不過由于它的3D顯示基本原理仍與視差障壁技術有異曲同工之處，所以分辨率仍是一個比較難解決的問題。

    PS：MLD技術

    2009年4月，美國PureDepth公司宣布研發(fā)出改進后的裸眼3D技術——MLD（multi-layer display多層顯示），這種技術能夠通過一定間隔重迭的兩塊液晶面板，實現(xiàn)在不使用專用眼鏡的情況下，觀看文字及圖畫時所呈現(xiàn)3D影像的效果。與以往采用柱狀透鏡技術的裸眼3D顯示器相比，

    MLD技術具有以下幾個優(yōu)點：

    一、觀看3D影像時，用戶不會產(chǎn)生眩暈、頭疼及眼睛疲勞等副作用；

    二、3D顯示時，屏幕的分辨率不會降低；

    三、可組合顯示文字等二維影像和3D影像；

    四、對觀看3D影像的視野及角度沒有太大的限制，通俗點說就是可視角度夠大。據(jù)悉，采用MLD技術的顯示設備已經(jīng)在美國拉斯維加斯的部分娛樂場所得到了應用，并取得了良好的效果。