3D技术发展历史

2012-01-10 11:25阅读：

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3D就是three-dimensional的缩写，意思就是三维图形， 1839年英国科学家查理-惠斯顿爵士根据“人类两只眼睛的成像是不同的”发明了一种立体眼镜，让人们的左眼和右眼在看同样图像时产生不同效果，这就是当今3D眼镜的基础原理。

3D技术发展历史

要说3D影像因何而生？归结起来就是“视觉移位”。
人的两眼相隔在6厘米左右，这意味着假如你看着一个物体，两只眼睛是从左右两个视点分别观看的。左眼将看到物体的左侧，而右眼则会看到它的中间或右侧。当两眼看到的物体在视网膜上成像时，左右两面的印象合起来，就会得到最后的立体感觉。而这种获得立体感的效应就是“视觉位移”。
历史-----不断进化的3D实现方法
◆在早期黑白电视时代，比较成功的立体电视是由两部电视摄像机拍摄影像并用两个独立的视频信道传输到两部电视机，每部电视机的屏幕上安置一块偏光板，然后用偏光眼镜去观察，这样的立体电视系统可以获得较好的立体图像。这种双信道偏光分像立体电视技术至今仍然是公认的一种质量较好的立体电视系统。
◆20世纪50年代，彩色电视技术发展到接近实用的阶段，“互补色立体分像电视技术”开始应用于立体电视。基本方法是用两部镜头前端加装滤光镜的摄像机去拍摄同一场景图像，在彩色电视机的屏幕上观众看到的是两副不同颜色

的图像相互叠加在一起，当观众通过相应的滤光镜观察时就可以看到立体电视图像。

3D技术发展历史

这种立体电视成像技术兼容性好，在立体电视技术领域曾经风靡一时。但存在的问题也十分明显，首先由于通过滤光镜去观察电视图像，彩色信息损失极大。其次是彩色电视机本身的“串色”现象引起干扰，同时由于左、右眼的入射光谱不一致，易引起视觉疲劳。
◆近几年，偏振三维技术的出现才让投影机成为3D显示技术的主流产品。这项技术是目前市场上应用较为广泛的一种，但其高昂的成本，仅在一些科研、模拟仿真教学等领域使用。
这项技术需要同时使用两台投影机，并加入偏光镜片，同时需要一台具备双输出显卡的电脑，将3D信号同时输出到两台性能参数完全相同的投影机中，通过加装在投影机镜头前方的偏振镜片进行水平和垂直方向上的滤光，实现图像分离。
观众需要佩戴立体眼镜从左右眼分别观看水平和垂直方向上的影像，从而在人眼中形成影像叠加，实现3D效果。而两台投影机的叠加，对于投射画面的调校都有着很高的要求，在实现上成本高、技术的需求以及后期的成本都是一大问题
◆目前应用于各大影院，也是我们能够看到的3D技术就是立体三维技术，这项技术是目前性价比和效果最好的一项技术，但同样会有技术瓶颈，视角受到一定限制，不适合多人观看。
立体三维技术的实现需要三个要素，首先投影画面的刷新率需要达到每秒120帧，其次需要一个红外信号发射器，另外就是需要一个可以接收红外信号的3D立体眼镜。当3D信号通过电脑（或者其他设备）输入到投影机中，图像以帧序列的格式实现左右帧交替产生，通过红外发射器将这些帧信号传输出去，负责接收的3D眼镜在实现信号同步的同时与左右帧图像进行同步交替开关。从而观看到立体影像。
立体三维技术通过使用高性能的投影机，可以获得很高的图像质量，而无需过多的设备和调试过程，使用起来较为方便。但通过红外信号来实现图像的分离，因此对于视角较小，坐在影院中间位置和两侧位置所收看到的效果有着一定得差距。

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◆前面几种立体技术分别有着图像质量差、成本过高、视角狭窄等问题，那么有没有一种技术可以同时解决这三种缺陷呢？2009年DLP芯片制造商德州仪器公司推出的DLP Link技术很好的解决了三种问题，让3D技术的普及，进入了实质性阶段。
DLP Link技术的原理与立体三维技术大致相同，唯一的区别是3D信号的传输不是由红外装置，而是通过DLP投影机中的DMD芯片的闭合来控制3D信号的传输。由于DMD芯片的变换频率是以微秒为单位，因此人眼戴上立体眼镜观看过程中几乎是感觉不到信号的变化。这样的好处是信号传输更稳定，并且不受视角的影像。同时由于没有增加其他附加设备，投影机的生产成本不会增加，只需要一副立体眼镜就可以。不过，由于是最新的技术，同立体三维技术相似，3D片源较少影响该技术普及。

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这项技术的推出，成功的解决了彩色立体三维显示技术画面质量差的问题，只要选择性能不错的投影机产品，就可以获得出色的画面效果；同时解决了偏振三维技术成本过高的问题，与没有采用3D技术的DLP投影机相比，采用DLP Link技术的投影机在成本上没有增加多少，此外对于立体三维技术上由于解决了红外信号装置问题，因此视角问题就不再受到影响。

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◆前面的几种实现3D的手段，都需要观众佩戴立体眼镜，对于已经是近视的朋友来说，再戴一副3D眼镜真的非常痛苦，而最理想的3D观影效果是什么哪？肯定是裸眼就能看出3D效果。“裸眼”3D技术目前还没有成熟，但科学家们也在尝试利用全息成像技术来实现立体效果，后者已经在一些大型活动中成功运用。而在影院方面，美国Real D公司宣布要在10年内让观众摘下3D眼镜直接观看立体电影。终有一天，《少数派报告》里用手触控全息影像，在家中观看3D真实画面的情况将会出现。

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