科學意義 |
眾所周知,現在的三維顯示一般使用平麵顯示器模擬三維圖像或者使用三維眼鏡之類的輔助設備,這樣的顯示方式缺乏物理深度,使用條件也比較苛刻,一種新的三維顯示方式——真三維立體顯示和球狀顯示技術因而誕生。 真三維立體顯示技術的基本機理是在空間給定點 (x ,y ,z)處進行成像,每一個成像點都是三維成像最基本的單位——稱為體素點,一係列的體素點就在實際的空間形成了真實的三維圖像。它具有與身俱來的真實物理深度,同時使用方便、無需特殊輔助設備,克服了平麵顯示三維或者使用三維眼鏡等方式的主要缺點。 真三維顯示技術分為兩個發展方向:球狀顯示技術(旋轉投影麵技術)和全息顯示技術。據調研表明,目前球狀顯示技術是真三維顯示的主要技術,技術實現難度適中,因此我們將球狀顯示技術作為研究的中心問題。 球狀顯示技術又稱為旋轉投影麵技術。簡單的說,是使用一個半圓形特殊屏幕作為投影麵,可以在這個投影麵進行平麵成像。當它以一定的速度在空間旋轉就構成一個半球形空間作為成像區域。在每一個瞬間旋轉麵處於一個特定的角度,根據這個角度對要顯示的三維場景進行切片,將這個切片顯示在旋轉麵上,就成為三維場景的一個離散表示。當旋轉麵完整的轉完一圈後,整個三維場景便以很多個離散切片的形式顯示出來。考慮到旋轉麵的速度,利用人眼的視覺殘留形成空間連續的三維圖像。國外一家機構的三維顯示器設計的示意如圖。 由示意圖可以看出,這樣的顯示器可以在同一時刻對一個場景進行完整全麵的描述而不隻是對場景的某個投影麵進行描述。因此利用球狀顯示技術可以保證多人同時刻對同一場景從不同方向和角度進行觀察,做到全場景觀察(360 degree view)。 |