3D知識詳解

中國投影網投影資訊　2010-4-1 17:00:12　編輯：旺牛　[ 大中小 ]

　　3D是three-dimensional的縮寫，就是三維圖形。而3D技術就是虛擬三維的技術，通過利用計算機的運算達到視覺、聽覺等方面立體效果的一種技術。在電影中實現的3D效果就是利用雙眼立體視覺原理，使觀眾能從銀幕上獲得三維空間感視覺影像的電影。

　　目前市場上主要有四種3D顯示技術，它們是彩色立體三維、偏振三維、立體三維以及最新的DLP Link技術。這四類技術是當前被廣泛采用的3D投影技術。由于各自的原理、成本、效果不同，分別占有不同的市場。

　　先來熟悉一下彩色立體三維，這種技術在市場上推出時間最長，原理也最為簡單，成本最低。這種技術通過物理學原理，使用不同顏色的濾光片進行畫面濾光，使得一個圖片能產生出兩幅圖像，最常見的濾光片顏色通常是紅/藍，紅/綠，或者紅/青。

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　　特點：由于僅僅是從物理學角度進行畫面濾光，畫面的邊緣部分可以明顯看出色彩分離現象，畫質的效果很差，目前主要應用于比較低廉的3D顯示玩具中。當然，與其它技術相比，彩色立體三維技術的優勢也很明顯，眼鏡成本低廉，使用簡單的濾光片即可，并且擁有幾十年的成熟技術，內容制作簡單。

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　　再來了解一下偏振三維，與彩色立體三維技術相比，偏振三維技術在立體影像的畫質方面提升非常明顯。通過兩臺投影機以及兩塊偏光鏡片加上立體眼鏡的組合來實現3D效果。

　　偏振三維技術顯示的核心就是需要一臺電腦的顯卡具有雙輸出接口，將3D信號同時輸出到兩臺性能參數完全相同的投影機中，通過加裝在投影機鏡頭前方的偏振鏡片進行水平和垂直方向上的濾光，實現圖像分離。再通過偏光眼鏡從左右眼分別觀看水平和垂直方向上的影像，從而在人眼中形成影像疊加，實現3D效果。

　　特點：偏振三維技術圖像的畫質取決于3D片源以及投影機的分辨率，原始分辨率越高，畫質自然就越好。同時偏光眼鏡的成本也相對低廉，最低幾十元就能購買到。當然這類技術也有弊端，需要兩臺投影機，成本增加，另外需要對兩臺投影機的位置進行準確調校，并且不能隨意移動，因此后期維護比較麻煩。
再來看看目前的主流技術立體三維，立體三維技術應該是目前我們最常見的一種3D投影技術了。因為幾乎目前所有的3D影院都是采用的這種設備，大家在影院中看到的《阿凡達》《豚鼠特工隊》等電影幾乎都是這種技術實現的。

　　與前面兩類3D技術有所不同，立體三維技術主要是采用了幀序列的形式來產生立體圖像的。它的實現需要三個要素，首先投影畫面的刷新率需要達到每秒120幀，其次需要一個紅外信號發射器，另外就是需要一個可以接收紅外信號的3D立體眼鏡。當3D信號通過電腦（或者其他設備）輸入到投影機中，圖像以幀序列的格式實現左右幀交替產生，通過紅外發射器將這些幀信號傳輸出去，負責接收的3D眼鏡在實現信號同步的同時與左右幀圖像進行同步交替開關。從而觀看到立體影像。

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　　特點：立體三維技術的投影機通常分辨率在XGA以上，圖像質量好，并且不需要太多的附加設備。但是，由于此規格的片源較少，并且使用紅外傳輸信號容易受到視角的限制，因此影院里為了讓不同位置的觀眾看到穩定的3D影像，會需要增加很多的紅外發射器來實現。

　　最后來認識一下可能成為未來主流的DLP Link，DLP Link技術的原理與立體三維技術大致相同，唯一的區別是3D信號的傳輸不是由紅外裝置，而是通過DLP投影機中的DMD芯片的閉合來控制3D信號的傳輸。

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　　特點：由于DMD芯片的變換頻率是以微秒為單位，因此人眼戴上立體眼鏡觀看過程中幾乎是感覺不到信號的變化。這樣的好處是信號傳輸更穩定，并且不受視角的影像。同時由于沒有增加其他附加設備，投影機的生產成本不會增加，只需要一副立體眼鏡就可以。不過，由于是最新的技術，同立體三維技術相似，3D內容較少影響該技術普及。據TI介紹，這類技術將率先應用在生物、仿真教學中，協助教師進行實際演示。

　　3D技術的歷程

　　近兩年“3”成了一個熱門的數字， 2009年被視為是中國“3G”的元年，而今年則被很多廠商稱為“3D”的元年。事實上業內的這種“元年”稱法并不準確，3D顯示并不是什么新的技術，早在1903年，科學家發現了“視差創造立體”的原理。當電視出現后，人們就已經開始著手研制立體電視，傳統的用于觀察靜止圖像或電影圖像的立體顯示方法幾乎全部被應用到立體電視技術中。立體電視技術是隨著立體視覺技術和電視技術的發展而發展的。

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　　早期，比較成功的立體電視是由兩部電視攝像機拍攝影像并用兩個獨立的視頻信道傳輸到兩部電視機，每部電視機的屏幕上安置一塊偏光板，然后用偏光眼鏡去觀察，這樣的立體電視系統可以獲得較好的立體圖像。
20世紀50年代，彩色電視技術發展到接近實用的階段，“互補色立體分像電視技術”開始應用于立體電視。基本方法是用兩部鏡頭前端加裝濾光鏡的攝像機去拍攝同一場景圖像，在彩色電視機的屏幕上觀眾看到的是兩副不同顏色的圖像相互疊加在一起，當觀眾通過相應的濾光鏡觀察時就可以看到立體電視圖像。

　　隨后在80年代，彩色立體三維技術開始流行，這種技術的原理簡單，通過物理學原理，使用不同顏色的濾光片進行畫面濾光，使得一個圖片能產生出兩幅圖像。這種技術的成本非常低廉，同時效果也非常的差，僅需要一副濾光片的眼鏡就可以實現。

　　3D電腦顯示器也在04年出現。這一時期采用裸眼技術的3D顯示方案很受關注，與成熟度較高的需要眼鏡配合的3D顯示技術出現雙雄爭風的趨勢。不過這一時期的產品，多為技術驗證性的，消費者可以購買的產品非常少。
07年是3D顯示的真正開局之年。從這一年期消費者可以花上重金打造自己的私人3D計算環境，3D顯示首次不如家庭應用時代。不過，早期市場3D電腦顯示器依然沒有擺脫“振臂高呼者云云，應者無聲”的境況。

　　近幾年， 3D顯示技術發展較快，在某些領域應用越來越廣，技術含量越來越先進，目前市場上有四種3D顯示技術，分別是彩色立體三維，偏振三維，立體三維以及最新的DLP Link技術。這四類技術是當前被廣泛采用的3D投影技，由于各自的原理、成本、效果不同，分別占有不同的市場。

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文章來源：中國投影網