Casa > Exposició > Contingut

Introducció a la tecnologia de visualització estereoscòpica

Jul 02, 2018

Introducció a la tecnologia de visualització estereoscòpica

1.Què és la tecnologia de visualització estereoscòpica?

    La tecnologia de visualització estereoscòpica és una de les maneres de realitzar una interacció immersiva en la realitat virtual de VR. La pantalla estereoscòpica en 3D pot mostrar la profunditat, el nivell i la posició de la imatge, i l'observador pot entendre la distribució real de la imatge més directament, per tal d'obtenir una comprensió més àmplia de la informació de la imatge o el contingut de la pantalla.
Una visualització visual ideal ha de ser indistinguible en termes de qualitat, claredat i abast, però la tecnologia actual no suporta l'exhibició visual d'aquest alt grau de realitat. Amb el desenvolupament de "Afanda" de Cameron a finals de 2009, la tecnologia de visualització tridimensional s'ha convertit en una de les tecnologies més calentes en l'actualitat.

2.El principi de la tecnologia de visualització 3D estereoscòpica

     El principi bàsic de la visualització estereoscòpica 3D es mostra a la imatge. La imatge mostra l'eix òptic paral·lel dels dos ulls, que equival a dos ulls fixats a la distància. La distància d'alumne intern (IPD) és la distància entre els alumnes dels dos ulls. La ubicació diferent dels dos ulls és la causa de la visió estereoscòpica. F és un punt fix sobre l'objecte B prop de l'ull humà. La vista de l'ull dret mostra que el punt F és diferent en la posició de la vista, que és la paralaje estereoscòpica. L'ull humà també pot utilitzar aquest paralaje per jutjar la distància i la profunditat dels objectes. Aquesta és la visió tridimensional dels éssers humans, obtenint així informació tridimensional de l'entorn.


1.png

Una altra manera d'observar l'ull humà és mirar el punt fix F proper. En aquest moment, l'angle de l'eix òptic dels dos ulls és l'angle convergent de la imatge. Com que els eixos òptics dels dos ulls passen pel punt F, els punts F es troben al punt central de les dues vistes. En aquest punt, el paralaje serà paral·lel amb F, que està més a prop o més a prop de l'ull humà. L'ull humà també pot utilitzar aquest paralaje per jutjar la distància i la profunditat dels objectes.
En l'actualitat, els productes de la tecnologia estereoscòpica en 3D del mercat se centren principalment en dues formes d'ull nu i d'ulls no nu. Els principals productes implicats són la pantalla de cristall líquid, pantalla de plasma, terminal de pantalla portàtil, equips de projecció, etc.

3. Classificació de visualització estereoscòpica

La tecnologia de visualització estereoscòpica en 3D es pot dividir de tres maneres: visualització estereoscòpica de visió simple, visualització estereoscòpica portàtil i ulleres amb ulleres. Es presenten les següents tècniques de visualització, respectivament.
Tecnologia de visualització de lents
Una superfície de la lent és una sèrie de lent cilíndrica, que s'utilitza per generar una imatge tridimensional automàtica dirigint dues imatges bidimensionals diferents a les respectives subregions de visualització. Una imatge es forma a la subzona en diferents angles davant de la lent. Quan el cap de l'observador es troba al lloc correcte, cada ull es troba en diferents àrees de visualització, i s'obtenen diferents imatges per obtenir el binocular paralaje.


La formació de la lent requereix una alta resolució per a un gran camp de visió. El camp de visió de dos ha de mostrar-se en temps real, i la imatge es talla i col · loca a la barra vertical darrere de la lent. El nombre de camps visibles està limitat per la capacitat imperfecta d'enfocament de les lents cilíndriques. La distorsió de les lents i la difracció de la llum redueixen la direcció de la lent, de manera que la imatge que se centra a la pantalla del darrere no està dispersada per raigs paral·lels sinó en un angle determinat. Aquesta dispersió restringeix el nombre de subzones diferenciades una de l'altra. Un altre problema clau de la visualització de la lent és que la imatge de la pantalla de fons ha d'estar alineada amb la costura o la lent, de lo contrario la imatge de subregió no conduirà a la subarea corresponent.

2.png

Tecnologia de pantalla de deflector Parallax
El deflector parallax és una placa vertical situada davant de la pantalla. Bloqueja cada part de la pantalla. L'efecte del deflector de paralaje és similar al d'un mirall de cara. La diferència és que bloqueja part de la pantalla amb un deflector, en comptes d'utilitzar una lent per guiar la imatge de la pantalla. La pantalla mostra dues imatges, cadascuna de les quals es divideix en barres verticals. La barra que es mostra a la pantalla s'alterna a les imatges de l'ull esquerre i dret, i cada ull només veu la seva barra.
Normalment, la pantalla del deflector Parallax no s'utilitza perquè hi ha diversos desavantatges. En primer lloc, la imatge que apareix és massa fosca, ja que el deflector bloqueja la major part de la llum a cada ull. A més, per a un ample de petit espai, la difusió de la llum amb els buits pot ser un problema a causa de la dispersió de la llum. A més, s'ha de dividir en tires.

3.png

Tecnologia de pantalla d'apilament de llesques
La pantalla d'apilament de llesques també s'anomena pantalla multi plano. Consisteix en imatges bidimensionals bidimensionals (tallat en làmines) per formar un volum tridimensional. Igual que la línia giratòria del LED, es pot produir el sentit de la imatge plana, i el pla girat de LED pot generar imatge corporal. El mirall mòbil s'ha de moure a una freqüència alta, de manera que també es pot utilitzar la lent de zoom. En general, el senyal de so de 30 Hz s'utilitza per vibrar el diafragma. Quan el mirall s'està vibrant, es canvia la longitud d'enfocament i el monitor reflectit forma una imatge al volum de visualització de piràmide truncat. El mirall canvia contínuament la seva ampliació perquè la imatge escanejada al llarg del temps canviï la seva profunditat de manera contínua.

El mètode d'apilament de llesques mostra un volum il·luminat que fa que l'objecte sigui transparent, mentre que l'objecte cobert no es pot amagar. Això pot ser ideal per a conjunts de dades espacials i problemes de modelatge sòlid. Però no és adequat per a fotografies i imatges reals amb superfícies ocultes. L'augment del seguiment del cap permet que la superfície amagada sigui eliminada aproximadament de l'espectador en el pas del sorteig. No obstant això, no totes les superfícies es poden dibuixar correctament, perquè es poden veure dos ulls des de diferents ubicacions.

4.png

Gots estereoscòpics portàtils
Mitjançant l'ús del principi de visualització estereoscòpica, alguns fabricants han subministrat ulleres estèreo personals portàtils. En instal·lar una petita pantalla LED davant de cada ull de les ulleres, cada imatge lleugerament diferent produeix un paralaje a l'ull, que crea una imatge tridimensional virtual, similar a dos metres de distància. Com que la lent està dins dels espectacles, no hi ha necessitat d'espai extra, i es poden portar imatges 3D al cinturó.


5.png

Tecnologia de visualització estereoscòpica en el sistema de projecció
En la majoria dels sistemes de realitat virtual o sistemes d'exposició i visualització, s'utilitzen vasos estereoscòpics per mirar les imatges de l'esquerra i la dreta quan s'utilitza el binocular, i finalment s'obtenen les imatges estereoscòpiques mitjançant mapes a l'escorça cerebral. Els espectacles estereoscòpics no cascos mostren pantalla estereoscòpica i pantalla de projecció. Aquests sistemes requereixen només un parell de lents de llum per produir una pantalla estereoscòpica d'alta qualitat, oferint a l'usuari la mínima restricció d'inèrcia i còmoda. Sota la restricció del rang de visualització confortable, el camp de visualització estàtic i la resolució espacial de pantalla i pantalla de projecció depenen de la distància entre l'usuari i el pla de visualització.