3D知识详解

中国投影网投影资讯　2010-4-1 17:00:12　编辑：旺牛　[ 大中小 ]

　　3D是three-dimensional的缩写，就是三维图形。而3D技术就是虚拟三维的技术，通过利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术。在电影中实现的3D效果就是利用双眼立体视觉原理，使观众能从银幕上获得三维空间感视觉影像的电影。

　　目前市场上主要有四种3D显示技术，它们是彩色立体三维、偏振三维、立体三维以及最新的DLP Link技术。这四类技术是当前被广泛采用的3D投影技术。由于各自的原理、成本、效果不同，分别占有不同的市场。

　　先来熟悉一下彩色立体三维，这种技术在市场上推出时间最长，原理也最为简单，成本最低。这种技术通过物理学原理，使用不同颜色的滤光片进行画面滤光，使得一个图片能产生出两幅图像，最常见的滤光片颜色通常是红/蓝，红/绿，或者红/青。

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　　特点：由于仅仅是从物理学角度进行画面滤光，画面的边缘部分可以明显看出色彩分离现象，画质的效果很差，目前主要应用于比较低廉的3D显示玩具中。当然，与其它技术相比，彩色立体三维技术的优势也很明显，眼镜成本低廉，使用简单的滤光片即可，并且拥有几十年的成熟技术，内容制作简单。

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　　再来了解一下偏振三维，与彩色立体三维技术相比，偏振三维技术在立体影像的画质方面提升非常明显。通过两台投影机以及两块偏光镜片加上立体眼镜的组合来实现3D效果。

　　偏振三维技术显示的核心就是需要一台电脑的显卡具有双输出接口，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。再通过偏光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。

　　特点：偏振三维技术图像的画质取决于3D片源以及投影机的分辨率，原始分辨率越高，画质自然就越好。同时偏光眼镜的成本也相对低廉，最低几十元就能购买到。当然这类技术也有弊端，需要两台投影机，成本增加，另外需要对两台投影机的位置进行准确调校，并且不能随意移动，因此后期维护比较麻烦。
再来看看目前的主流技术立体三维，立体三维技术应该是目前我们最常见的一种3D投影技术了。因为几乎目前所有的3D影院都是采用的这种设备，大家在影院中看到的《阿凡达》《豚鼠特工队》等电影几乎都是这种技术实现的。

　　与前面两类3D技术有所不同，立体三维技术主要是采用了帧序列的形式来产生立体图像的。它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。

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　　特点：立体三维技术的投影机通常分辨率在XGA以上，图像质量好，并且不需要太多的附加设备。但是，由于此规格的片源较少，并且使用红外传输信号容易受到视角的限制，因此影院里为了让不同位置的观众看到稳定的3D影像，会需要增加很多的红外发射器来实现。

　　最后来认识一下可能成为未来主流的DLP Link，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。

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　　特点：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内容较少影响该技术普及。据TI介绍，这类技术将率先应用在生物、仿真教学中，协助教师进行实际演示。

　　3D技术的历程

　　近两年“3”成了一个热门的数字， 2009年被视为是中国“3G”的元年，而今年则被很多厂商称为“3D”的元年。事实上业内的这种“元年”称法并不准确，3D显示并不是什么新的技术，早在1903年，科学家发现了“视差创造立体”的原理。当电视出现后，人们就已经开始着手研制立体电视，传统的用于观察静止图像或电影图像的立体显示方法几乎全部被应用到立体电视技术中。立体电视技术是随着立体视觉技术和电视技术的发展而发展的。

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　　早期，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。
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。

　　随后在80年代，彩色立体三维技术开始流行，这种技术的原理简单，通过物理学原理，使用不同颜色的滤光片进行画面滤光，使得一个图片能产生出两幅图像。这种技术的成本非常低廉，同时效果也非常的差，仅需要一副滤光片的眼镜就可以实现。

　　3D电脑显示器也在04年出现。这一时期采用裸眼技术的3D显示方案很受关注，与成熟度较高的需要眼镜配合的3D显示技术出现双雄争风的趋势。不过这一时期的产品，多为技术验证性的，消费者可以购买的产品非常少。
07年是3D显示的真正开局之年。从这一年期消费者可以花上重金打造自己的私人3D计算环境，3D显示首次不如家庭应用时代。不过，早期市场3D电脑显示器依然没有摆脱“振臂高呼者云云，应者无声”的境况。

　　近几年， 3D显示技术发展较快，在某些领域应用越来越广，技术含量越来越先进，目前市场上有四种3D显示技术，分别是彩色立体三维，偏振三维，立体三维以及最新的DLP Link技术。这四类技术是当前被广泛采用的3D投影技，由于各自的原理、成本、效果不同，分别占有不同的市场。

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文章来源：中国投影网