目录【摘要】 (2)【关键字】 (2)【ABSTRACT】 (3)【KEY WORDS】 (3)1项目的研究背景及意义 (4)2项目主要研究技术内容的国内外发展现状与趋势 (7)3系统简介 (8)3.1系统组成 (8)3.2系统工作原理 (8)3.3转动平台的电机调速 (9)3.3.1系统方案的制定 (9)3.3.2 硬件设计 (10)3.3.3软件设计 (12)3.3.4程序调试 (15)3.4上位机3D仿真及图像信号发生系统 (15)3.4.1系统方案制定 (15)3.4.2软件设计 (16)3.4.3程序调试 (17)4主要技术经济指标和水平 (17)结束语....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
【摘要】基于Volumetric 3D显示原理与WPF平台的3D旋转三角锥的真实立体影像投射系统是采用Volumetric 3D显示原理，将上位机所处理的Volumetric 3D 数字图像信号通过三角锥投影系统投射成真实影像，实现Volumetric 3D显示效果。
与传统3D显示相比，本系统具有裸眼3D显示效果，使观看者无需通过佩戴3D眼镜就能达到3D显示目的。
同时，本系统具有360度全息图像显示效果，使观看者可以360度全方向观看图像。
本系统采用WPF设计3D图像，使系统可以方便的产生3D图像，经过简单学习，便可以自己设计3D模型，降低了系统软件设计成本【关键字】体三维、3D影像、3D处理、三角锥影像投影、直流电机转速、直流电机相位【Abstract】The real projection system image of 3D Rotating cones based on the Volumetric 3D revelation principle and WPF platform is the true image protected by using Volumetric 3D revelation principle and combined with Volumetric 3D digital image signal which the host computer dealing with to achieve Volumetric 3D revelation principles.Compared with conventional 3D display, this system has the naked eye 3D display, so the viewer is no need to wear 3D glasses and 3D display can be achieved.At the same time, this system has a 360-degree holographic image display, with which the viewer can watch an Omni-directional image of 360-degree. The system is designed by using WPF 3D image, which makes it easy to produce 3D images. Through a simple learning one can design their own 3D model,that reducing the cost of the system software design.【Key words】Volumetric 3D，3D image,3D Processing,Triangul cone 3D image，DC Motor Speed，Phase DC motor1项目的研究背景及意义3D是英文“Three Dimensions”的简称，中文是指三维、三个维度、三个坐标，即有长、有宽、有高，换句话说，就是立体的，是相对于只有长和宽的平面（2D）而言。
我们本来就生活在三维的立体空间中，我们的眼睛和身体感知到的这个世界都是三维立体的，并且具有丰富的色彩、光泽、表面、材质等等外观质感，以及巧妙而错综复杂的内部结构和时空动态的运动关系；我们对这世界的任何发现和创造的原始冲动都是三维的。
虽然迄今为止还没有哪一种显示技术能够没有任何限制地提供所有的深度暗示，但一般而言，三维显示技术既能提供反映视觉系统本身特点和感知特性的生理深度暗示，又能提供来源于日常积累的感知经验和视觉记忆的心理深度暗示；二维显示技术只提供单眼就能观察的心理深度暗示。
认知学方面的研究结果表明，视觉系统倾向于首先利用生理深度暗示，只有当这些深度暗示被移除时，心理深度暗示才会起主要作用。
因此，三维显示技术能提供更客观、更自然的交流模式，有助于人们在综合运用各种深度暗示之后，获得真实、丰富、可靠的感知体验，是显示技术的必然发展趋势。
三维显示大致分为四类：体视三维显示(stereoscopic 3D display)、全息三维显示(holographic 3D display)、透视三维显示(Perspective 3D display)和体三维显示(volumetric 3D display)[1~5]。
体视三维显示：双眼水平视差的产生是由于人的左、右眼有一定的空间间隔，总是从左、右两个稍有不同的角度来观察物体，从而导致视网膜上的光学影像略有差异。
体视三维显示将模拟人的左、右眼看到的两个略有不同的二维图像，称之为“体视对 (stereopair)”，显示在同一个平面上，然后通过某种分离方式使左、右视图分别只提供给左、右眼观察。
这样，利用体视对所提供的视差信息，人脑会自动地将对应的两幅二维平面图像融合成一幅三维立体图像，经“双像单视”效应而获得立体感。
不同的体视对产生和分离方式构成了不同的体视三维显示技术，其观察方式和成像特点也有所不同。
全息三维显示：按照物理学的近距作用观点，人眼之所以能看见外界物体，其直接原因并不是因为物体的客观存在，而是由于物体散射或发射的光波到达了人眼的视网膜，视神经细胞在接收物光波之后，会根据光的强弱、距离和颜色等进行处理，从而识别物体的特征以便形成三维感知。
光波的特征主要取决于它的振幅(强弱)、位相(同相面形状)和波长(颜色)，只要能得到物体的光波，即便物体不在原处也能看到该物的逼真像。
全息术根据上述成像理论，先利用光的干涉原理，将物体散射或发射出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，然后利用光的衍射原理，在一定条件下进行再现。
透视三维显示：透视三维显示利用光线追迹、投影转换和多边形生成等计算机图形学技术来对深度信息进行编码，并添加阴影和遮挡等多种心理深度暗示，将三维场景以透视形式显示在二维屏幕上。
此时，三维图像实际上是只有长宽两个维度的平面显示器上的二维图像，但它能够提供深度错觉。
由于术语“三维”指的是被描述或显示的对象具有三个可测量维度：宽度、高度和深度，因此透视三维显示的图像也被称为2.5维图像。
体三维显示：即本系统所设及技术。
它通过适当方式来激励位于透明显示体积内的物质，利用可见辐射的产生、吸收或散射而形成体素(voxel-volumepixel)。
当体积内许多方位的物质都被激励之后，便能形成由许多分散的体素构成的三维图像。
它浮在真实三维空间即观察者所在的物质世界中，就像是一个现实三维物体一样，能自动满足几乎所有的生理和心理深度暗示，可多人、多角度、同时、裸眼观察，无需任何助视仪器，符合人类在视觉观察及深度感知方面的自然生理习惯。
体三维显示在提供洞察力方面具有显著优越性。
这可以用深度感知理论进行解释：1）双眼视差包括双眼水平视差和双眼垂直视差，前者使眼睛会聚以获得相对于注视点的距离信息，后者能修改或补充由前者引起的立体感知，以便判定绝对距离和形成整体知觉。
透视三维显示不能提供双眼视差，其准确性要比能提供双眼水平视差的体视三维显示低些。
2）在观察体视三维显示场景时，会聚和调节不能匹配，因而响应时间最长。
3）体三维显示包含所有视图，能提供包括运动视差、双眼水平视差和垂直视差在内的全视差信息，会聚和调节匹配，由此产生的深度感能够有效消除不确定性，更好地传达有关物体的相对位置和相互空间关系的信息，进而降低发生误判或错判的可能性，协助用户更快速地做出判断，所以其准确性和响应时间都是最好的。
与上述的面三维显示不同，体三维显示是在真实的物质空间内表达三维信息，不再需要将三维数据映射到二维表面上，可同时从几乎所有角度来再现空间信息，由此得到的三维图像同时具有水平视差和垂直视差，直接观看即可获得三维效果，并且在各个方向上都具有连续视场，可从宽广的角度观察，多数体三维显示配置满足360°环视要求。
观察者在运动过程中，仍能接收到维持该图像三维外观所需的视觉暗示，可在离开图像任意可视距离处观看而不会丢失三维感知。
图像的真实三维性和视点的几乎不受限制性是体三维显示比面三维显示优越的最主要表现。
综上所述，体三维显示技术能满足“直接可视、全角度可视及群视”等一系列要求。
可以预见，其逐步完善将为那些需要多用户同时观看实时数据的任务提供有效的可视化方案。
根据成像空间构成方式的不同，可以把真三维立体显示技术分为静态成像技术和动态体扫描技术两种，静态体成像技术的成像空间是一个静止不动的立体空间，而动态体扫描技术的成像空间是一个依靠显示设备的周期性运动构成的。
静态成像技术：在一个由特殊材料制造的透明立体空间里，一个激励源把两束激光照到成像空间上，经过折射，两束光相交到一点，便形成了组成立体图像的具有自身物理景深的最小单位—体素，每个体素点对应构成真实物体的一个实际的点，当这两束激光束快速移动时，在成像空间中就形成了无数交叉点，这样，无数个体素点就构成了具有真正物理景深的真三维立体图像。
这就是真三维立体显示的静态成像技术原理。
动态体扫描技术：动态体扫描技术是依靠显示设备的周期性运动构成成像空间，例如屏幕的平移、旋转等运动来形成立体的成像空间。
在该技术中，通过一定方式把显示的立体图像用二维切片的方式投影到一个屏幕上，该屏幕同时做高速的平移或旋转运动，由于人眼的视觉暂留，从而在人眼观察到的不是离散的二维图片，而是由它们组成的三位立体图像。
因此，使用这种技术的立体系统可以实现图像的体三维显示。
根据屏幕的运动方式可以将动态扫描显示分为平移体扫描显示技术和旋转体扫描显示技术。