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计算全息三维显示系统
Dennis Gabor在40年代提出全息照相，原理利用胶片同时记录光的振幅 及相位；1967 年Goodman 提出数字全息技术 ， 后来，Thomas Kreis 等提出了实时数字全息，其核心思想就是用一个数字设备光学再现全 息图，来缩短全息操作时间 。
优点：真三维显示，可提供全部深度信息；平面显示，无运动部件。
对观察者头部的位置和观察角度有较严格的限制 ；
不能显示或只能显示很有限的运动视差图片 ；
水平分辨率损失，画面亮度较低 。
研究方向
更精确的深度图；
区域移动补点研究 ；
运动视差图像的研究 ；
新型结构和器件的研究 。
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集成显示技术（Integral Imaging ）
• 集成显示技术又称全景显示，于1908年由 Lippmann发明。
渐变型多模光纤的集成显示技术 优点：子图之间无重叠，再现图像质量高
计算机生成集成显示技术
原理：利用计算机模拟集成图像的记录过程，产生类似由光学仪 器生成的集成显示图像 。 优点：既克服了II成像系统本身存在的一些问题，又能对三维集 成显示图像技术进行深入的理论研究 。
计算机生成集成显示技术
自动立体显示
最新技术
辛辛那提大学基于DMD的自动立体显示系统
自动立体显示
最新技术
剑桥大学横向偏移时分复用多视角显示系统
自动立体显示技术
最新技术 剑桥大学横向偏移时分复用多视角显示系统
最新样机
可50英寸显示范围 供两位观察者同时使 用 图像间隔角度为12°
自动立体显示技术
存在的问题
仍然是基于双目视差原理的；
三维立体显示技术
1 三维立体显示的原理及分类 2 立体显示技术 3 自动立体显示技术 4 集成立体显示技术 5 体显示技术 6 全息三维显示技parallax
两眼看到不同角度的图像（stereoscope ）；由脑部将两眼的图像融合，从而产生 深度感；
•Polarized 3D Glasses（偏振眼镜）
•Shutter 3D Glasses（液晶闪闭眼镜）
•HMD（头盔式）
立体显示技术(Stereoscopic Display)
典型系统
Geforce 3D Vision三维显示系统
液晶闪闭式立体显示系统；
需要高帧频显示器（120HZ ）与其配合使用;
自动立体显示
典型系统
PHILIPS公司屏前透镜（parallax barrier）显示系统
自动立体显示
典型系统
DTI公司视差照明 (Parallax Illumination)显示系统
SHARP公司视障 （parallax barrier）显示系统
自动立体显示
最新技术
SANYO公司屏阶梯栅（Step barrier）技术
发展过程
最早的CGII系统由Chutjian于1968年设计完成； 缺点：不能产生高质量且视差连续的图像 ，生成的图 像存在空白地带 ，不能完成对三维集成显示图像的实时 记录 。
计算机生成集成显示技术
发展过程
时分多路复用集成显示技术
原理：通过使记录和显示微透 镜阵列同步在水平方向振动 ，来 增加对物空间的光线采样, 从而 提高图像的分辨率。
立体显示技术(Stereoscopic Display)
存在的问题
需要佩戴额外的眼镜； 一套系统无法做到多人同时观察； 无法提供全部立体信息（如运动视差等）； 长时间使用有不适感；
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自动立体显示原理
• 通过屏幕上的特殊 光学结构，使左右 眼图像分离，并投 射到不同的空间上 以实现裸眼立体显 示。
PLANAR公司 SD2420W立体显示器
分辨率:最高1920*1200；
单眼帧频:75HZ；
特点：使用两块不同偏振方向 的LCD显示器，解决了单眼帧频 过低的问题。
立体显示技术(Stereoscopic Display)
典型系统
• 美国陆军航空与导弹司令部的紧凑型双液晶偏振立体显示系统
特点：在保留常规双LCD 偏振分光立体显示系统优点 的同时解决了体积过大，不 能在恶劣环境使用的问题。
-Motion parallax
当观察位置变化时，观察到的图像也会随 之变化；这也会形成深度感
-Accommodation
眼睛聚焦的程度也会影响显示物体的深度 感。
三维立体显示技术的分类
目前，三维立体显示技术从显示空间上划分可分为两类：
1.二维平面
-通过平面屏幕显示 三维空间物体
2. 三维空间 -在三维空间中模
基于数字合成全息技术的三维显示技术
利用计算机图形软件,产生一 系列带有视差的二维图像,并 用电寻址的透射液晶屏以相 干光图像的形式显示出来；
将每一幅二维视差图像在光 致聚合物胶片上记录一幅 2mm ×2mm 的反射式像素全 息图(Hogel) ；
利用计算机控制的分步重复 技术,将上万个“Hogels”排列 成一个60cm ×60cm的全息图 单元；
拟产生体像素点
•立体显示(Stereoscopic Display) •自动立体显示 (Autostereoscopic Displays ) •集成图像显示 (Intergral Image) •全息显示
•体三维显示
立体显示技术(Stereoscopic Display)
原理：通过立体眼镜使左右 立体眼镜的种类： 眼分别看到不同的图像 •Anaglyph 3D Glasses（红绿眼镜）
优点：可有效的提高再现图像 质量，增大视角。
计算机生成集成显示技术
存在的问题及发展的方向
目前II技术还远未达到实用化的水平。当前限制该技 术发展的因素主要集中在记录再现设备、记录场景有限的 景深和视角范围以及定位与速度几个问题上。
视角问题：主要通过改变微透镜的折射率和通过移动微 透镜的位置 生成速度以及定位问题 。
• 一种用微透镜阵列来记录和显示全真三维场景 的三维图像技术。
集成显示技术
发展过程
集成显示的深度反转 现象(pseudoscopic)
二次记录法 优点： 解决深度反转(pseudoscopic )问题 缺点：图像质量大大下降，空间信 息丢失
集成显示技术
发展过程
基于自校正传输屏技术 优点： 损只失有小一；次记录过程，图像 不损失景深和深度信息