3d投影原理（3D全息投影技术原理）

本文目录

• 3D全息投影技术原理
• 3D投影的技术简介
• 3D投影技术的效果

3D全息投影技术原理

我们经常可以在科幻电影中见到一种三维的全息通讯技术，可以把远处的人或物以三维的形式投影在空气之中，就像电影《星球大战》中的场面。 另外随着现在科学的发展，所有的设备都采用小型化和精密化，而现在的显示设备却无法与之相匹配，人类越来越需求一种新的显示技术来解决问题。 现在的全系投影技术一共分为以下四种： 1.在美国麻省一位叫ChadDyne的29岁理工研究生发明了一种空气投影和交互技术，这是显示技术上的一个里程碑，它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。此技术来源海市蜃楼的原理，将图像投射在水蒸气上，由于分子震动不均衡，可以形成层次和立体感很强的图像。 (早系2004年雅典奥运会奥运会的童鞋们都会记得最后激光射出噶一组3DDNA) 2.日本公司ScienceandTechnology发明了一种可以用激光束来投射实体的3D影像，这种技术是利用氮气和氧气在空气中散开时，混合成的气体变成灼热的浆状物质，使白光在距离投影机2到3米的位置投射出三维立体图像。 这种方法主要是不断在空气中进行小型爆破来实现的　　3.本质上是通过在一个类似反金字塔形的立体镜片上形成立体的影像。 就是靠衍射光噶折射+发射等等组合成3D影像（貌似中国努力完善这个技术） 4.南加利福尼亚大学创新科技研究院的研究人员目前宣布他们成功研制一种360度全息显示屏，这种技术是将图像投影在一种高速旋转的镜子上从而实现三维图像。 （貌似最最成熟但是明显不可以做大屏幕只能做商品展销 gl.ict.usc.edu/Research/3DDisplay/）　　可以说这些技术很多国家都在研制，毫不夸张的说这项技术它包含了未来，谁最先使用这项技术，谁就最先走入未来的先进技术行列。 全息投影技术是全息摄影技术的逆向展示，不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，全息投影技术是真正呈现3D的影像，可以从360°的任何角度观看影像的不同侧面。 3D投影显示技术　　藉由改良的激光，科学家表示他们将会在烟火制造术或户外的广告装置适当的较多彩色变化且合适的距离能够突出图像，不久这种技术就会应用在舞台或者一些大型的展会上.可能未来的车展只要有几台这样的投影机就能全面展示车的结构与性能，而不需要实物了，因为事先准备好的图片完全可以呈现出真实逼真的效果。 █阿翔█回答采纳率:16.7%2010-03-2719:12您已经评价过！好:0您已经评价过！不好:03D全息投影显示如果说3D显示器已经开始逐渐的商用，那么3D全息投影技术似乎还是只停留在电影中。 3D全息投影技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。 其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。 记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片；其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象（又称初始象）和共轭象。 再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。 全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来

3D投影的技术简介

光屏障式光屏障式（Barrier）3D技术也被称为视差屏障或视差障栅技术，其原理和偏振式3D较为类似，由夏普欧洲实验室的工程师历经十余年研究成功。光屏障式3D产品与既有的LCD液晶工艺兼容，因此在量产性和成本上较具优势，但采用此种技术的产品影像分辨率和亮度会下降。光屏障式3D技术的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹。这些条纹宽几十微米，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”。而该技术正是利用了安置在背光模块及LCD面板间的视差障壁，在立体显示模式下，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼；同理，应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观者看到3D影像，充满梦幻。优点：，因此在量产性和成本上较具优势。缺点：画面亮度低，分辨率会随着显示器在同一时间播出影像的增加呈反比降低。柱状透镜柱状透镜(Lenticular Lens)技术也被称为双凸透镜或微柱透镜3D技术，其最大的优势便是其亮度不会受到影响。柱状透镜3D技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素。不过像素间的间隙也会被放大，因此不能简单地叠加子像素。让柱透镜与像素列不是平行的，而是成一定的角度。这样就可以使每一组子像素重复投射视区，而不是只投射一组视差图像。之所以它的亮度不会受到影响，是因为柱状透镜不会阻挡背光，因此画面亮度能够得到很好地保障。不过由于它的3D显示基本原理仍与视差障壁技术有异曲同工之处，所以分辨率仍是一个比较难解决的问题。优点：3D技术显示效果更好，亮度不受到影响缺点：相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线。指向光源3M的指向光源3D技术对指向光源（Directional Backlight）3D技术投入较大精力的主要是3M公司，指向光源（Directional Backlight）3D技术搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D内容以排序（sequential）方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。前不久，3M公司刚刚展示了其研发成功的3D 光学膜，该产品的面试实现了无需佩戴 3D 眼镜，就可以在手机，游戏机及其他手持设备中显示真正的三维立体影像，极大地增强了基于移动设备的交流和互动。优点：分辨率、透光率方面能保证，不会影响既有的设计架构，3D显示效果出色 。缺点：技术尚在开发，产品不成熟。其他技术在2009年4月，美国PureDepth公司宣布研发出改进后的裸眼3D技术——MLD（multi-layer display多层显示），这种技术能够通过一定间隔重叠的两块液晶面板，实现在不使用专用眼镜的情况下，观看文字及图画时所呈现3D影像的效果。另外，国内厂商欧亚宝龙旗下的Bolod裸眼3D显示器如今已经发展到第四代，产品也全部实现高清显示。当然，由于非市场主流，对于MLD技术和Bolod裸眼3D显示器，我们此次只做简单的了解，不做深入技术性探讨。此外，荷兰飞利浦、广州朗辰科技旗下的REALCEL的裸眼3D终端显示产品在3D技术成熟度方面，无论是显示效果还是技术方案综合竞争力，实际上均领先于同行。移动技术2013年3月，美国惠普公司宣布，他们研发出一种新型裸眼3D技术，可用于安装在移动设备上。未来人们便可用肉眼直接观看手机上的3D图像。2013年3月月，这项技术由量子论科学家戴维·法塔勒博士和惠普研究所的同事一同完成。研究人员主要研发的是一种背光显示屏，这种显示屏的主要元件是发光二极管和一种超薄的波导结构，后者主要是控制光谱中的电磁波，其工作原理主要是通过干扰使光线偏斜，让人眼看到三维立体效果。这项技术的关键在于基于发光二极管的导波技术，发光二极管可产生宽角度的组合投影视图，无论是静态还是动态图像，用户都可以从多个角度看到全色彩图像，即便是设备倾斜也不会受到影响。剑桥大学计算机实验室的尼尔·道奇森教授对这项发明进行了评价，他表示，这将是一项非常吸引人的发明，不过也是一个细致的长时间的研究过程，研发者确保产品的质量才能让其上市销售。各种应用对于这三种技术的商业化现状，视差障壁由于技术复杂度较柱状透镜低，目前市场上该类产品较多，而MLD在量产技术可行性和成本方面并不具备竞争力；综合分析，柱状透镜技术才是趋势和主流。从技术和产品成熟度看，采用柱状透镜技术的飞利浦和中国的朗辰电子科技是现阶段较为突出的公司。夏普推出了视差障壁技术的3D手机，任天堂也推出了视差障壁技术的3DS游戏机，但由于视差障壁技术立体显示效果和亮度较差，很难给消费者带来完美的用户体验，反响比预期差。据国内外3D业内人士的一致看法认为，随着3D产业链的逐渐成形，商用展示将是3D产业最先启动的市场，随后是便携式个人消费类电子产品，最后将是市场规模庞大的家用市场。移动触摸屏夏普今天宣布已研发出世界上首款高画质裸眼3D移动触摸屏（支持2D/3D转换），该触摸屏的问世也为任天堂研发裸眼3DS掌机计划铺平了道路。新研发的裸眼3D液晶屏主要采用视差屏障（parallax barrier）系统形成立体影像，再借助CG silicon液晶处理工艺的优势后，液晶屏的亮度和色彩饱和度都非常的出色。CG silicon液晶处理工艺缩小了液晶面板内部的布线宽度，使得光线通过率大大提高。和夏普此前生产的液晶面板相比，新液晶屏的亮度加倍至500流明；视差屏障技术的优化使得光利用率进一步增强，同时降低了色彩串扰现象，色彩饱和度更高。而且，尽管该裸眼3D显示屏支持触摸功能，但液晶模块的厚度却和传统2D模块一样。支持横向、纵向3D图像观看，新显示屏被认为非常适合于智能手机等移动工具使用。夏普此次研发的显示屏为3.4寸，支持480 X 854像素分辨率，2D模式下的亮度为500流明。1000：1的对比度几乎是传统相同类型3D液晶的10倍。此外，夏普还研发一款非触摸功能3D液晶屏，并计划在2010财年下半年开始量产。视差屏障技术：就是将两个不同角度的影像等距离分割成垂直线条状，然后利用插排（interlace）的方式将左右影像交错地融合在一起。融合图形的偶数部分是右影像，奇数部分是左影像。不过要想达到立体效果，还得把透光狭缝与不透光屏障垂直相间的光栅条纹加在融合图形上，狭缝与屏障之间的宽度需要与左右影像切割的宽度保持一致，再利用屏障的遮蔽作用，来保证影像与左右眼对应，通过双眼看到的影像差形成立体感觉。CG silicon处理工艺：它是一种液晶屏幕技术，在户外强光下，经由手动关掉背光灯管，光线透过偏光板投射在由连续单结晶的矽(Silicon)所组成的反射电极上，当其反射出的光线愈明亮，液晶面板的色彩饱和状态愈高，我们所观赏的画面也就愈鲜艳。任天堂技术在E3 2010任天堂发布会上，任天堂正式公开了次世代掌机N3DS的真身！不过岩田聪表示，这次的发布会并非N3DS的正式发表会，所以关于3DS的情报不会公开太多。而随后公开的众多知名游戏制作人对3DS的看法视频中，大家都给了3DS很高的评价。更好的控制，更多的游戏可能性，他们都说自己要做一些完全不一样的东西，看来我们熟悉的那些游戏都要经历大变革了！3DS机能：根据岩田聪在发布会上的介绍，N3DS的外形与NDSi有点像，但是上屏幕是宽屏，下屏幕则是4：3大小的触摸屏，3DS将拥有摇杆，而机器内侧拥有一个摄像头，外侧则有两个摄像头，允许玩家即时拍摄3D立体照片。裸眼3D商国内外已经有几家公司推出了裸眼3D商用显示器、电视和广告机，但由于缺乏统一的行业标准，各自采用的技术方案有所不同，当然显示效果和技术成熟度也有所差别。国外有PHILIPS, 东芝, ALIOSCOPY；中国有朗辰科技REALCEL, 创图视维,浙江天禄等公司。目前国内也有不少地方已经将裸眼3D显示产品用于展示，消费者可以在深圳机场、深圳南山海岸城购物中心和海岸影院、湖南科技馆以及一线城市的一些影院售票大厅等场所体验裸眼3D的震撼效果。要想详细了解，只有到现场亲自体验咯，效果好不好自己看了才算。

3D投影技术的效果

3D投影技术是一种在三维空间中投射出立体图像或视频的技术。它可以给观众带来身临其境的感觉，让观众感受到图像或视频中的物体似乎离自己很近，并且具有立体感。

以下是3D投影技术的几种效果：

• 立体感：通过在左右眼观看时呈现略微不同的图像，3D投影技术可以产生立体感，使观众感觉到物体在空间中具有深度和立体感。

• 感官沉浸：3D投影技术可以创造出身临其境的效果，使观众感觉自己置身于所观看的场景中。这种沉浸式的效果可以让观众更深入地了解所观看的物体或场景。

• 视觉效果：3D投影技术可以创造出许多视觉效果，如旋转、放大、缩小、消失等。这些效果可以让观众更好地理解所观看的物体的形状和结构。

• 创造体验：3D投影技术可以创造出一些独特的体验，如飞行、潜水等。这些体验可以让观众感受到冒险和探索的乐趣。

总的来说，3D投影技术可以通过立体感、感官沉浸、视觉效果和创造体验等方面为观众带来非常震撼的视觉效果。