隨著立體顯示技術在電視廣播、視頻游戲、醫(yī)療、教育等領域的應用越來越多，三維顯示已從電影銀幕向電視終端、計算機終端、智能手機終端、平板電腦終端等發(fā)展。

 

　　目前主流的三維顯示已經占據了大半壁江山,已知的三維顯示設備包括立體視覺、頭盔式顯示器、CAVE、裸眼立體顯示器和真三維顯示等。主要的3D立體顯示技術有如下幾種。

 

　　眼鏡3D顯示技術

 

　　眼鏡式3D技術，我們又可以細分出三種主要的類型：色差式、偏光式和主動快門式，也就是平常所說的色分法、光分法和時分法。

 

　　色差式3D技術（Anaglyphic3D）：配合使用的是被動式紅-藍（或者紅-綠、紅-青）濾色3D眼鏡。這種技術歷史最為悠久，成像原理簡單，實現成本相當低廉，眼鏡成本僅為幾塊錢，但是3D畫面效果也是最差的。色差式3D先由旋轉的濾光輪分出光譜信息，使用不同顏色的濾光片進行畫面濾光，使得一個圖片能產生出兩幅圖像，人的每只眼睛都看見不同的圖像。但這種方法容易使畫面邊緣產生偏色。

 

　　偏光式3D技術（Polarization3D）：也叫偏振式3D技術，配合使用的是被動式偏光眼鏡。偏光式3D是利用光線有“振動方向”的原理來分解原始圖像的，先通過把圖像分為垂直向偏振光和水平向偏振光兩組畫面，然后3D眼鏡左右分別采用不同偏振方向的偏光鏡片，這樣人的左右眼就能接收兩組畫面，再經過大腦合成立體影像。

 

　　偏光式3D技術的圖像效果比色差式好，而且眼鏡成本也不高，比較多電影院采用的也是該類技術。由于偏光3D技術采用的是分光法成像原理，會使畫面分辨率減半，難以實現真正的全高清3D影像，而且降低了畫面的亮度。因此，偏光式3D技術對顯示器的亮度要求較高，且需達到240Hz的刷新頻率。目前，應用較多的沒有閃爍的不閃式就是偏光式的一種。以樂金（LG）3D電視，宏碁（Acer）、聯想（Lenovo）筆電采取偏光眼鏡技術。

 

　　快門式3D技術（ActiveShutter3D）配合主動式快門3D眼鏡使用：3D顯示器以高達120～240Hz的螢幕刷新頻率，連續(xù)性的交叉顯示左、右眼的畫面；藉由快門眼鏡快速切換、遮蔽左右眼，使左右眼各自看到正確的左右眼畫面，在大腦內呈現出具深度感的立體影像。此技術不會犧牲3D畫面解析度且立體效果良好，但少數人觀看主動式3D眼鏡的顯示會有頭暈不舒服的情況。

 

　　這種3D技術在電視和投影機上面應用得最為廣泛，資源相對較多，而且圖像效果出色，受到很多廠商推崇和采用，不過其匹配的3D眼鏡價格較高。目前，包括LG、三星、松下、創(chuàng)維等品牌推出的3D電視，都是采用主動快門式3D技術。

 

　　裸眼3D顯示技術

 

　　裸眼3D顯示器，由3D立體現實終端、播放軟件、制作軟件、應用技術四部分組成，是集光學、攝影、電子計算機，自動控制、軟件、3D動畫制作等現代高科技技術于一體的交差立體現實系統(tǒng)。因此，裸眼3D顯示技術是影像行業(yè)最新、前沿的高新技術，它的出現改變了傳統(tǒng)平面圖像給人們帶來的視覺疲憊，也是圖像制作領域的一場技術革命，是一次質的變化，它以新特奇的表現手法，強烈的視覺沖擊力，良好優(yōu)美的環(huán)境感染力，吸引著人們的目光。裸眼3D技術目前有：

 

　　全像投影式（Holographic）：它利用紅、綠、藍3色激光光源各自經過調變器產生相位型光柵，激光在經過全像片合并之后，以垂直掃描鏡及多面鏡進行垂直及水平的掃描，使立體影像呈現出來。

 

　　體積式（Volumetric）：它是由德儀所開發(fā)的激光3D投影技術，以激光光照射在一個高速旋轉盤上的散射現象，于一個玻璃密閉空間內顯示立體物件的每一個點，并組成立體影像。但缺點在于投影物件體積受到限制，且越靠近中央轉軸解析度越低。

 

　　視差光柵（ParallaxBarrier）：它是利用透光柵欄來控制左右眼畫面的光線前進、折射方向，成本較低但有亮度與可觀視角／點數限制，顯示2D文字時較不清晰。

 

　　柱狀透鏡（Lenticular；LC）：它利用液晶分子因通電的扭轉使光線通過時造成折射現象，形成垂直柱狀透鏡的聚焦效果，優(yōu)點是亮度高；若搭配攝影鏡頭追蹤觀賞者還可以作到全視角，但相對成本偏高。

 

　　分時多工（Time-multiplexed）：這種技術又稱為指向背光板（DirectionalBac　　klight）技術。以一組指向性背光板搭配快速反應面板，快速切換顯示左、右眼影像讓使用者觀看形成3D影像。

 

　　值得指出的是，現又提出一種真3D立體顯示技術，因為人類發(fā)展顯示技術追求的終極目標是在觀察三維影像時，猶如在觀察一個真實存在的物體，完全滿足人類對真實場景的三維視覺體驗，即真三維顯示技術。因此，相對于當下主流的基于雙目視差深度暗示的三維顯示技術，真三維顯示技術不會造成觀看者的視覺疲勞，其顯示的圖像更加真實，更符合人們的視覺習慣。目前，被列為真三維顯示技術的有：光場三維顯示技術、全息三維顯示技術、體三維顯示技術、光柵三維顯示技術、集成成像三維顯示技術。

 

　　真三維立體顯示技術是一種全新的三維圖像顯示技術，基于這種顯示技術可以直接觀察到具有物理景深的三維圖像，該技術具有全視景、多角度、多人同時觀察，即時交互等眾多優(yōu)點。它將引領科學可視化進入嶄新的發(fā)展方向，具有廣闊的應用前景。因此，能夠真實反映真實世界的三維顯示技術，被譽為是“21世紀最偉大的革命之一”。

 

　　3D顯示技術發(fā)展趨勢

 

　　顯示技術經歷了由黑白顯示到彩色顯示，由普通彩顯到高清晰度彩顯的過程，目前，平面顯示技術已經取得了很大的成就。但因為客觀世界是一個三維世界，任何實物都具有x、y和z三維性，為了追求最大限度的真實重現，其中主要的一種方式就是實現立體感。

 

　　目前已商業(yè)化的顯示技術，只能在平面顯示器（x，y）上實現對三維世界的表達，在真實感上，離用眼睛直接去觀看客觀事物仍有很大差異。誠然，平面顯示在某種程度上給人三維的立體感覺，但只是在二維顯示技術基礎上基于心理的認知，從本質上講，不能算是真正物理意義上的三維立體顯示?，F有的大部分立體顯示技術，在顯示的視角上大多達不到廣角要求，因為它們脫胎于二維顯示，始終沒有擺脫傳統(tǒng)的二維顯示屏幕180°顯示空間的限制。此外，還要借助立體視鏡，或者要借助平面顯示屏上的“視差”效果。

 

　　目前主流的三維顯示已經占據了大半壁江山，已知的三維顯示設備包括立體視覺、頭盔式顯示器、CAVE、裸眼立體顯示器和真三維顯示等。

 

　　在3D立體顯示技術中，將逐漸從主動式眼鏡、偏光式眼鏡，朝向裸眼3D、真3D立體顯示技術方向發(fā)展。