哈尔滨工程大学演示实验(满分)

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1、物理演示实验物理演示实验自主设计方案学生姓名宋梓瑚学生学号2013201411选课时间4月7日16时-18时联系电话18845612030方案得分是否给与经费支持□是□否哈尔滨工程大学物理演示实验制填写说明及注意事项一、方案书须逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。二、设计方案要能很好地展示物理原理，所设计方案要求合理、可行，要具有一定的创新性和新颖性。三、凡是获得经费支持的学生，必须参加“物理演示实验仪器创新与设计大赛”。一、演示物理原理简介（可以配图说明）本次物理演示实验仪器创新中，我的作品名称为《安装在可移动设备中的3D物理演示仪》。首先我将介绍一下我的

2、3D物理演示仪的工作原理。从全世界研究的领域，到目前为止，3D传输格式，有四种普遍使用的立体3D传输格式，分别称为framesequential(帧连续)，framepacking(帧封装)，side-by-side(并排)，以及checkerboard(棋盘)。除此之外还有其它的传输格式，以下我们将集中讨论这四种主要的格式。一，Framesequential(帧连续)（这是本次物理演示实验仪器创新我将采用的主要方法）Framesequential，偶尔也被称为page-flip(翻页)，在某种层面上来说是最简单的3D格式。Framesequential信号就是以120帧

3、每秒速率发送的全解像度画面。各帧按顺序交替，因此显示设备接收到一个左眼帧，接下来一个右眼帧。不需要对信号进行任何解码操作，因为他只要能够接收120Hz信号即可。相应地，这种格式需要大量带宽，因为它在本质上是将一个全像度的信号以60帧每秒的速率分别发送到左眼和右眼。对于一个相应的2D信号来说，带宽翻了一番。二，Framepacking(帧封装)Framepacking和framesequential很接近，但它们不是同一种东西。Framepacking将左眼图像和右眼图像同时发送给投影机，两幅图像之一在另一幅图像之上，两者之间有一个较小的间隔。本质上讲，信源发送一个巨大的、

4、两倍高度的图像帧，而不是两个较小的图像帧。信号以24Hz或者60Hz传输。投影机必须能够将被封装的两幅图像分离并且顺序显示。为什么不选用这种方法，由于发送像帧的原因，其所发送的的图像帧过于大，对于便携式设备来说如果储存的量过于巨大，最会带来内存清理，储存困难等问题。三，Side-by-side(并排)两个帧被压缩为其原始水平解像度的一半，然后合成一帧同时传输。对于1080p信号，每帧为1920×1080个像素。这将会是并排的两个960×1080帧。投影机会分离两个压缩帧，将其水平扩展回最初的1920×1080格式，然后依序显示。Side-by-side有隔行扫描和逐行扫描

5、两种变体，其中隔行扫描变体使用较少的带宽，而逐行扫描变体则拥有更好的图像质量。两者各有利弊。之所以不采用这种方法的原因是由于这种格式在压缩和随后的扩展过程中损失了一些分辨率。本质上，它为每只眼睛使用了一半的分辨率。所以在客户使用中会有一定程度的分辨率丢失。四，Checkerboard(棋盘)在这种格式中，用于左眼和右眼的两幅图像被交织，即每隔一个像素用于左眼或者右眼。看看国际象棋的棋盘然后把上面的方格想象成像素。黑色的方格是用于左眼的像素，而红色(或白色)的方格则是用于右眼的像素。电视机分离这两幅被交织的图像并且依序显示。最后的图像具有一半的解像度。为什么不采用这种方法进

6、行是由于，此种方法的应用性较为低。例如：在早期的电视机领域就是采用的这种办法，消费者发现他们的电视机不能兼容电视广播3D和蓝光3D格式，唯一解决办法是问题的解决方案是一台转换器，它能够将frame-packed(蓝光)3D或者side-by-side(DirecTV电视广播)3D格式转换成checkerboard3D，然后显示在DLP电视机上。并且这种技术实施起来过于繁琐，需要，极大的工程量所以本次创新中我们不采用这种办法。二、方案实施详细技术路线（要求有配图或者照片）对于详细的技术路数我将从以下几方面进行阐述一，实验背景1.1实验应用1.2实验基本依据1.2.1投影仪技

7、术1.2.23D技术二，实验方法2.1投影仪的基本构造方法2.2如何在投影仪的基础上改造成3D投影仪三，实验材料与用具3.1实验工具3.2实验材料3.3实验基础设备四，具体技术线路与电子焊接线路4.1双镜头4.1.1便携式设备中小型投影仪搭建4.1.2构造两个双镜头4.2单镜头4.2.1基本技术支持4.2.2单镜头实现的方式一，实验背景1.1实验应用由于在一些实验中的具体过程同学们单方面从字面分析比较困难，而实验仪器的携带还过于困难，所以我认为如果开发出在移动设备上的3D演示仪器，则会更加迅速的是同学们走进物理演示的真实场景，