立体显示系统的分类

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1、立体显示系统的分类：图像空间的特性和可预测性巴里G.布伦德尔和AdamJ.施瓦茨摘要：各种各样的立体显示系统在过去的90年中已经提出来了。为了方便各种方法之间的比较，定义包括这种类型显示的三个子系统，作为一个分类方案的依据。一些立体显示系统配置的一般特性的研究，强调有关的立体图像描绘的可预测性问题。图像空间的关键特性被确定和方式的复杂性，取决于显示单元的子系统是不是用来表明几个目前的立体显示技术。关键词——立体的，3D，可视化，显示系统，图像算法。1引言3D显示系统允许在一个透明的体积（图象空间）产生，

2、吸收或散射的从一组局部区域的可见辐射（体素）。在适当的电脑控制下，大量合适的图像数据可以构造。由于这些图像能够占据三个物理空间，一些视觉深度误差，如双目视差，运动视差，自然是满足的。许多立体显示系统允许观察一个几乎无限制的范围位置，这一点，与固定的所显示的图像的三个维度一起，表示立体系统和其他3D显示方法之间的本质的差异。自从1912年来，立体系统的成就所采用的各种差异化的方法，使得很难有一个标准化术语和设计策略来展现，这通常阻碍立体显示的成就与其他类型三维显示的比较。最近的一些出版物根据该图像形成空间

3、——由迅速表面移动或静态配置合适的材料或部件来归类立体显示系统。尽管立体系统的这方面的实施会相当大的影响其他性能，显示子系统都有平等的相关性，即物理过程中产生的在图像空间的可见三维像素和机制用于这一过程的刺激或激活。进行立体显示系统研究一般集中在详细的实施问题和系统级方法，其设计和特性并没有被采纳。这就造成了努力的重复，影响了显示系统的整体性能。通常情况下，立体架构已在数量，形状，位置缺乏可预测性，与所显示的三维像素的分布，包括图像，因此，在其可觉察到的质量。此外，该图像空间的光学特性往往是不充足的。因

4、此，图像被观察最有利的位置时，在一个特定的（有限的）图像的空间区域，以一定的方式，并从一个特定的位置观看。这是不受欢迎的，自从它使操作者必须有一个详细的了解，在显示系统的实现技术方面。此外，当描述这样一个系统，该一个数据集不能保证原本再现，所以，重要的信息可能会在不经意间丢失了。在第二节中，一些术语和包含立体显示的三个子系统被定义。基于这些性质而分类，然后，提出了子系统。这扩展了现有的基于图像空间的分类方，能够适应大多数（如果不是全部）的立体成就，和形式与特点讨论的基础各种显示系统的实现。在第三节，基本

5、的指标，称为三维像素激活能力，三维像素位置的能力，和填充因子，是介绍了各种特征的影响一个立体系统的可预测性描述。这些涉及到均匀性和各向同性的三维像素的位置和密度，属性独立性，三维像素的扩散，和一般的光学性质图像空间。这些特点较为缺乏，这些问题的重要性，通过考虑他们在何种程度上是由不同类别的支持立体显示来证明。图1、立体系统在图像空间创造和三维像素生成子系统自下而上的分类。三维像素激活的系统没有提供额外的子分类，这是三维像素生成机制的选择。2立体显示系统的一个自下往上的分类体系图2、静态容量系统在图像空间

6、的创造和三维像素生成子系统的自下而上的分类。虽然三维像素的激活机制是在三维像素生成子系统的一部分，图像创造空间非齐次类可以搭配三维像素激活的子系统。术语立体显示装置是指用物理硬件，响应电刺激，负责的可见光图像的创作。立体显示系统包括显示单元和相关的图形引擎的硬件和进行必要的数据处理和控制软件，如果必要的话，校准该显示单元。通过图形引擎处理后，图像数据以一组三维像素的描述符的形式被施加到显示单元。各种体素的属性（如形状、体积）是由显示单元的物理技术实现的。然而，其他属性（如位置，颜色，强度等，也许，在未来

7、的显示单元为例，不透明度）可以用每个三维像素的描述符定义。任何立体显示单元都包括三个主要子系统分别为图像空间的创造，三维像素的生成，与三维像素的激活。这些子系统的性质可为三维立体显示技术的分类提供一个自底而上的方法。2.1图像空间子系统图像空间产物子系统定义了采用透明物质形成立体图像的技术。对于一般情况来说，有两方法创造像空间。第一种，一个距离显示装置可以通过周期运动扫描出图像空间，因此，来定义最大长度。对于这种方法称为扫视显示单位。另外，图像空间可以包括一个静态的材料（或材料的安排）。这种类型的显示单

8、元，将不依赖于机械运动，分类为静态流量显示单位。扫视显示单元根据平面运动的性质，可分为旋转或平移，其几何形态（图1）阴极射线球体（CRS）[5]和螺旋激光三维（hl3d）[6]系统提供立体显示单元采用旋转运动。在CRS的情况下，图像空间由一个平面的旋转运动产生，而hl3d显示采用表面所产生的螺旋。一些尝试已采用平移运动去实现立体系统，[7]，[8]，[9]。然而，为了描述那闪烁的图像，表面必须横贯图像空间超过25Hz频率和它已被证明难以以这