主被动立体区别与对比

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1、目前市场上立体投影解决方案有很多种，最为普遍的成像方式有主动式立体显示和被动式立体显示两种。主动式立体显示是这两年兴起的立体现实方式，无论在显示性能和设备价格方面都体现了优越性，逐渐成为主流的虚拟仿真解决方案。一、立体成像原理成像技术不断发展，像素越来越高，我们能够在更大的屏幕上看到更清晰明亮、色彩丰富、的视频和图形，但它们始终有一个限制，即它们是二维的。我们眼睛所看到的真实世界不只是简单的平面图像，而是具有景深的立体3维，这种感知3维的能力是视网膜不一致（或称为左右眼看一个物体位置的轻微偏移）的一个副功能。人类的眼睛相距有一定的距离，所以在观察一个三维物体时，由

2、于两眼水平分开在两个不同的位置上，所观察到的物体图像是不同的，它们之间存在着一个像差，由于这个像差的存在，通过人类的大脑，我们可以感到一个三维世界的深度立体变化，这就是所谓的立体视觉原理。据立体视觉原理，如果我们能够样我们的左右眼分别看到两幅在不同位置拍摄的图像，我们应该可以从这两幅图像感受到一个立体的三维空间。从前面的分析中我们可以知道不同的观察角度将可以看到不同的图像。因如果我们将光栅垂直於两眼放置，由於两眼对光栅的观察角度不同，因而两眼会看到两个不同的图像，从而产生立体感。因此如果要设计一个立体投影系统，它必须要模拟人类在观看物体时视网膜成像的这种视差。这种

3、感觉暗示我们，看到的就是真实的（或几乎是真实的），而不是平面的2维的。二、立体投影的分类立体投影的分类：主动立体和被动立体。1.被动立体被动立体技术是将影象信号输出到信号分转设备用，然后接到两台垂直叠加的投影机，用两台投影机同时投射一幅影象，一台投影机投右眼影象，一台投影机投左眼影象。两台投影机要配置偏振镜片，采用不同的极化方向。偏光镜通过将发散光线分成水平和垂直位面来完成左右眼信息的区分。在观看时需要佩戴特殊眼镜，这种眼镜同样采用简单的图像偏光镜来区分左眼和右眼信息。通过偏光眼镜每只眼睛只能看到相应的偏振光图像。在这个系统中，眼镜很便宜，但投影幕必须特定的，以保

4、持光线的极化。在一个单通道的被动立体投影系统中，共需要2台工程投影机，即每个通道需要2台分别显示左、右眼图像。1.1偏振技术介绍被动立体是通过光的偏振来实现的。其原理是将投影机发出的关分别沿着X和Y轴偏振，然后和立体眼镜的X、Y方向的光栅相吻合，从而实现立体图像。这种方式最大的缺点就是偏振片方向不动，光只能以固定的角度传输，所以观看者头部不能偏移，视角很小。利用偏振镜片只过滤特定光线的原理实现被动式立体投影1.2被动立体的优劣优点：1.眼镜成本低，易于维护；2.对图形发生主机要求低；缺点：1.投影机数量比主动式多一倍；2.每个通道由两台投影机构成系统结构略为复杂；

5、3.可视范围较小，且观看时要保持水平，不能偏移；4.屏幕造价较高。2.主动投影主动立体显示就是用一个投影机投射图象，某瞬间投射左眼看到的信号，下个瞬间投射右眼看到的信号。当投射左眼信号的瞬间，从工作站发出一个控制信号去控制主动立体眼镜的左镜片，使它打开，这个时候右眼的镜片关闭；反之，当投射右眼图象的时候，左眼的镜片是关闭的。总之，主动立体的眼镜是被控制的。主动立体需要一个分离的IR发送器发送同步信息到眼镜，且投影机必须配备空白间隔与快门速度相匹配。主动式立体3维的优点是可在任何投影屏幕上来实现。在一个单通道的被动立体投影系统中，只需1台投影机即可。2.1投影机主动

6、立体显示技术实现主动投影必须使用支持120Hz刷新率的投影机，因为立体3D影像是由液晶眼镜左、右快速切换以达到呈现3D立体影像。一般在每秒闪烁60次，人的肉眼不会察觉出闪烁，而每秒60次相当于屏幕每秒更新60次(60Hz)。由于左、右眼快分别以60Hz快速切换，所以得出显示器必须支持120Hz。这使得主动立体投影需要配备专门的带有立体显示技术的投影机。主动立体显示原理如上图所示。由图形工作站、IR发射器、3D眼镜以及120Hz的投影机组成。投影机输出120Hz的刷新频率，分别向两只眼睛传输各60Hz且具有视差的画面，立体眼镜则保证左眼只看到左眼的画面，右眼只看到右

7、眼的画面，从而利用视差原理实现立体显示效果。2.2主动立体的优劣优点：1.投影机数量少，系统性价比高；2.系统结构简洁，易于维护；3.对投影幕的要求较低，适应性强；4.无须添加偏振镜片，成像效果较好。缺点：1.眼镜成本高，且易人为损坏；2.对图形发生主机要求高；3.投影亮度不高。主动立体与被动立体性能分析表性能特点主动式被动式投影方式数字投影镜头偏振片成像投影通道一通道一台一通道两台多通道需求可通过边缘融合进行叠加可通过边缘融合进行叠加成像效果好一般设备重量3公斤左右10公斤左右体积大小轻便携带体积较大，需要框架颜色还原逼真，无明显噪点失真，噪点明显亮度还原亮度饱

8、和亮度发暗