基于偏振光的立体显示设备搭建 实验报告

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1、基于偏振光的立体显示设备搭建实验报告●关于3D立体成像技术领域的研究进入大学之后，刚开始对自己的专业就不熟悉，不清楚未来就业，所以自己曾经很迷茫。后来慢慢的对自己的专业了解之后，特别是近几年3D电影产业的蓬勃发展，自己开始对立体成像方面的问题越来越感兴趣啦。本次试验可能是我上大学以来做过的耗费自己精力最大的一个试验吧，这也是我大学期间的一大宝贵财富，自己也真的从中对立体成像方面的问题有了更深的理解。人的视觉之所以能分辨远近，是靠两只眼睛的差距。人的两眼分开约5公分，两只眼睛除了瞄准正前方以外，看任何一样东西，两眼的角度都不会相同。虽然差距

2、很小，但经视网膜传到大脑里，脑子就用这微小的差距，产生远近的深度，从而产生立体感。一只眼睛虽然能看到物体，但对物体远近的距离却不易分辨。　根据这一原理，如果把同一景像，用两只眼睛视角的差距制造出两个影像，然后让两只眼睛一边一个，各看到自己一边的影像，透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感了。3D立体成像技术的发展得益于影片《阿凡达》的成功，3D带来的视觉震憾让人们对“身临其境”的体验从空想转为现实——迎面袭来的攻击、如梦似幻的森林、触手可得的野兽……科技在变，不变的是人们对品质的升级需求。因此，在《阿凡达》的火爆中，3D－IMAX放映厅中

3、的一票难求显得不出所奇，也因此，随后带来的产品研发热度也让人们看到了3D生活在加速。3D俨然可以作为产业进行发展，然而标准的空白确实阻碍了企业研发的部分热情。有的企业曾呼吁国家出台相关标准，或者行业协会制定标准办法，这说明3D标准已经引起厂商重视，规范化发展迫在眉睫。3D立体成像技术在现代社会中应用越来越广泛。当然首先就是大家熟知的电影产业，“身临其境”的感觉让越来越多的人走进电影院，去感受3D技术带给我们的快乐与惊奇。不仅电影产业，如今游戏的3D化也成为趋势。一些网游企业已经开始考虑3D制作，以便带来玩家更强憾的视觉冲击。还有现在正在举

4、办的上海世博会，由于种种原因不能去现场看世博的观众们，也可以在网上看到世博会现场的3D版，让自己如临其境。随着北理工70年校庆来临之际，我们学校也制作了3D虚拟校园，让人有种更加亲切的感觉。3D立体成像技术正在慢慢的渗入并改变着人们的生活。3D立体成像技术的成功缘于科技的无穷魅力，而3D创造的奇迹也为能否抓住时代机遇带来挑战。对于中国的技术发展前景来看，3D技术是产品设计、人才储备、市场管理等各个方面的新课题。3D技术的成熟不仅可以带动：产品价值提升，同时为我国电影国际化和文化产业振兴奠定了基础。3D革命才刚刚起步，更多全新的视听颠覆体验

5、让我们拭目以待。●试验设计（目的、原理、最初方案以及最终方案）本次试验的主要目的是：1利用菲涅尔公式通过来检测液晶显示器的偏振状态。2、利用偏振光的原理采用两台液晶显示器搭建出一套立体显示设备。一：检测液晶显示器的偏振状态。原理：如图：根据菲涅尔公式，偏正光p分量经过反射后方向改变90度，从而偏振方向改变，透射光则不变。这样经过偏振眼镜后透射光与反射光光强不同，通过两者光强的比值可分析出显示器偏振方向。设计方案：显示器桌面调成全红，在日光灯环境下，将半反半透玻璃平置于桌面，显示器垂直于玻璃放置，找到透过偏振眼镜看显示器最亮的角度，用照相机

6、透过偏振眼镜直视显示器，拍摄照片。再同样的角度拍摄反射成像的照片。然后将显示器垂直旋转，旋转10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°，分别找到透过偏振眼镜看显示器最亮的角度，再拍摄反射成像的照片。之后利用Photoshop提取照片灰度，在照片上提取六个不同的点，取灰度平均值。数据处理：将反射所拍照片的灰度分别与直视所拍照片的灰度做比值，比较数据。然后度数作为横坐标，比值作为纵坐标，利用matlab绘制曲线。二：立体显示设备搭建。原理：由于立体视觉是基于视差而来，因此3D立体显示的基础，就是要以人工方式来重现视

7、差，就是想办法让左右两眼分别看到不同的影像，从而模拟出立体视觉。这里主要介绍通过偏光式3D立体眼镜进行显示的方式：偏振片（偏光膜）是透过如百叶窗般排列的矽晶体涂料薄膜来过滤原本朝不同方向震动的光线，会挡住与偏光膜方向垂直的光线，只让与偏光膜方向相同的光线通过。图2偏光原理播放时只要使用两组设备分别透过偏光片投射出垂直偏光与水平偏光画面，或是使用一组设备搭配可切换偏光方向的主动式偏光片交替投射出垂直偏光与水平画面，再让观看者配戴垂直偏光片与水平偏光片组合的偏光式3D立体眼镜，就可以观看到立体画面。在本实验中，采用了两台液晶显示器分别显示垂直

8、与水平偏光画面。最初设计方案：在我们的最初方案中，两个显示器是不用固定的。但是在我们跑建材市场购买材料时，我们渐渐的把自己的这个方案给否定了，于是开始构想能把显示器固定的方案。最终方案：最终结