3D立体显示系统的分类
3D 立体显示系统主流按是否需要辅助设备分为眼镜式(助视)与裸眼式(自由 / 自动立体)两大类;按成像原理可分为双目视差、体 3D、光场、全息四类。一、按是否需要辅助设备(最常用)
1)眼镜式 3D(助视立体)
需佩戴专用眼镜,技术成熟、成本低、画质好。
时分式(主动快门):左右眼画面交替高速刷新,眼镜同步开关;亮度损失大、眼镜需供电 / 充电;用于影院、家用电视 / 投影。
偏振式(被动 / 不闪式):左右眼画面偏振方向正交,眼镜滤光分离;分线偏振(头倾易重影)与圆偏振(无重影、视角广);影院主流。
偏振式3D眼镜
色差式(互补色 / 红蓝):左右眼画面用互补色(红 / 蓝、红 / 青),眼镜滤色分离;成本极低、色彩失真重;早期入门 / 简易应用。
红蓝3D眼镜
2)裸眼式 3D(自由 / 自动立体)
无需眼镜,公共展示与移动设备常用。
光屏障式(狭缝光栅):屏幕前加狭缝光栅,分隔左右眼视差图;分辨率减半、视角窄;广告机、商用屏。
裸眼3D光屏障式显示
柱状透镜式(柱镜光栅):屏幕前加微透镜阵列,折射分光;亮度高、分辨率损失小;手机、平板、户外大屏。
裸眼3D柱状透镜式显示
集成成像(Integral Imaging):微透镜阵列记录 / 再现光线方向;全视差、多视点;光场显示核心方案。
二、按成像原理(技术本质)
1)双目视差 3D(主流消费级)
仅利用双目视差,无物理景深,易辐辏调节冲突、疲劳;含上述眼镜式与裸眼式(光屏障 / 柱镜)。
2)体 3D 显示(Volumetric 3D)
在真实 3D 空间成像,像素(体素)分布于三维空间;提供运动视差 + 聚焦调节,无疲劳;分:
扫描式:旋转 / 平移屏幕扫描体空间;如旋转 LED 屏。
体3D扫描式显示
固态体显示:静态三维介质(如激光激发晶体);真 3D 空间发光点。
固态体3D显示
3)光场显示(Light Field)
控制光线方向与发散角,重构物体表面光场;全视差、连续视点、自然聚焦;数据量低于全息,易实现动态;含集成成像、光场扫描、投影阵列等。
光场3D显示
4)全息显示(Holographic)
记录并再现物光振幅 + 相位,还原全部视觉信息;全视差 + 聚焦 + 会聚,无疲劳、最逼真;分:
光学全息:激光记录 / 再现,静态为主。
光学全息显示
数字全息(CGH):计算机生成全息图,动态可交互;数据量极大,需高算力。
三、其他常见分类
[*]按观看人数:单视点(VR / 头戴)、多视点(裸眼 / 光场)、360° 全景(体显示 / 全息)。
[*]按应用场景:影院 3D、家用 3D(电视 / 投影)、商用裸眼 3D(广告 / 展览)、专业 3D(医疗 / 工业 / VR)。
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