眼镜式3D显示技术研究进展

童文哲 范伟军 董飞

【摘 要】目前3D影像在市场上较受大众欢迎，其中尤以3D眼镜的出现，集便携、实用、体验感强等诸多特点于一身，在影像市场流行一时。本文介绍了3D显示技术的发展特点，重点综述了眼镜式3D显示技术的类型、优缺点及发展趋势，以期为眼镜式3D显示技术的发展提供一些参考。

【关键词】3 D；眼镜式；显示技术

【中图分类号】 O343.2【文献标识码】 A【文章编号】1672-5158（2013）07-0006-01

Development of glass type 3D display technology

【Abstract】3D display is playing a great role in our entertainment life， especially glass type 3D with covinience， practical etc. Characteristics and development trends of 3D display technology are introduced in this paper， and the glass type 3D display technology is focused on for the purpose of acceleration of 3D technology.

【Key words】 3D； glass type； display technology

【基金项目】 中国计量学院2012年开放实验项目。

前言

1953年5月24日，一副特殊的眼镜把人们带入了立体电影的时代，3D显示技术有别于传统影像呈现技术，但由于其在技术上的不足，仍存有瑕疵，表1比较了目前3D显示技术尚存在的优点与缺点，目前3D显示技术主要分为眼镜式和裸眼式，其中眼镜式3D显示技术又包括偏光式、快门式、色差式等类型[1-3]。本文将对眼镜式3D显示技术进行详细阐述。

1 眼镜式3D显示原理

目前3D眼镜种类繁多，但从原理上分析，3D显示技术基本相同。真实世界本是三维的，当我们双眼看到的是两幅不同的画面时，经过大脑对这两幅画面的整合，便构成了一个立体效果的画面，从而产生3D影像的立体感觉，通过图1可以清晰地发现其显示原理[4]。

2 眼镜式3D技术研究进展

2.1 主动快门式

主动快门式3D眼镜主要是通过增强屏幕刷新频率，利用红外信号发射器控制快门式3D眼镜两个镜片，使画面按帧一分为二以实现3D显示影像[2]。如果屏幕够大，效果可以和电影院中立体电影相比，结合电脑配合实现很多的功能，但由于普通液晶显示器刷新达不到100以上，因此不能满足观看3D的需求，此外，快门式3D眼镜技术无法通过有关技术认证，并且有环境安全机构因其可能对一些人的健康不好而未给予通过[4-6]。

2.2 色差式

色差式3D眼镜技术主要有红蓝、红绿等立体眼镜，将不同视角方向上的画面，以两种颜色印制在同一幅画面上，通过立体眼镜呈现出3D立体效果，色差式3D眼镜原理简单、价格便宜，对显示器没有要求，还能在电视、投影等方面使用，但仍存在易显重影等问题。鉴于色差式3D眼镜具备上述诸多优点，目前该项显示技术应用较为普遍，但由于观看时间不能过长，为保护眼睛，在影片放映过程中，每隔半小时会设置一段2D片断，给色差式3D眼镜带来了负面影响[4]。

2.3 偏光式

偏光式3D眼镜，其利用电磁波可以分解成垂直和水平振动方向的原理，以实现3D视觉效果，通过两幅画面经偏振片后产生互相垂直的画面光线[4]。由于价格昂贵，家庭实用性不大，而在影院中实现性较强。解决之道是通过应用一种双屏幕液晶显示器，借以降低显示器价格，并配合使用偏振眼镜，能充分展现让眼睛舒适的3D影像，此外，偏光式3D眼镜无需电力驱动，可舒适佩戴眼镜并且全然没有闪烁感，且不会出现头晕等症状。

2.4 光栅式

光栅式显示技术是基于双目视差原理的三维立体显示技术。所谓双目视差，是指人两眼间有一定瞳距，在观看物体时左眼和右眼所接收到的视觉图像略有差异，大脑将含有细微差别的左、右眼图像融合，产生有空间感的立体景物[4，6]。光栅式显示的清晰度比其它显示效果相比要差些，这也光栅式显示技术的屏障之一。

3 总结与展望

由于市场对3D显示技术的强烈需求，目前的研究多在眼镜式与裸眼式3D显示上力争创新。鉴于立体眼镜在3D影像观看、3D游戏中的广泛应用性和高要求性，这给眼镜式3D显示技术提出了更高的发展要求。在3D显示技术发展的同时，4D显示以及全息影像的研究正异军突起，也会为人们带来更加舒适的观看效果及身心享受。

参考文献

[1] 王永，孙可，孙士祥. 3D显示技术的现状及发展[J]. 现代显示，2012，133：26-29

[2] 李克彬，李世其. 3D显示技术的最新研究进展[J]. 计算机工程，2003，29（12）：3-4

[3] 孙超.几种立体显示技术的研究[J]. 计算机仿真，2008，25（4）：195-198

[4] 苏文.浅析裸眼3D的市场化发展[J]. 影视制作，2012，5：30-33

[5] 常成祥. 3D电视的原理及电路解析[J]. 电子设计工程，2012，20（14）：152-156

[6] 王爱红，王琼华. 光栅式自由立体显示器概述[J]. 现代显示，2009，105：12-17

作者简介

童文哲（1993-），男，浙江杭州人，本科生，测控技术与仪器专业。

通讯作者

董 飞（1985-），男，江苏泗阳人，硕士研究生，研究方向为教育管理。