[計算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)]計算機(jī)圖形學(xué) 第6章 立體視技術(shù)ppt課件

1、第六章第六章 立體視技術(shù)立體視技術(shù)北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-102本章內(nèi)容本章內(nèi)容6.1 概述概述6.2 立體視原理立體視原理6.3 各種立體視技術(shù)各種立體視技術(shù)6.4 立體視變換立體視變換6.5 立體影像的制造立體影像的制造北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1036.1 概述概述本章將引見立體視技術(shù)的原理、體視要素、本章將引見立體視技術(shù)的原理、體視要素、各種體視技術(shù)、體視變換等，以使大家對各種體視技術(shù)、體視變換等，以使大家對立體視技術(shù)有個大約的了解。立體視技術(shù)有個大約的了解。立體視技術(shù)曾經(jīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)、電影電視、立體視技術(shù)曾經(jīng)用于虛擬現(xiàn)

2、實(shí)、電影電視、通訊、機(jī)械、醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域。立體視技通訊、機(jī)械、醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域。立體視技術(shù)的日益普及也開場融入到我們的日常生術(shù)的日益普及也開場融入到我們的日常生活，如今我們許多場所都能見到立體視技活，如今我們許多場所都能見到立體視技術(shù)的身影，如博覽會、電影院等。術(shù)的身影，如博覽會、電影院等。術(shù)語術(shù)語體視影像體視影像stereoscopic images，立體影，立體影像、像、3D圖像：表示在平面上的對應(yīng)于圖像：表示在平面上的對應(yīng)于左右眼的透視圖對。左右眼的透視圖對。立體映像：觀看體視圖像時在頭腦中交融立體映像：觀看體視圖像時在頭腦中交融成的空間像成的空間像 。映像：客觀事物在人腦中。映像：客觀事

3、物在人腦中以覺得、觀念或思想的方式再現(xiàn)。以覺得、觀念或思想的方式再現(xiàn)。網(wǎng)膜像網(wǎng)膜像 ：成像在視網(wǎng)膜上的圖像。：成像在視網(wǎng)膜上的圖像。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1056.2 立體視的原理立體視的原理如下圖，以人的兩眼瞳為視點(diǎn)，其中SL為左視點(diǎn)，SR為右視點(diǎn)，分別以左右視點(diǎn)對同一物體在畫面P上構(gòu)成的透視投影對稱為體視投影，或稱為體視圖形像。SLSR稱為眼基線，眼基線普通平行于畫面，B稱為目距，約為65mm。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1066.2 立體視的原理立體視的原理當(dāng)察看者在左右視點(diǎn)位置察看左右眼圖時，如能保證左眼只能看到左眼圖，

4、右眼只能看到右眼圖，經(jīng)過察看者腦中的視覺信息處置，可使體視圖對作為一個立體映像觀看體視圖像時在察看者頭腦中交融成的空間像認(rèn)知，構(gòu)成立體視。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-107H面體視圖面體視圖北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-108交叉視和同側(cè)視交叉視和同側(cè)視北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1096.3 立體視要素：心思和生理立體視要素：心思和生理生理要素生理要素兩眼視差兩眼視差兩眼輻輳集合、輻合兩眼輻輳集合、輻合水晶體調(diào)理焦點(diǎn)調(diào)理水晶體調(diào)理焦點(diǎn)調(diào)理單眼運(yùn)動視差單眼運(yùn)動視差北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院

5、2022-4-10106.3.1 生理要素生理要素輻輳輻輳Convergence 兩眼同時凝視同一兩眼同時凝視同一物體時，兩眼視野向同一凝視點(diǎn)物體時，兩眼視野向同一凝視點(diǎn)A會聚，稱會聚，稱為輻輳，也叫輻合或集合。兩視野間的夾為輻輳，也叫輻合或集合。兩視野間的夾角稱為輻輳角，它也隨著眼基線到凝視點(diǎn)角稱為輻輳角，它也隨著眼基線到凝視點(diǎn)的間隔的間隔D的變化而變化，如圖的變化而變化，如圖6.3所示。所示。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10116.3.1 生理要素生理要素假設(shè)SLSR= B，那么兩眼輻輳角(deg)57.3(rad)B/DD/BA北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電

6、大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-106.3.1 生理要素生理要素兩眼視差兩眼視差Binocular Parallax。因有目距。因有目距的存在，用左右眼從的存在，用左右眼從不同角度觀看同一物不同角度觀看同一物體時，存在少量的差體時，存在少量的差別別(左右眼視網(wǎng)膜上分左右眼視網(wǎng)膜上分別感遭到的光刺激差別感遭到的光刺激差別和外形上的差別別和外形上的差別)，這種差別稱為兩眼視這種差別稱為兩眼視差網(wǎng)膜像差。差網(wǎng)膜像差。6.3.1 生理要素生理要素正是兩眼視差的存在使人們可以感遭到深度感，在察看體視圖像時，如能確保分別出左右眼像就能看到交融的立體映像。6.3.1 生理要素生理要素從如圖6-3看出，左右眼從不

7、同的角度察看凝視點(diǎn)A時，兩眼的視軸視點(diǎn)與點(diǎn)A的連線成相等的角度，凝視點(diǎn)成像在兩眼視網(wǎng)膜的中心窩上，左像點(diǎn)為al，右像點(diǎn)為ar，它們是在視網(wǎng)膜上是同方向、同間隔的點(diǎn)。 6.3.1 生理要素生理要素過兩視點(diǎn)SL、SR和凝視點(diǎn) A 的 圓 周 稱 為 維 - 苗Vieth-Mlle圓，位于維-苗圓周上的兩點(diǎn)A和C間不存在視差，而不在這個圓上的點(diǎn)B與凝視點(diǎn)A之間存在視差。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-106.3.1 生理要素生理要素恣意一點(diǎn)與左、右視點(diǎn)SL、SR連線所構(gòu)成的夾角稱為視差角，如圖6.4所示，A、B兩點(diǎn)的視差角分別為 和 ，那么角視差A(yù)B)(DDDBDDDBD

8、BRLBADD 當(dāng)2DBD北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-106.3.1 生理要素生理要素角視差網(wǎng)膜像差的大小與輻輳間隔D的平方成反比，當(dāng)間隔變大時，角視差會急劇減小。兩點(diǎn)左右圖對間隔之差稱為程度視差，為)11(BALLRRzzBdBABA北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10196.3.1 生理要素生理要素焦點(diǎn)調(diào)理焦點(diǎn)調(diào)理Accommodation 在察看不同間在察看不同間隔的物體時，睫狀肌會相應(yīng)的用力或放松，隔的物體時，睫狀肌會相應(yīng)的用力或放松，以調(diào)理水晶體厚度近厚遠(yuǎn)薄，使物體成以調(diào)理水晶體厚度近厚遠(yuǎn)薄，使物體成像映在視網(wǎng)膜上。眼睛這種天性

9、地改動光焦像映在視網(wǎng)膜上。眼睛這種天性地改動光焦度以看清不同間隔的物體的過程稱為焦點(diǎn)調(diào)度以看清不同間隔的物體的過程稱為焦點(diǎn)調(diào)理或水晶體調(diào)理。輻輳和焦點(diǎn)調(diào)理不是各自理或水晶體調(diào)理。輻輳和焦點(diǎn)調(diào)理不是各自獨(dú)立的，而是親密相關(guān)、相互影響的。獨(dú)立的，而是親密相關(guān)、相互影響的。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10206.3.1 生理要素生理要素察看實(shí)物時，兩眼視差、輻輳和焦點(diǎn)調(diào)理要素有機(jī)地結(jié)合在一同，使察看者能得到自然的實(shí)物視，如圖6.5(a)所示。而察看表示在平面上的體視圖像時，焦點(diǎn)調(diào)理在畫面上，而輻輳在融像位置空間，呵斥輻輳和調(diào)理的不一致。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大

10、學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10216.3.1 生理要素生理要素由于輻輳和焦點(diǎn)調(diào)理不一致，在生理上呵斥一種不自然的形狀，長時間察看就能夠會引起視覺疲勞。這也引導(dǎo)人們研討出了能減少或消除視覺疲勞的其它顯示方式，如超多眼式和光波面再生方式等。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10226.3.1 生理要素生理要素單眼運(yùn)動視差單眼運(yùn)動視差Monocular Movement Parallax運(yùn)動視差是再現(xiàn)空間自然形狀的運(yùn)動視差是再現(xiàn)空間自然形狀的重要要素。重要要素。分為兩種情況：一種是由于畫面上圖像和視點(diǎn)挪動從動引起的視差；另一種是察看者在察看畫面時挪動自動視點(diǎn)而引起的圖形變化

11、所產(chǎn)生的視差。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10236.3.1 生理要素生理要素如圖6.6所示，假定O為察看者單眼的位置，當(dāng)察看者以速度從點(diǎn)O向點(diǎn)F挪動時，為了分辨出對象物體A、B間隔的不同，必要的運(yùn)動視差vtDDvtDDDDDDvtDvt221)(vDDvDDDDdtd2)()(北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10246.3.1 生理要素生理要素察看兩眼式的體視圖像時，當(dāng)察看者程度挪動，立體映像也會隨著挪動，構(gòu)成不正確的立體感，這就是由于在體視圖像中沒有思索運(yùn)動視差呵斥的。對此，多眼式有所改善。多眼式從多個方向提示視差信息，即使察看者挪

12、動，再現(xiàn)運(yùn)動視差也是能夠的。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10256.3.2 心思要素心思要素人類覺得立體感，除了生理要素外，還有心思要素。包括大?。盒〉奈矬w覺得遠(yuǎn)，大的物體覺得近，大?。盒〉奈矬w覺得遠(yuǎn)，大的物體覺得近，即近大遠(yuǎn)小。即近大遠(yuǎn)小。上下：位于上面的物體覺得遠(yuǎn)，位于下面的上下：位于上面的物體覺得遠(yuǎn)，位于下面的物體覺得近。物體覺得近。疏密：密集處覺得遠(yuǎn)，稀疏處覺得近。疏密：密集處覺得遠(yuǎn)，稀疏處覺得近。運(yùn)動：速度慢的物體覺得遠(yuǎn)，速度快的物體運(yùn)動：速度慢的物體覺得遠(yuǎn)，速度快的物體覺得近。覺得近。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10266

13、.3.2 心思要素心思要素遮擋：被遮擋的物體覺得遠(yuǎn)，沒有被遮擋的遮擋：被遮擋的物體覺得遠(yuǎn)，沒有被遮擋的物體覺得近。物體覺得近。明暗：暗處覺得遠(yuǎn)，明處覺得近。明暗：暗處覺得遠(yuǎn)，明處覺得近。陰影：根據(jù)光源的位置判別。陰影：根據(jù)光源的位置判別。濃淡：淡色遠(yuǎn)，濃色近。濃淡：淡色遠(yuǎn)，濃色近。色相：冷色遠(yuǎn)，暖色近。色相：冷色遠(yuǎn)，暖色近。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10276.4 立體視的變換立體視的變換 立體視的察看空間立體視的察看空間北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10286.4 立體視的變換立體視的變換 0021202001000011002/0

14、100001000011002/010000100001dBddBBTBTPL000120000100001ddTp0021202001000011002/0100001000011002/010000100001dBddBBTBTPR北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10296.4 立體視的變換立體視的變換 zddzzydyzdBzxdxLLL22) 1(2zddzzydyzdBzxdxRRR22) 1(2BRRLkxzdBxx) 1(其中kB為圖對位似系數(shù)。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10306.5 各種立體視技術(shù)各種立體視技術(shù) 按照體

15、視圖像的表示方法，可以把立體視技術(shù)分為：兩眼式、多眼式、超多眼式、全息式波面再生式、深度信息表示式和體積掃描式，其中的超多眼式、光波面再生式和深度信息表示式屬空間像方式。按照能否利用視差，可分為視差式合非視差式。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10316.5 各種立體視技術(shù)各種立體視技術(shù)兩眼式是最為成熟的立體顯示方式，根據(jù)能否需求戴特殊眼鏡可分為眼睛式和裸眼式兩類。 立體映像的表示方法立體映像的表示方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)兩眼式兩眼式眼鏡式眼鏡式（互補(bǔ)色、偏振光、時分割等）1. 原理簡單，容易實(shí) 現(xiàn);2. 數(shù)據(jù)量?。?. 容易實(shí)現(xiàn)動畫；4. 容易與HMD對應(yīng)。1. 輻輳

16、和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)不一 致；2. 需要戴特殊眼鏡；3. 不能表示運(yùn)動視差，當(dāng) 觀察者移動時，運(yùn)動視 差變化困難。裸眼式裸眼式（視差柵壁障、透鏡板等）1. 不需要戴眼鏡；2. 能實(shí)現(xiàn)動畫。1. 輻輳和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)不一 致；2. 提高分辨率困難；3. 視差柵式不能表示垂直 視差。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10326.5.1 兩眼式兩眼式一、眼鏡式 眼鏡方式可分為：互補(bǔ)色、偏振光和快門眼鏡等方式。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10331互補(bǔ)色方式互補(bǔ)色方式最容易實(shí)現(xiàn)最容易實(shí)現(xiàn)北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10341互補(bǔ)色方式

17、互補(bǔ)色方式北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10352偏振光方式偏振光方式偏振光眼鏡方式是如今大畫面平面、柱面、圓穹立體顯示的主流方式，便于多數(shù)人觀看，可以具有很強(qiáng)的臨場感，適宜3D立體電影和博覽會上的展現(xiàn)。最近幾年，3D電影的開展非常迅速，詹姆斯卡梅隆將2021年稱為3D電影元年，3D電影發(fā)明的票房曾經(jīng)高達(dá)十三億美圓，而2021年的這一數(shù)據(jù)只需區(qū)區(qū)三億美圓，只相當(dāng)于今年迪斯尼3D動畫片一部影片的票房。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10362偏振光方式偏振光方式北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10382偏振光方式偏振

18、光方式偏振光可以是直偏光也可以圓偏光。當(dāng)光照射到偏振光濾光片上時，只需特定極化方向的偏振光可以經(jīng)過。將左右眼圖像賦予正交的直線偏振光并且重疊投影，察看者佩戴左右眼鏡片具有濾光片極化方向正交的偏振光眼鏡，就可以分別出左右眼圖像。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10393液晶快門方式液晶快門方式以上兩種方式是將左右眼圖像同時顯示在屏幕上，以光學(xué)方法加以分別，即空間分割，而液晶快門眼鏡方式的左右眼圖像是交替顯示，與此同時，左右眼鏡片快門分別翻開和封鎖，分別左右眼圖像，即時間分割。切換頻率普通可設(shè)為電視場頻的2倍如120Hz，這樣單眼的場頻依然是電視場頻60Hz，察看者不會感

19、到閃爍。由紅外線安裝把正在顯示的左右眼圖像信息傳送給快門，使快門與左右眼圖像準(zhǔn)確聯(lián)動，從而構(gòu)成立體視效果。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10403液晶快門方式液晶快門方式液晶快門方式是小型立體顯示技術(shù)的主流，隨著液晶顯示技術(shù)的快速開展，其性能也不斷提高。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1041北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1042我院虛擬現(xiàn)實(shí)中心的環(huán)幕顯示系統(tǒng)我院虛擬現(xiàn)實(shí)中心的環(huán)幕顯示系統(tǒng)北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1043立體視所運(yùn)用的特殊眼鏡立體視所運(yùn)用的特殊眼鏡互補(bǔ)色互補(bǔ)色偏振

20、光偏振光液晶快門液晶快門北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1044二、裸眼方式二、裸眼方式 裸眼式也稱為自在立體顯示方式，分為視差壁障方式、透鏡狀透鏡方式等。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10451視差柵壁障方式視差柵壁障方式所謂視差柵壁障parallax barrier方式是經(jīng)過具有窄縫的垂直條紋遮擋構(gòu)成視差壁障，從而到達(dá)分別左右眼圖像的目的。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10461視差柵壁障方式視差柵壁障方式視差柵壁障方式的缺陷一是壁障使圖像變暗；二是壁障本身的目障，要求必需在特定的位置察看，否那么會產(chǎn)生逆視不

21、能融像。逆視是指左眼像入右眼或右眼像入左眼，在深度發(fā)生逆轉(zhuǎn)知覺的景象 。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10472透鏡狀透鏡狀lenticular透鏡方式透鏡方式透鏡狀是指半圓桶構(gòu)成行的透鏡。與視差壁障方式一樣，在視差壁障層的后方，將左右眼圖像在垂直方向交替配置，利用透鏡的折射原理分別左右眼圖像。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10482透鏡狀透鏡狀lenticular透鏡方式透鏡方式透鏡狀透鏡方式也要求在特定的位置察看，略微偏離就會產(chǎn)生左眼看見右眼像，右眼看見左眼像的問題，即逆視形狀。為了使這個狹窄的察看范圍得到改善，可以采用頭跟蹤技術(shù)。頭

22、跟蹤技術(shù)是檢測出察看者的位置，使察看者保證最正確顯示形狀的技術(shù)。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1049103寸自在立體顯示器寸自在立體顯示器北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1050多眼式1不需要戴眼鏡2能實(shí)現(xiàn)動畫3能表示運(yùn)動視差1輻輳和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)不一致；2提高分辨率困難；3視差柵式不具有垂直視差。超多眼式1不需要戴眼鏡2輻輳和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)一致1裝置復(fù)雜；2數(shù)據(jù)量大。深度信息表示方式（深度方向垂直斷面采樣法）Depth-Fused 3-D DFD1不需要戴眼鏡；2數(shù)據(jù)量相對較少。1需要表示在多個平行平面上；2表示照片困難。多眼式、超多眼式、多眼式

23、、超多眼式、DFD方式方式北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1051積分照相方式、全息、體積掃描式積分照相方式、全息、體積掃描式積分照相方式1不需要戴眼鏡；2只需要自然光1分辨率低；2圖像的精細(xì)化和大型化困難。全息方式（光波面再生式）1不需要戴眼鏡；2接近實(shí)物視；3能表示垂直視差。1動畫表示困難；2數(shù)據(jù)量太大；3需要高分辨率材料。體積掃描方式1不需要戴眼鏡；2接近實(shí)物觀察；1遮擋表示困難；2表示照片困難。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10526.5.2 多眼式多眼式多眼式顯示技術(shù)是針對兩眼式提出來的，包括視差壁障方式、透鏡狀方式等幾種方式。它

24、不僅允許多人同時察看，而且擴(kuò)展了立體視的范圍。存在于兩眼式50%的逆視，在四眼式成為25%。因此，多眼式逆視問題大幅度降低，而且還可以得到假設(shè)干不延續(xù)的運(yùn)動視差。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10536.5.2 多眼式多眼式北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10546.5.2 多眼式多眼式北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10556.5.2 多眼式多眼式這是一種給顯示器許許多多條形透鏡來控制觀看方向的方式。八臺攝像機(jī)從不同角度將所拍攝的視差圖像被分成兩組，由兩臺液晶投影儀投射到屏幕上，并經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整使第二臺投射圖像的

25、像素插入第一臺投射圖像的像素與像素之間，其結(jié)果是八種圖像以像素列為單位重新陳列后投射到屏幕上。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10566.5.2 多眼式多眼式透鏡狀的一個透鏡與一組八列的像素相對應(yīng)，按照設(shè)計要求，像素的像能成像于某個特定觀看間隔的面上。這樣一來，觀看間隔的某一個位置就只能看到第一列像素，沿橫向略微挪動一點(diǎn)只能看到第二列像素，以此類推，各列像素地觀看位置就分開了，在第一列到第八列的延續(xù)范圍內(nèi)，無論察看者在哪個位置上，都能構(gòu)成立體視。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10576.5.3 超多眼式超多眼式上述的兩眼式和多眼式除本身的缺

26、陷外，還存在兩個問題。一是焦點(diǎn)調(diào)理和輻輳不一致的問題；二是不能表示運(yùn)動視差。多眼式雖然有所改善，但也是有限的，不延續(xù)的。而超多眼方式Super Mulit-View SMV較好地處理了這兩個問題。把處理這兩個問題的立體顯示叫做自然立體顯示。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1058超多眼式的原理超多眼式的原理北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1059超多眼式的原理超多眼式的原理在超多眼式中，把表示圖像的視點(diǎn)間隔設(shè)置為比兩眼間隔更窄的瞳孔徑以下，使兩個以上的視點(diǎn)入射到單眼瞳孔內(nèi)，即經(jīng)過空間一點(diǎn)的光線同時有兩條以上入射單眼瞳孔，對于這一點(diǎn)眼睛的焦點(diǎn)調(diào)

27、理到成像點(diǎn)應(yīng)該是能夠的。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10606.5.3 超多眼方式超多眼方式超多眼的方式有集束化光源陣列Focused Light Array:FLA方式、投影光學(xué)系扇形配列Fun Like array projection optics:FAPO方 式 和 高 密 度 指 向 H i g h - D e n s i t y Directional：HDD方式等。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10616.5.3 超多眼方式超多眼方式高密度指向方式高密度指向方式HDDHDD投影型的構(gòu)成方法投影型的構(gòu)成方法 北京郵電大學(xué)

28、自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10626.5.4 深度信息表示方式深度信息表示方式 DFDDepth-Fused 3-D DFD表示方式是基于新的立體錯視optical illusion, visual illusion景象DFD錯視景象的發(fā)現(xiàn)而設(shè)計的3D表示方式，也稱為景深交融型立體影像技術(shù)。這種方式雖然限定察看位置，但安裝簡單，沒有疲勞感，而且不需求戴眼鏡就可以構(gòu)成立體視。另外，兩眼視力差別較大的察看者也能容易看到3D像。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10636.5.4 深度信息表示方式深度信息表示方式 錯視是指由帶有視覺欺騙的圖像引起的視覺上

29、的錯覺。錯視普通被分為：圖像本身的構(gòu)造導(dǎo)致的幾何學(xué)錯視；由覺得器官引起的生理錯視；以及心思緣由導(dǎo)致的認(rèn)知錯視。特別是關(guān)于幾何學(xué)的錯視，以其種類多而廣為人知。DFD的方式有根本方式、飛出方式、偏振光加算型方式和投射型方式等。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10641. 根本方式根本方式 DFD錯視景象的概要如圖6.18所示，把想表示的3D像在此是長方形板的透明投影圖像，在前后表示面從察看位置看重合在一同圖6.18(a)左圖。于是，察看者不是把這個作為深度不同的兩個像，而是像6.18(a)右圖那樣在深度方向交融成一個像來覺得。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院

30、2022-4-10651. 根本方式根本方式對應(yīng)物體深度位置使前后兩面像的亮度比發(fā)生變化如圖6.18(b)左圖，就會覺得到其深度位置的延續(xù)變化，如圖6.18(b)右圖所示。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10662. 飛出方式飛出方式 像根本方式一樣，這種方式利用圖像的亮度變化。思索物體的3D像的亮度比時，3D像的深度范圍限定在兩面之間，如圖6.18(b)所示。但假設(shè)如圖6.20那樣，思索3D像周圍的亮度，3D像向前后兩面的外側(cè)飛出擴(kuò)張是能夠的。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10672. 飛出方式飛出方式 像根本方式一樣，這種方式利用圖像的

31、亮度變化。思索物體的3D像的亮度比時，3D像的深度范圍限定在兩面之間，如圖6.18(b)所示。但假設(shè)如圖6.20那樣，思索3D像周圍的亮度，3D像向前后兩面的外側(cè)飛出擴(kuò)張是能夠的。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10683. 偏振光加算型方式偏振光加算型方式可以使兩塊LCD重合，用偏振光角度的加算性，可以使DFD表示安裝實(shí)現(xiàn)大幅面薄型化。圖6.21(b)的方式是把前后兩塊LCD沒有偏光板配置在兩塊偏光板間，在前面LCD和后面LCD的各個偏光角度進(jìn)展加算，采用看起來好象作為全體正好前后的LCD表示輝度加算。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-106

32、94. 投射型投射型DFD表示方式表示方式上述都是直視型，表示領(lǐng)域的大畫面化不容易。為此，以大畫面具有震撼力的3D表示為目的，提出了投射型DFD表示方式，圖6.22表示了從前后兩個方向投射型的構(gòu)成，圖6.23表示了從兩個相互垂直的方向投射得到的立體圖像。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10704. 投射型投射型DFD表示方式表示方式北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10714. 投射型投射型DFD表示方式表示方式北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10726.5.5 積分照相方式積分照相方式積分照相Integral Pho

33、tography：IP方式以多個微小透鏡并列放置，像蠅眼那樣，因此也叫蠅眼方式。再生時把被提示的表示單元置于原來攝像單元的位置，這些圖像元素經(jīng)過前面的透鏡單元察看。這時，經(jīng)過從表示單元發(fā)出的光和攝影時同樣的途徑，在原來景物的位置再現(xiàn)立體像。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10736.5.5 積分照相方式積分照相方式但是，應(yīng)該在表示面后側(cè)再生的立體像，卻再生于表示面的前面，圖6.24(b)所示。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10746.5.5 積分照相方式積分照相方式為理處理這個問題，提出了兩階段攝影法、棱鏡陣列法、曲折率分布透鏡法。無論哪

34、種方法，結(jié)果都是把圖像元素變換到對稱的位置，如圖6.25所示。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10756.5.5 積分照相方式積分照相方式為理處理這個問題，提出了兩階段攝影法、棱鏡陣列法、曲折率分布透鏡法。無論哪種方法，結(jié)果都是把圖像元素變換到對稱的位置，如圖6.25所示。 圖6.26 透鏡陣列的表示 圖6.27 點(diǎn)光源的表示 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1076 6.5.6 體積掃描方式體積掃描方式體積表示volumetric display方式，是物理或者光學(xué)性光源三維性配置的立體表示方式。實(shí)現(xiàn)體積表示的硬件設(shè)備可分為下述三種。北京

35、郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10771. 高速可變焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)的方式高速可變焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)的方式 實(shí)現(xiàn)電子動畫的體積表示成為先鋒方式，是組合由于低音揚(yáng)聲器振動的膜狀鏡和監(jiān)視器CRT的安裝。膜狀的鏡子由于振動從凸面鏡向凹面鏡高速變化而具有變焦距反射鏡的功能，與此同時，CRT的表示內(nèi)容高速切換，利用殘像效果光學(xué)地生成三維像。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10781. 高速可變焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)的方式高速可變焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)的方式可是，這個安裝由于低音揚(yáng)聲器發(fā)出令人不快的聲音，在適用上問題很多。為此，采用液晶透鏡替代膜狀鏡實(shí)現(xiàn)高速可變焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)的方法。這

36、種方式為了實(shí)現(xiàn)分辨率和幀頻高的立體像，表示部分CRT需求負(fù)擔(dān)很大的繪圖才干。為此，目前這種方式實(shí)現(xiàn)分辨率高的體積表示還很困難。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10792. 物理地高速挪動屏幕的方式物理地高速挪動屏幕的方式這是使屏幕本身物理地高速挪動的同時，屏幕表示的內(nèi)容也高速地切換，利用殘像的效果生成三維圖像的方法。這種方式的原理極為單純，雖然是古老的方式，但由于高速物理挪動控制的困難，實(shí)現(xiàn)高畫質(zhì)立體像困難，另外還有噪音和耐久性等問題。只是基于這種方法的音量顯示曾經(jīng)由Actuality Systems公司以Perspecta為名商品化。該商品以高速回轉(zhuǎn)小型顯示的方式，

37、具有能從360方向察看的優(yōu)點(diǎn)。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10803. 屏幕多層重疊的方式屏幕多層重疊的方式這是多層透明屏幕重疊的實(shí)現(xiàn)體積表示的方法。其原理和2同樣是單純的，但透明型顯示物理地實(shí)現(xiàn)難成為瓶頸。LightSpaceTechnologies公司勝利地實(shí)現(xiàn)了這種方式，而且正在進(jìn)展商品化。同公司的商品DepthCube，能高速在透明(透光)形狀白色(光分散)形狀間切換的液晶屏幕多層重合，使其中的一層成為白色，把該層的深度圖像從DMD投影機(jī)投影。把這些多層屏幕的各層順序進(jìn)展控制，并使其高速化，生成利用殘像效果的三維像。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化

38、學(xué)院2022-4-10813. 屏幕多層重疊的方式屏幕多層重疊的方式北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10826.5.7 體積掃描方式體積掃描方式最近，沒有屏幕的映像表示引人注目，把脈沖激光用透鏡集光使之發(fā)生等離子體，使其在空中發(fā)光的方式也可歸為體積表示類。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10836.5.7 體積掃描方式體積掃描方式體積方式實(shí)現(xiàn)立體映像的硬件曾經(jīng)商品化，但在普及方面還存在諸多課題。最大的問題是體積掃描可以表示的立體映像有原理上的制約。如上所述，體積表示根本是利用殘像效果，在深度發(fā)光的光源在眼前不能遮蓋。因此，不能表示有遮擋的映像

39、。另外，除了表示上的問題外，體積方式預(yù)備表示數(shù)據(jù)也有困難，例如拍攝的影像以體積方式實(shí)現(xiàn)很難，如今只限于用計算機(jī)圖形表示的，或CT方法得到的數(shù)據(jù)。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10846.5.8 全息方式全息方式它是根據(jù)再生光線的波面，給察看者提示視差圖像，因此，也稱為光波面再生方式，是完全再現(xiàn)物體反射光的方式。全息方式可使多人同時察看空間立體像，能夠是立體電視今后的開展方向，成為當(dāng)前活潑的研討課題。由于以液晶板為代表的顯示技術(shù)的飛躍開展和計算機(jī)處置才干驚人的進(jìn)展，作為優(yōu)秀的立體顯示全息立體電視被也人們所注重，被以為是終極的立體顯示。這里將簡單表達(dá)全息方式的原理。北京

40、郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10851. 電子全息的概念電子全息的概念電子全息的根底概念包括全息信息的輸入生成、傳送、記憶、輸出表示。這里要用到電子學(xué)的技術(shù)，根據(jù)電子學(xué)的手法作成全息或者再生技術(shù)的總稱叫做電子全息Electroholography。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1086輸入生成輸入生成輸入系統(tǒng)以實(shí)物為對象時，和光學(xué)全息的制造一樣，從物體反射的散亂光和參考光進(jìn)展干涉條紋的制造，根據(jù)CCD照相機(jī)輸入直接干涉條紋變換成電子信號?；蚴遣皇侵苯优臄z全息，而是由照相機(jī)進(jìn)展一次攝影，其后光學(xué)地制造全息，叫做全息立體照片。與此不同的是以虛擬

41、的物體為對象時，用計算機(jī)全息合成CGH：Computer Gengrated Hologram的方法。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1087傳輸，蓄積傳輸，蓄積無論哪種場所，電子信號以NTSC等制式傳送后，全息信息在表示安裝輸出。另外，在外部記憶安裝記憶也是必要的。為了進(jìn)一步應(yīng)對宏大的全息信息量，還要用到信息緊縮技術(shù)。無論是哪種場所，被傳送的電子信號，輸出于高精細(xì)表示安裝的全息圖形由再生光再生直接的3D像。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10882. 全息的表示原理全息的表示原理全息的記錄在此，根據(jù)菲涅耳全息闡明全息的記錄、再生的想法。如圖

42、6.28所示，從激光得到的光在HM分為兩個方向，一個方向的光束到達(dá)物體的外表，被反射后成為球面光到達(dá)紀(jì)錄面物體光。另一方向的光束成為一樣的光波到達(dá)紀(jì)錄面參考光。于是，在就在記錄面記錄下了由物體光和參考光的干涉條紋。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10892. 全息的紀(jì)錄原理全息的紀(jì)錄原理全息的再生全息的再生只對干涉條紋投射參考光再生照明光。其結(jié)果是衍射效應(yīng)把干涉條紋中包含的物體光再現(xiàn)了出來。這種再現(xiàn)光也稱為再生光。這樣，被攝體就忠實(shí)再如今原來的地方。全息與其它立體顯示方式的不同之處是物體反射光波面本身的再現(xiàn)。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1

43、091全息的表示全息的表示表示的設(shè)備用高分辨率空間光變調(diào)器SLM。為了表示全息的干涉條紋，充分的分辨率是必要的。如今運(yùn)用的是液晶光變調(diào)器LCD、音響光變調(diào)器AOM和微小反射鏡設(shè)備DMD等。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1092計算機(jī)合成全息計算機(jī)合成全息如下圖，在計算機(jī)中干涉物體波和參考波，照射強(qiáng)力的激光，把虛擬的物體經(jīng)過計算機(jī)的數(shù)值計算處置變換成全息。即，把電子攝影方法的總稱叫做計算機(jī)合成全息。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1093計算機(jī)合成全息的制造計算機(jī)合成全息的制造制造方法如下圖，和光學(xué)全息同樣，把從空間一點(diǎn)出發(fā)的物體波和參考波

44、在平面上干涉，得到的干涉條紋叫做全息。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1094計算機(jī)合成全息的優(yōu)點(diǎn)計算機(jī)合成全息的優(yōu)點(diǎn)因一切的處置都在計算機(jī)進(jìn)展，因此可以舉出下面的優(yōu)點(diǎn)：不需求攝影用的激光，不用思索激光的動力和相關(guān)性的影響；像光學(xué)全息那樣的減振也不需求；受光單元噪音的影響少；再生過程由計算機(jī)模擬是能夠的。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1095計算機(jī)合成全息例計算機(jī)合成全息例北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1096計算機(jī)合成全息立體照片計算機(jī)合成全息立體照片CGHS方式方式如下圖，計算機(jī)合成全息立體照片CGHS方式，

45、傳送用多視點(diǎn)照相機(jī)輸入的各視點(diǎn)的平面圖像后，變換成全息數(shù)據(jù)。其后用液晶板等空間光變調(diào)設(shè)備進(jìn)展像的再生。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1097計算機(jī)合成全息立體照片計算機(jī)合成全息立體照片如圖6.32所示，把由各視點(diǎn)得到的程度方向有視差的全息元素，配置在一個表示面板適當(dāng)?shù)奈恢?，把一切視點(diǎn)合成的圖像叫做全息立體照片。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1098法法北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-10996.6 立體影像的制造立體影像的制造立體圖像的制造有四種方法：繪制手工和計算機(jī)繪制、3D計算機(jī)生成、攝影像和2D/3D變換。

46、北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101006.6.1 繪制繪制北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101016.6.2 3D-CG生成生成這是用計算機(jī)圖形學(xué)方法生成體視圖形 像 的 方 法 。 可 以 采 用 3 D m a x 或LightWave軟件制造， 也可以采用OpenGL、Direct3D編程的方法。用3Dmax或LightWave軟件可以制造出完美的體視圖像，但某些運(yùn)用需求編程，如游戲和VR的實(shí)時性等。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101026.6.2 3D-CG生成生成在OpenGL中與立體視有關(guān)的函

47、數(shù)有 void gluPerspectiveGLdouble fovy, GLdouble aspect,GLdouble near,GLdouble far；北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101036.6.2 3D-CG生成生成gifFrustum函數(shù)的格式為void gifFrustumGLdouble left,GLdouble right, GLdouble bottom, GLdouble,top, GLdouble near, GLdouble far；北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101046.6.2 3D-CG生成生成這兩

48、個函數(shù)都是透視投影函數(shù)，要生成對應(yīng)于左右眼的體視投影不能直接運(yùn)用，而是需求先進(jìn)展必要的變換。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101056.6.3 攝影像攝影像可以用攝像機(jī)或照相機(jī)拍攝兩眼式立體影像。但需求兩臺攝像機(jī)或雙鏡頭的攝像機(jī)照相機(jī)。攝像的方法有兩種，一種是交叉攝影，一種是平行攝影。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101061. 光軸交叉配置交叉式攝影光軸交叉配置交叉式攝影兩眼式交叉攝影是為使在被拍攝體位置透鏡光軸交叉，普通把鏡頭向內(nèi)設(shè)置攝影的光軸交叉配置。因交叉式攝影可以運(yùn)用普通的攝影機(jī)照相機(jī)攝影，故如今看到的立體節(jié)目幾乎都是交叉式攝影

49、作品。但在交叉式攝影中會發(fā)生“梯形應(yīng)變，為了抑制“應(yīng)變的發(fā)生，必需留意以等畫角進(jìn)展攝影。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101072. 光軸平行配置平行式攝影光軸平行配置平行式攝影在程度方向運(yùn)用透鏡或CCD等攝像板可以挪動的特殊攝影機(jī)，以視距在左右眼圖像的“畫面中心線交叉進(jìn)展攝影，如下圖。以透鏡挪動的平行法攝影的圖像，沒有交叉式攝影產(chǎn)生的“梯形應(yīng)變而構(gòu)成理想的兩眼式立體攝影。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101082. 光軸平行配置平行式攝影光軸平行配置平行式攝影普通的攝像機(jī)也能進(jìn)展平行式攝影。其中的普通的攝像機(jī)也能進(jìn)展平行式攝影。其中的

50、一個方法是使一個方法是使2臺攝像機(jī)的光軸平行配置，把臺攝像機(jī)的光軸平行配置，把拍攝左右圖像右眼像的右端，左眼像的左拍攝左右圖像右眼像的右端，左眼像的左端編輯影片適當(dāng)修整。但是，僅靠修整端編輯影片適當(dāng)修整。但是，僅靠修整電子變焦，透鏡的等價焦點(diǎn)間隔會變長，電子變焦，透鏡的等價焦點(diǎn)間隔會變長，分辨率低下，因此也可以說這是運(yùn)用高分辨分辨率低下，因此也可以說這是運(yùn)用高分辨率的攝像機(jī)獲得低分辨率的率的攝像機(jī)獲得低分辨率的3D圖像時的有效圖像時的有效方法。方法。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101093. 攝影機(jī)的間隔攝影機(jī)的間隔兩眼式立體拍攝，以65mm間隔在同一個程度面上配

51、置兩臺攝影機(jī)攝影雖然是根本的。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101103. 攝影機(jī)的間隔攝影機(jī)的間隔但把規(guī)范的兩臺專業(yè)用高清攝影機(jī)并列，攝影機(jī)和透鏡在橫向固定，因兩臺的間隔大于65mm，那么焦點(diǎn)間隔短的透鏡廣角表現(xiàn)為盆景效果矮小化景象，與此同時，極易產(chǎn)生從近景到遠(yuǎn)景看起來大的被拍攝體深度抻長等立體感失真的映像。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101113. 攝影機(jī)的間隔攝影機(jī)的間隔另外，運(yùn)用半透鏡反射鏡，由于能把等價的攝像機(jī)間隔減少為0，所以在接近蟲眼的攝影宏攝影中，可以進(jìn)展應(yīng)變少的立體攝影。反之，與鏡頭的焦點(diǎn)間隔相比相對應(yīng)的鏡頭間隔狹

52、窄時，成為缺乏立體感的立體攝影而構(gòu)成布景景象在深度方向緊縮。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101123. 攝影機(jī)的間隔攝影機(jī)的間隔為此，在強(qiáng)調(diào)煙花等遠(yuǎn)方物體的立體感時，往往采用數(shù)十厘米到十幾米的鏡頭間隔攝影。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101134. 攝影機(jī)的聯(lián)動攝影機(jī)的聯(lián)動經(jīng)過左右眼視差和輻輳角得到立體感的兩眼式中，左右鏡頭同時按下快門使左右圖像攝影同步是必要的，為此，必需器具有視同步系統(tǒng)的電視臺等運(yùn)用的廣播級攝像機(jī)。但這類攝像機(jī)價錢昂貴且尺寸也大，消費(fèi)者往往運(yùn)用高清攝像機(jī)。但假設(shè)運(yùn)用沒有視同步系統(tǒng)的攝像機(jī)拍攝運(yùn)動的物體，快門同步即使

53、僅錯開一點(diǎn)，就會拍到在左右不同位置的物體，特別是物體上下運(yùn)動時，往往會產(chǎn)生有很強(qiáng)的違和感和難以融像的圖像。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101144. 攝影機(jī)的聯(lián)動攝影機(jī)的聯(lián)動另外，有從外部遙控功能的民用攝像機(jī)REC和電源的ON/OFF中，兩臺同時翻開電源，由于能把REC大體同步的形狀維持?jǐn)?shù)分鐘，所以運(yùn)用這種機(jī)種是有效的手段。 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101156.6.4 2D/3D變換變換3D影像的普及需求繼續(xù)提供質(zhì)量好、有魅影像的普及需求繼續(xù)提供質(zhì)量好、有魅力的作品。但是將力的作品。但是將3D影像按照商品制造，影像按照商品制造

54、，制造本錢很高，而且需求優(yōu)秀的專門人才。制造本錢很高，而且需求優(yōu)秀的專門人才。因此，因此，3D作品嚴(yán)重缺乏。為此，將通常的作品嚴(yán)重缺乏。為此，將通常的2D影像變換成影像變換成3D影像的技術(shù)格外引人注目。影像的技術(shù)格外引人注目。將將2D影像變換成影像變換成3D影像，不僅可以使過去影像，不僅可以使過去大量的影像作品作為大量的影像作品作為3D影像復(fù)活，也可以影像復(fù)活，也可以2D將新作品變換成將新作品變換成3D作品。作品。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101166.6.4 2D/3D變換變換拍攝拍攝3D影像時，為了接近人的視覺，等待影像時，為了接近人的視覺，等待具有高臨場感

55、的電影，但存在左右影像的具有高臨場感的電影，但存在左右影像的畫角易產(chǎn)生偏向，或反射光只映入一方的畫角易產(chǎn)生偏向，或反射光只映入一方的影像，難以調(diào)整視差等問題，因此在維持影像，難以調(diào)整視差等問題，因此在維持3D影像的質(zhì)量上，做成有魅力的影像是極影像的質(zhì)量上，做成有魅力的影像是極其困難的。其困難的。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101176.6.4 2D/3D變換變換通常的通常的2D影像中，對于被拍攝物體，可以影像中，對于被拍攝物體，可以運(yùn)用攝影角度和迅速縮放效果等各種映像運(yùn)用攝影角度和迅速縮放效果等各種映像表現(xiàn)手法拍攝。而拍攝表現(xiàn)手法拍攝。而拍攝3D映像時，由于要映像

56、時，由于要邊使兩臺攝像機(jī)同步邊要攝影，制約很多。邊使兩臺攝像機(jī)同步邊要攝影，制約很多。固定焦點(diǎn)、固定視點(diǎn)而缺乏表現(xiàn)力。重要固定焦點(diǎn)、固定視點(diǎn)而缺乏表現(xiàn)力。重要的一場戲，左右映像不一致不能運(yùn)用的情的一場戲，左右映像不一致不能運(yùn)用的情況很多。這時，把左映像或右映像經(jīng)過況很多。這時，把左映像或右映像經(jīng)過2D/3D變換，能夠使其能成為合格的影像。變換，能夠使其能成為合格的影像。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-101186.6.4 2D/3D變換變換2D/3D變換技術(shù)處理可以這種影像制造的變換技術(shù)處理可以這種影像制造的各種問題，把以前積累的、各種問題，把以前積累的、2D影像制造

57、沒影像制造沒法處理問題的靈敏運(yùn)用，以法處理問題的靈敏運(yùn)用，以2D影像作品為影像作品為根底，進(jìn)一步給予根底，進(jìn)一步給予3D影像的以附加值，具影像的以附加值，具有很大的意義。有很大的意義。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1011912D/3D變換的原理變換的原理2D/3D變換技術(shù)，是根據(jù)利用兩眼視差的變換技術(shù)，是根據(jù)利用兩眼視差的立體視機(jī)能，用各種方法在立體視機(jī)能，用各種方法在2維信息的點(diǎn)維信息的點(diǎn)x,y的根底上給予深度值的根底上給予深度值z，對應(yīng)，對應(yīng)其深度值把點(diǎn)左右交錯，作成左右眼圖像。其深度值把點(diǎn)左右交錯，作成左右眼圖像。這時，深度值不正確，假設(shè)對立體視的影這時，深

58、度值不正確，假設(shè)對立體視的影響不是很大，相反引出心思要素的作用是響不是很大，相反引出心思要素的作用是重要的。實(shí)時的重要的。實(shí)時的2D/3D變換，并不要求充變換，并不要求充分的圖像解析，在這個錯覺的范圍內(nèi)進(jìn)展分的圖像解析，在這個錯覺的范圍內(nèi)進(jìn)展統(tǒng)計學(xué)的圖像處置。統(tǒng)計學(xué)的圖像處置。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1012012D/3D變換的原理變換的原理2D/3D變換技術(shù)的關(guān)鍵是如何得到高效率變換技術(shù)的關(guān)鍵是如何得到高效率且正確的深度值，不降低畫質(zhì)交錯像素，且正確的深度值，不降低畫質(zhì)交錯像素，或者交錯像素后的背景部分怎樣構(gòu)成是要或者交錯像素后的背景部分怎樣構(gòu)成是要點(diǎn)，對于

59、商業(yè)軟件這是重要的中心部分，點(diǎn)，對于商業(yè)軟件這是重要的中心部分，公開的信息極少。公開的信息極少。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1012122D/3D實(shí)時變換實(shí)時變換實(shí)時變換因要求高速性，因此不進(jìn)展復(fù)雜實(shí)時變換因要求高速性，因此不進(jìn)展復(fù)雜的圖像解析，主要利用輝度信號和的圖像解析，主要利用輝度信號和RGB等等顏色屬性使眼睛產(chǎn)生錯覺來體味立體感。顏色屬性使眼睛產(chǎn)生錯覺來體味立體感。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1012232D/3D脫機(jī)變換脫機(jī)變換實(shí)時變換把通常的實(shí)時變換把通常的2D映像簡單地作為映像簡單地作為3D映映像，雖然很有魅力，但由于像

60、，雖然很有魅力，但由于1秒鐘要處置秒鐘要處置30幀，只能用模擬眼睛的錯覺得到。脫機(jī)變幀，只能用模擬眼睛的錯覺得到。脫機(jī)變換可以進(jìn)展充分的解析，又能加上人為的換可以進(jìn)展充分的解析，又能加上人為的操作，作為立體映像比實(shí)時變換優(yōu)秀的多。操作，作為立體映像比實(shí)時變換優(yōu)秀的多。好萊塢導(dǎo)演喬治好萊塢導(dǎo)演喬治盧卡斯的星球大戰(zhàn)系列的盧卡斯的星球大戰(zhàn)系列的六部作品被看作根據(jù)脫機(jī)變換六部作品被看作根據(jù)脫機(jī)變換3D化的優(yōu)秀化的優(yōu)秀代表。代表。北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2022-4-1012332D/3D脫機(jī)變換脫機(jī)變換脫機(jī)變換分為自動、半自動和手工操作三脫機(jī)變換分為自動、半自動和手工操作三種。種。 a. 深度解析：首先