拼接視場(chǎng)光場(chǎng)三維顯示機(jī)理及技術(shù)研究.pdf

1、三維顯示自誕生之日起始終吸引著全世界研究者的目光。歷經(jīng)多年，學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了門(mén)類(lèi)眾多、形色各異的三維顯示解決方案，然而研究者們對(duì)三維顯示技術(shù)的研究熱情并沒(méi)有消減。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域提出了基于光場(chǎng)重構(gòu)的三維顯示原理，從光場(chǎng)重構(gòu)的角度構(gòu)建三維設(shè)備已經(jīng)成為了目前最新的研究方向，它具備裸眼、全景、可消隱、多人同時(shí)觀看等優(yōu)點(diǎn)，是一種更適合還原真實(shí)空間場(chǎng)景的顯示技術(shù)。
　　 本文在廣泛借鑒現(xiàn)有光場(chǎng)重構(gòu)三維顯示技術(shù)的基礎(chǔ)上，將拼接視場(chǎng)

2、的技術(shù)路線與光場(chǎng)重構(gòu)理論結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了空間大尺度大視場(chǎng)角光場(chǎng)三維顯示。提出并詳盡地分析和研究了光場(chǎng)重構(gòu)顯示機(jī)理和圓柱形顯示空間的設(shè)計(jì)要求。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)及三維顯示機(jī)理的探究，理清了拼接投影陣列的參數(shù)和定向散射屏參數(shù)之間的關(guān)系。以多投影式結(jié)構(gòu)和多屏LCD拼接投影式結(jié)構(gòu)分別建立了兩套相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)來(lái)驗(yàn)證所述的方法，分別實(shí)現(xiàn)了大尺度和大視場(chǎng)角空間光場(chǎng)三維顯示效果，同時(shí)具有連續(xù)的運(yùn)動(dòng)視差。詳細(xì)敘述了各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和搭建過(guò)程，包括參數(shù)設(shè)計(jì)、光機(jī)系統(tǒng)構(gòu)

3、建、三維圖像生成方法。在拓寬顯示系統(tǒng)的輔助應(yīng)用方面，本文研究了基于紅外結(jié)構(gòu)光的三維顯示用快速交互裝置，綜合考慮了現(xiàn)有顯示系統(tǒng)的成像能力和交互需求后設(shè)計(jì)了相應(yīng)的交互算法和交互方式，并進(jìn)行了交互體驗(yàn)測(cè)試。
　　 隨著三維顯示系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)越發(fā)成熟，提高成像質(zhì)量、評(píng)價(jià)再現(xiàn)圖像的顯示性能等將成為下一步研究的主題。為此，本文提出了基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)映射和基于PDLC光開(kāi)關(guān)的圖像校正方法，并對(duì)搭建的顯示系統(tǒng)進(jìn)行了校正和實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行校正，顯示