裸眼立體顯示及數(shù)據(jù)獲取的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、裸眼立體顯示及數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)是近幾百年來人們持續(xù)研究的問題。近年來，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用需求的迅猛提升，裸眼立體顯示系統(tǒng)取得了部分關(guān)鍵技術(shù)的突破。研究高性能、低成本的裸眼立體顯示整機(jī)及其演播內(nèi)容獲取的機(jī)理方法具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。2010年，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)已經(jīng)把“裸視三維立體顯示理論與關(guān)鍵技術(shù)”列入重點(diǎn)研究計(jì)劃。本文圍繞著結(jié)構(gòu)光三維信息獲取系統(tǒng)、真三維顯示器、大屏幕自由立體顯示器展開了系統(tǒng)的研究和探討，取得了具有自

2、主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的部分成果，并為進(jìn)一步的研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴三維信息獲取的研究。試制了多套手動(dòng)結(jié)構(gòu)光三維信息獲取裝置；完成了基于線激光的自動(dòng)三維信息獲取系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了攝像機(jī)參數(shù)標(biāo)定、激光中心提取、異常點(diǎn)處理、數(shù)據(jù)修補(bǔ)、點(diǎn)云處理、三維構(gòu)型等功能和過程；完成了基于投影技術(shù)的自動(dòng)三維信息獲取系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了彩色結(jié)構(gòu)光編碼、圖像預(yù)處理和模型重建。最后生成了裸視立體數(shù)據(jù)源。
　　 ⑵真三維顯示器的研究。真三維顯示是基

3、于體成像技術(shù)的裸眼立體顯示方法，能在空間更真實(shí)地顯示計(jì)算機(jī)制作或結(jié)構(gòu)光獲取的三維模型。本文分析了高速同步顯示接口的優(yōu)勢(shì)和傳統(tǒng)掃描顯示方案的不足，采用處理器陣列實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)實(shí)用的真三維顯示器，并充分利用系統(tǒng)提供的高速帶寬實(shí)現(xiàn)了體像素的空間分布均勻化與亮度均勻化，獲得水平360°與垂直180°的視角范圍和高亮顯示效果。
　　 ⑶自由立體拍攝方法和軟件平臺(tái)的研究。提出無導(dǎo)軌立體實(shí)景拍攝的構(gòu)圖、布光、用色等方法，在探討立體藝術(shù)理論的過程中

4、，研究了人們對(duì)立體影像的形態(tài)知覺和色彩心理，總結(jié)了立體制作的編導(dǎo)方法；給出適合LCD和DLP立體顯示的采樣合成算法，制作了立體游戲互動(dòng)平臺(tái)和大屏幕立體播放器；在測(cè)量水平視差極限的基礎(chǔ)上，分析了立體包容范圍與拍攝間距的關(guān)系，建立了立體場(chǎng)景包容范圍模型，計(jì)算了滿足較小場(chǎng)景畸變的多機(jī)拍攝間距，并給出最佳機(jī)位位移量，為立體實(shí)景拍攝和制作提供了理論依據(jù)。
　　 ⑷DLP大屏幕自由立體顯示的研究。建立了DLP自由立體顯示的幾何模型，并對(duì)視區(qū)