基于數(shù)字微鏡的體三維顯示系統(tǒng)研究及實現(xiàn).pdf

1、視覺是人類最重要的感覺之一，平面顯示技術(shù)基本滿足了視覺需求，但是其顯示的圖像缺乏真實立體感，不符合人眼觀察周圍事物的習(xí)慣。正因為如此，人們越來越不滿足平面顯示的限制，開始研究真正的三維顯示技術(shù)。 體三維顯示是三維顯示領(lǐng)域最前沿的一種解決方案，不同于傳統(tǒng)的三維顯示，它在透明體空間內(nèi)顯示圖像，包含景物的高度、寬度及深度，最為符合人眼視覺特征。其最大的優(yōu)點就是可以直接觀察，無需佩戴眼鏡等輔助設(shè)施，并且允許多人，多角度同時觀察。在航空管

2、制、CAD/CAM、輔助醫(yī)療診斷、廣告、家庭娛樂等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。對體三維顯示的研究得到了國家“863”的支持，前期的顯示平臺獲得了專家的一致好評。而本文主要針對原系統(tǒng)的不足提出了一個新的解決方案，最后設(shè)計、實現(xiàn)。 文章首先對體三維相關(guān)技術(shù)做了詳細(xì)的分析，從理論出發(fā)研究了體三維顯示系統(tǒng)的原理和框架，按功能把系統(tǒng)分成了三個子系統(tǒng)，并詳細(xì)闡述了每個子系統(tǒng)的功能和性能要求。隨后提出了具體的實現(xiàn)方案，即采用投影面旋轉(zhuǎn)構(gòu)成圓柱形成

3、像空間，利用目前空間光調(diào)制器領(lǐng)域最先進(jìn)的數(shù)字微鏡配合投影系統(tǒng)構(gòu)成了體素激活系統(tǒng)，并設(shè)計了功能完善的體三維引擎把整個系統(tǒng)連接起來，完成了實際物理平臺。 課題研究的主要成果是提出了利用數(shù)字微鏡的快速開關(guān)特性實現(xiàn)體顯示的方案，設(shè)計了針對體三維顯示系統(tǒng)的點、線繪制算法，坐標(biāo)系統(tǒng)、頂點格式，推導(dǎo)出了模型切片算法、坐標(biāo)映射算法，最后結(jié)合以上成果搭建了體三維顯示平臺。實驗結(jié)果證明系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計的要求，驗證了體三維顯示的相關(guān)理論，并且性能優(yōu)于前