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裸眼3D技術

鎖定
裸眼式3D技術原理研究已經完善,而產品尚處於研發階段。它的研發分兩個方向,一是硬件設備的研發,二為視頻顯示內容的處理研發。
裸眼3D產品已經開始商業運用,但消費者接觸的不多。
裸眼式3D技術最大的優勢便是擺脱了眼鏡的束縛,但在觀看角度和觀看人數等方面還存在一些不足。
最新的裸眼3D技術叫做“分佈式光學矩陣技術”。 [1] 
中文名
裸眼3d技術
外文名
three-dimensional technology
技術特點
無需3D眼鏡,立體效果
產品代表
裸眼3D顯示器、海報、產品展示等

裸眼3D技術定義

裸眼式3D技術大多處於研發階段,它的研發分兩個方向,一是硬件設備的研發,二為顯示內容的處理研發。第二種已經開始小範圍的商業運用。大眾消費者接觸的不多。從技術上來看,裸眼式3D可分為光屏障式(Barrier)、柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術、指向光源(DirectionalBacklight)以及直接成像四種。裸眼式3D技術最大的優勢便是擺脱了眼鏡的束縛,但是分辨率、可視角度可視距離等方面還存在很多不足。
當然,最近國內又出現一種更簡單的裸眼3D成像技術,這一技術是直接運用在特定的所要需要表現3D效果的東西上,比如廣告行業的平面海報上面,電子商務的產品展示上面等等,運用這項技術的有徐克導演的3D團隊在今年推出的新電影“步步追魂”的海報上,研發運用這項技術的還有淘寶網上一家名叫穀神科技的團隊。 [2] 

裸眼3D技術相關應用

裸眼3D技術裸視三維智慧膜

依託分佈式光學矩陣技術和AI技術等多項科學技術,研發出的一款可用於手機、平板電腦等終端顯示設備的智慧膜,手機、平板電腦只需外貼裸視三維智慧膜結合3DAPP,即可無需佩戴3D眼鏡或頭盔等外在輔助工具,就可直接在智能終端顯示出逼真的三維立體影像。 [1] 

裸眼3D技術3DS遊戲機

任天堂3DS:裸眼3D遊戲掌機 任天堂3DS:裸眼3D遊戲掌機
夏普今天宣佈已研發出世界上首款高畫質裸眼3D移動觸摸屏(支持2D/3D轉換),該觸摸屏的問世也為任天堂研發裸眼3DS掌機計劃鋪平了道路。
新研發的裸眼3D液晶屏主要採用視差屏障(parallaxbarrier)系統形成立體影像,再借助CG silicon液晶處理工藝的優勢後,液晶屏的亮度和色彩飽和度都非常的出色。
CG silicon液晶處理工藝縮小了液晶面板內部的佈線寬度,使得光線通過率大大提高。和夏普此前生產的液晶面板相比,新液晶屏的亮度加倍至500流明;視差屏障技術的優化使得光利用率進一步增強,同時降低了色彩串擾現象,色彩飽和度更高。
任天堂3DS上市 任天堂3DS上市
而且,儘管該裸眼3D顯示屏支持觸摸功能,但液晶模塊的厚度卻和傳統2D模塊一樣。支持橫向、縱向3D圖像觀看,新顯示屏被認為非常適合於智能手機等移動工具使用
夏普此次研發的顯示屏為3.4寸,支持480 X 854像素分辨率,2D模式下的亮度為500流明。1000:1的對比度幾乎是傳統相同類型3D液晶的10倍。
此外,夏普還研發一款非觸摸功能3D液晶屏,並計劃在2010財年下半年開始量產。
視差屏障技術:
就是將兩個不同角度的影像等距離分割成垂直線條狀,然後利用插排interlace)的方式將左右影像交錯地融合在一起。融合圖形的偶數部分是右影像,奇數部分是左影像。不過要想達到立體效果,還得把透光狹縫與不透光屏障垂直相間的光柵條紋加在融合圖形上,狹縫與屏障之間的寬度需要與左右影像切割的寬度保持一致,再利用屏障的遮蔽作用,來保證影像與左右眼對應,通過雙眼看到的影像差形成立體感覺。
CG silicon處理工藝:
直接成像實例賞析 直接成像實例賞析
它是一種液晶屏幕技術,在户外強光下,經由手動關掉背光燈管,光線透過偏光板投射在由連續單結晶的矽(Silicon)所組成的反射電極上,當其反射出的光線愈明亮,液晶面板的色彩飽和狀態愈高,我們所觀賞的畫面也就愈鮮豔。

裸眼3D技術移動設備

2013年3月,美國惠普公司宣佈,他們研發出一種新型裸眼3D技術,可用於安裝在移動設備上。未來人們便可用肉眼直接觀看手機上的3D圖像。
2013年3月月,這項技術由量子論科學家戴維·法塔勒博士和惠普研究所的同事一同完成。
裸眼3D技術 裸眼3D技術
研究人員主要研發的是一種背光顯示屏,這種顯示屏的主要元件是發光二極管和一種超薄的波導結構,後者主要是控制光譜中的電磁波,其工作原理主要是通過干擾使光線偏斜,讓人眼看到三維立體效果。這項技術的關鍵在於基於發光二極管的導波技術,發光二極管可產生寬角度的組合投影視圖,無論是靜態還是動態圖像,用户都可以從多個角度看到全色彩圖像,即便是設備傾斜也不會受到影響。
劍橋大學計算機實驗室的尼爾·道奇森教授對這項發明進行了評價,他表示,這將是一項非常吸引人的發明,不過也是一個細緻的長時間的研究過程,研發者確保產品的質量才能讓其上市銷售。 [3] 

裸眼3D技術廣告機

裸眼3D廣告機有82寸、46寸、24寸、21.5寸等,
裸眼3D技術 裸眼3D技術
82寸裸眼3D廣告機
裸眼3D技術
柱鏡光柵(高亮度)
3D網絡播放平台
支持
亮度
400nits
對比度
500:1
分辨率
1920*1080
3D可適角度
70°
3D最佳觀賞距離
4.2m-7m(TBD)
主機類型
集成標配主機
191.8cm
112.8cm
厚(Max)
20.57cm
重量
180Kg
46寸裸眼3D廣告機
產品參數
裸眼3D技術
柱鏡光柵(高亮度)
3D網絡播放平台
支持
亮度
300nits
對比度
500:1
分辨率
1920*1080
3D可適角度
70°
3D最佳觀賞距離
3.5m-6.5m
主機類型
集成標配主機
113cm
67.5cm
厚(Max)
11.3cm
重量
55Kg
21.5寸裸眼3D廣告機
產品參數
裸眼3D技術
柱鏡光柵(高亮度)
3D網絡播放平台
支持
亮度
200nits
對比度
500:1
分辨率
1920*1080
3D可適角度
70°
3D最佳觀賞距離
1.2m-2m
主機類型
集成標配主機
58.7cm
53.7cm
厚(Max)
10cm
重量
12Kg

裸眼3D技術燈箱

裸眼3D燈箱,是利用人兩眼具有視差的特性,在不需要任何輔助設備(如3D眼鏡、頭盔等)的情況下,即可獲得具有空間、深度的逼真立體影像。畫中事物即可以凸出於畫面之外,也可以深藏於畫面之中。
色彩豔麗、層次分明、活靈活現、栩栩如生,是真正意義上的三維立體影像。裸眼立體影像以其真實生動的表現力,優美高雅的環境感染力,強烈震撼的視覺衝擊力深受廣大消費者的青睞。
產品參數表
裸眼3D燈箱
圖片更換
支持更換畫面
通用場景
機場、車站、展覽展示、公司企業等
N/A(可定製)
N/A(可定製)
厚(Max)
N/A(可定製)
接口類型
220V(AV)/12V(DC)
產品優勢
優勢一
擺脱3D眼鏡,輕鬆體驗無懈可擊的立體影像效果
優勢二
大範圍觀看距離,全角3D顯示
優勢三
可以根據客户的要求定製尺寸大小、外觀
產品特點
特點一
功耗低,節能環保
特點二
外觀時尚、精緻

裸眼3D技術筆記本

裸眼3D技術
TN液晶盒+柱狀透鏡
3D網絡播放平台
支持
亮度
300nits
對比度
600:1
分辨率
1920*1080
可視角度
全角範圍顯示
最佳觀賞距離
0.6m-1m
2D-3D切換
支持
預裝系統
win8
主機類型
主流配置
屏幕尺寸
15.6inch
950px
625px
厚(Max)
75px
重量
1.7Kg

裸眼3D技術分類

裸眼3D技術光屏障式技術

光屏障式3D技術的實現方法是使用一個開關液晶屏、偏振膜高分子液晶層,利用液晶層和偏振膜製造出一系列方向為90°的垂直條紋。這些條紋寬幾十微米,通過它們的光就形成了垂直的細條柵模式,稱之為“視差障壁”。而該技術正是利用了安置在背光模塊及LCD面板間的視差障壁,在立體顯示模式下,應該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時,不透明的條紋會遮擋右眼;同理,應該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時,不透明的條紋會遮擋左眼,通過將左眼和右眼的可視畫面分開,使觀者看到3D影像
這種技術的優點是在成本上比較有優勢,像夏普3D手機任天堂3DS遊戲機都是採用這種技術。不過採用這種技術的屏幕亮度會因為光線被阻擋的原因而降低一半,並且圖像分辨率也會降低一半。

裸眼3D技術柱狀透鏡技術

柱狀透鏡技術也被稱為微柱透鏡3D技術,使液晶屏的像平面位於透鏡的焦平面上,這樣在每個柱透鏡下面的圖像的像素被分成幾個子像素,這樣透鏡就能以不同的方向投影每個子像素。於是雙眼從不同的角度觀看顯示屏,就看到不同的子像素。
柱狀透鏡技術並不會像光屏障式那樣影響屏幕亮度,所以其比後者的顯示效果要好。但是,其分辨率會視柱鏡視點數降低為原圖像分辨率的數倍。由於超高清電視圖像未普及,所以柱鏡式3D技術並未廣泛應用。

裸眼3D技術指向光源

3M的指向光源3D技術
對指向光源(Directional Backlight)3D技術投入較大精力的主要是3M公司,指向光源(Directional Backlight)3D技術搭配兩組LED,配合快速反應的LCD面板和驅動方法,讓3D內容以排序(sequential)方式進入觀看者的左右眼互換影像產生視差,進而讓人眼感受到3D三維效果。前不久,3M公司剛剛展示了其研發成功的3D 光學膜,該產品的面試實現了無需佩戴 3D 眼鏡,就可以在手機,遊戲機及其他手持設備中顯示真正的三維立體影像,極大地增強了基於移動設備的交流和互動。
優點:分辨率、透光率方面能保證,不會影響既有的設計架構,3D顯示效果出色 。
缺點:技術尚在開發,產品不成熟。

裸眼3D技術直接成像

直接成像技術是指把指定的圖像、圖形通過加工處理通過數字媒體叫它自己動起來,從而給人一種3D效果,可使所要傳達的事物更加貼近生活,表現的更加真實。這一技術主要運用於現在互聯網推廣方面,也就是廣告方面。典型的有今年在網絡上出現的英雄聯盟的三幅裸眼3D海報以及徐克導演的3D團隊在今年打造的名為“步步追魂”的電影海報,這也是這一技術首次在國內運用在商業方面的非常好的實例,有助於我國裸眼3D技術的大的提升與進步。這一技術可依附在普通的電腦、數字廣告機、LED顯示屏等數字化設備上進行展示傳播。
優點:有效提升電子商務現有的產品推廣表現形式,更能表現產品的真實性。
缺點:技術尚在開發,產品已經比較成熟。

裸眼3D技術其他技術

在2009年4月,美國PureDepth公司宣佈研發出改進後的裸眼3D技術——MLD(multi-layer display多層顯示),這種技術能夠通過一定間隔重疊的兩塊液晶面板,實現在不使用專用眼鏡的情況下,觀看文字及圖畫時所呈現3D影像的效果。
另外,國內廠商歐亞寶龍旗下的Bolod裸眼3D顯示器如今已經發展到第四代,產品也全部實現高清顯示。當然,由於非市場主流,對於MLD技術和Bolod裸眼3D顯示器,我們此次只做簡單的瞭解,不做深入技術性探討。

裸眼3D技術相關廠商

國內外已經有幾家公司推出了裸眼3D商用顯示器、電視和廣告機,但由於缺乏統一的行業標準,各自採用的技術方案有所不同,當然顯示效果和技術成熟度也有所差別。
裸眼3D技術 裸眼3D技術
國外有PHILIPS, 東芝, ALIOSCOPY;
目前國內也有不少地方已經將裸眼3D顯示產品用於展示,消費者可以在深圳機場、深圳南山海岸城購物中心和海岸影院、湖南科技館以及一線城市的一些影院售票大廳等場所體驗裸眼3D的震撼效果。要想詳細瞭解,只有到現場親自體驗咯,效果好不好自己看了才算。
參考資料