裸眼3D技術(shù)的從0到1

高喬

3D電影和電視能呈現(xiàn)逼真的視覺影像，觀看者猶如身臨其境般亦真亦幻，是影視技術(shù)的嶄新階段。佩戴式3D由于眼鏡保管和攜帶等原因，使用起來很不方便，因此科學(xué)界一直都在探索不需要眼鏡的3D技術(shù)，也就是我們現(xiàn)在統(tǒng)稱的“裸眼3D技術(shù)”。

作為一項極具市場價值的新型光電顯示技術(shù)，其基礎(chǔ)理論問題一直到21世紀(jì)初才得到精確的解答，那就是“獨立視區(qū)理論”和“立體度測試?yán)碚摗保喜髮W(xué)梁發(fā)云教授在此領(lǐng)域的研究成果有力地促進(jìn)了基礎(chǔ)理論的完善和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

裸眼3D技術(shù)的理論突破

世界發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)90年代開始探索實現(xiàn)裸眼觀看3D的機(jī)理方法，他們使用電子光柵或柱透鏡方法來試制樣機(jī)，也發(fā)表了光學(xué)原理研究的初步想法，但都不完善。包括美國DTI公司、日本夏普公司研制的裸眼3D產(chǎn)品最后都以技術(shù)失敗而告終，其原因是他們的產(chǎn)品并沒有真正的“獨立視區(qū)”。梁發(fā)云于2002年開始將“彩色立體顯示關(guān)鍵技術(shù)研究”作為博士論文選題，瞄準(zhǔn)了裸眼3D技術(shù)的光學(xué)原理作為攻關(guān)方向，通過兩年多的探索研究，建立了“獨立視區(qū)理論”和“立體度測試?yán)碚摗?，完整地解決了困擾科技界多年的難題。“獨立視區(qū)理論”及其驗證方法的“立體度測試?yán)碚摗鲍@得了行業(yè)的公認(rèn)，并有力地指導(dǎo)了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，使得我國產(chǎn)業(yè)界率先研發(fā)生產(chǎn)出3D性能卓越的裸眼3D產(chǎn)品。

經(jīng)過10多年的沉淀，裸眼3D技術(shù)的基礎(chǔ)理論終于發(fā)揮了重要的作用，它解決了該技術(shù)領(lǐng)域的至關(guān)重要的原理問題，在此基礎(chǔ)上可以發(fā)展成“獨立視區(qū)”空間位置可調(diào)的各種類型的裸眼3D產(chǎn)品，可應(yīng)用在電視機(jī)、顯示器、監(jiān)視器、便攜設(shè)備、機(jī)電設(shè)備、教育展覽等眾多領(lǐng)域。為3D電影拍攝的3D攝影機(jī)、3D攝像機(jī)，有了裸眼3D液晶屏作為監(jiān)視器，就可以實時觀看拍攝場景的3D效果，使得3D電影的拍攝有了最強(qiáng)大的裝備。而配備3D圖像傳感器的裸眼3D手機(jī)，為人們的交流、生活記錄、互動平臺帶來顛覆式的變化，必將改變一代人的生活方式。

裸眼3D技術(shù)的真?zhèn)沃q

梁發(fā)云認(rèn)為，裸眼3D技術(shù)沒有“真”“偽”之分。人類是使用雙眼觀看世界的，擁有立體視覺功能，能夠通過雙眼成像的細(xì)微視差產(chǎn)生空間感覺。只要能滿足雙眼看雙圖的裸眼3D顯示技術(shù)都是“真”裸眼3D技術(shù)。

現(xiàn)在科技界發(fā)展成功了“空間三維顯示技術(shù)”，能夠在有限空間內(nèi)通過高速旋轉(zhuǎn)的像素及人眼視覺暫留特性顯現(xiàn)出逼真的物體三維圖像，是機(jī)械、電子、光學(xué)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，能在展覽、展示領(lǐng)域獲得應(yīng)用。由于成像的空間范圍限制，該技術(shù)無法應(yīng)用于3D電影、3D電視的播放，也無法作為3D圖像拍攝的監(jiān)視器。

裸眼3D技術(shù)的從0到1

基礎(chǔ)科學(xué)研究是一個國家核心競爭力的重要表現(xiàn)，而原創(chuàng)理論和原創(chuàng)技術(shù)尤為重要。裸眼3D技術(shù)基礎(chǔ)理論從無到有，無疑是該技術(shù)從0到1的飛躍。在科學(xué)研究過程中，梁發(fā)云使用了很多原創(chuàng)性很強(qiáng)的概念、理論和方法，如“亞屏幕”“虛擬屏幕”“獨立視區(qū)理論”“立體度測試?yán)碚摗薄耙曈X特性”“動態(tài)裝配法”“仿生3D圖像傳感器”“像素重配”“輪序算法”等，不斷充實和發(fā)展“裸眼3D技術(shù)”領(lǐng)域的豐富內(nèi)涵，使得我國在該技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)不斷地發(fā)展壯大。