3D立体成像显示技术

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1、3D立体成像显示技术2009.8.26 第一部分 3D立体成像显示技术3D=three-dimensional=三维立体图形 原理：由于人的双眼观察物体的角度 略有差异，能够辨别物体远近，产生立体 的视觉。三维立体影像电视正是利用这个 原理，把左右眼所看到的影像分离，从而 产生立体感。3D3D概念和原理概念和原理3D3D成像技术应用成像技术应用3D3D游戏游戏3D3D电影电影3D3D数字标牌数字标牌3D3D显示器显示器3D3D投影仪投影仪3D3D笔记本笔记本 3D3D照相机照相机 3D3D数码相框数码相框第一、3D技术已经成为当下电影工业的一大热点，在好莱坞对 3D电影一再追捧之下，一向标榜文

2、艺远离商业的戛纳电影节也调整口 味，首选一部立体动画片飞屋环游记作为开幕影片；第二，WEB 3D技术正在成为互联网的宠儿，谷歌、微软、网上 世博会等纷纷涉足互联网三维立体的开发与应用；第三，立体电视、立体数码相框、立体数码相机、立体数码摄像 机、立体 GPS等一大批消费电子产品粉墨登场；第四，美国电影电视工程师协会（SMPTE)也计划在 2009年内为 通过电视、PC与手机屏幕来观看光盘、广播网络或互联网播放的 3D 影视内容，制定出一项通用标准。4月 29日，美国总统奥巴马就职整 整 100天，白宫通过提供他上任以来的 300张生活照，与百姓共同纪 念这一特殊的日子。其中，几张奥巴马戴着 3

3、D眼镜观看美国职业橄 榄球联盟“超级碗”比赛的照片，成为 3D立体走入百姓消费者的最好见 证。 3D3D产业发展迅速产业发展迅速更大的背景是电影的数字化趋势迅速发展。更大的背景是电影的数字化趋势迅速发展。Real DReal D方式及方式及DolbyDolby方式两者均基于美国德州仪器方式两者均基于美国德州仪器 （Texas InstrumentsTexas Instruments）开发的）开发的“ “DLPDLP技术技术” ”，为数字电影技术，要想支持，为数字电影技术，要想支持3D3D，只要在数字化系统中增，只要在数字化系统中增 加一些装置即可。因此，推动数字化进程的电影院有相当大比率支持加

4、一些装置即可。因此，推动数字化进程的电影院有相当大比率支持3D3D。杜比实验室的日本法人。杜比实验室的日本法人 Dolby JapanDolby Japan表示，表示，“ “采用我们的数字电影系统的全球电影院中，近半数已支持采用我们的数字电影系统的全球电影院中，近半数已支持3D”3D”。3D3D技术发展的推动力技术发展的推动力1 1、薄型化及大型化接近极限；、薄型化及大型化接近极限； 2 2、数字标牌市场迅速增长；、数字标牌市场迅速增长； 3 3、可作为手机的新功能；、可作为手机的新功能； 4 4、通过与触摸屏等组合，、通过与触摸屏等组合，可提供新的用户体验；可提供新的用户体验；面板厂商面板厂

5、商 1 1、2D2D作品的末路感；作品的末路感； 2 2、新的著作权保护功能；、新的著作权保护功能； 3 3、3D3D图形制作的普及；图形制作的普及； 4 4、数字化导致与电视台、数字化导致与电视台 的竞争加剧；的竞争加剧；电影产业等内容制作方电影产业等内容制作方1 1、HDTVHDTV支持面板的高清晰度与支持面板的高清晰度与3D3D的要求一致；的要求一致； 2 2、由于、由于GPUGPU的性能提高，色彩渲染变得容易；的性能提高，色彩渲染变得容易； 3 3、电影的数字化日益发展，、电影的数字化日益发展，2D2D作品向作品向3D3D的的转换变得容易；转换变得容易； 4 4、宽带得到普及，、宽带得

6、到普及，3D3D数据的收发称为可能；数据的收发称为可能；技术背景技术背景易难高精度及大视角的难易度1900立体照片 （红绿色眼睛）1853年偏光镜1891年裸眼可以实现立体视觉需要专用眼镜视觉差屏障1903年双面凸透镜1908年集成图片1914年全息摄影1948年1950上世纪50年代 第一次3D电影热潮上世纪80年代 第二次3D电影热潮200020102025夏新嵌入 手机中2002年DFH1998年应用于明星照 儿童玩具NHK研发出54*63 像素显示器1996年SeeReal试制 20英寸面板2007年NHK通过8K*4K 实现集成方式飞利浦等厂商 应用于显示器2006年扩大到数字 标牌

7、等领域在手机中普及2015年开始在家庭中普及2010年正式播放3D 电视节目2020年实时全息摄影 技术实用化2025年数字电影 普及杜比方式卫星电视 开播2005年 第三次3D电影热潮Real D方式XPOL方式3D3D技术发展路线图技术发展路线图3D组织 成 员 目的和宗旨 备 注日本3D Consortium夏普为中心，索尼及三洋电 机参与，08年59家厂商以及 84家大学及海外研究机构2003年3月SMPTE 美国电影 电视 工程师协 会80家公司，主要是杜比公司提升运动画面领域理论知识和发展1916年成立美国 3DHome Consortium包括迪士尼、飞利浦、三星 和索尼等30家

8、成员其目的是草拟3DTV需要和要求的陈述。“ 我们希望能为类 似SMPTE等组织 做些信息采 集的工作。蓝光光盘协 会 BDA超过170家会员公司,有苹果 、惠普、LG、日立、松下、 先锋、飞利浦、三星等蓝光光盘可能是立体3D内容进入家庭的第 一种载体因为广播的方法一般不具将 高清图像分别传递 到左右眼所需的带宽 。2004年5月22日 OSIRIS Project政府资助； Barco和汤姆逊 在内的9家公司通过创 新屏幕技术复现影像的原创系统”项目预计 2009年12月完 成，项目金额近1,900万 美元。3-D4YOU政府资助；BBC、法国电信 、飞利浦、和汤姆逊旨在为3DTV定义记录

9、捕捉、编码 和格式 的规范成立于09年2月南加州大学 (USC)娱乐 技术 中心(ETC)杜比实验 室目标是定义与把3D内容传送到家中相关的 核心问题 。 USC实验 室的工作是对 SMPTE新工作组工作的补充ETC是2005年建立的数 字影院标准的官方检测 机构。USC实验 室是 1993年由“星球大战”导 演George Lucas建立的 ，得到了多家好莱坞电 影公司和若干技术公司 的支持3D3D技术组织与成员技术组织与成员中国立体视像产业联盟（英文名为“China 3D Industry Association” （简称C3D），是由国内外从事技术、产品、网络、内容、服务和运营等立体视像

10、相关 产业的企事业单位和机构等按照“自愿、平等、合作”的原则自发组织的互利共同体 ，是围绕立体视像产业链相关技术、产品、系统、解决方案、运营和服务开展研发、 应用、标准化、产业化等工作的行业性、非赢利性企业联盟。中国立体视像产业联盟将致力于为立体视像产业搭建一个开放的发展平台，联盟 将从全产业发展的高度，汇聚宽带网络、有线网络、无线网络以及4C融合等产业核心 环节的重要企业，共同探讨构建立体视像的技术标准、产品方案、应用模式，推动立 体视像的应用与市场拓展；同时，以契约关系为纽带，通过资源共享和创新要素的优 化组合，围绕国家战略性产业的关键共性技术进行协同创新的利益共同体。中国立体视像产业联盟

11、胜利召开三届会员大会，初步完成自身建设，为更好服务 中国3D产业，积极参与国际合作，打下了坚实的组织基础和法理依据。TCL集团董事长 李东生先生出任会长，中国电子视像行业协会秘书长白为民女士出任常务副会长；联 盟正式成立了“技术与标准”、“服务与内容”和“健康与引导”三大专业工作组， 并按照项目工作制度，指导成立了“立体眼镜显示标准”、“立体显示器测量标准” 、“互联网3D图型加速标准”、“广东国家数字家庭产业基地3D视像”、“北京3D影 视及立体电视示范基地”等工作群组。并且，中国立体视像产业联盟针对当前全球各国传统行业积极应用3D信息技 术，实现传统产业创新升级的大趋势，专门制定了中国“3

12、D信息技术与传统行业融合 创新”战略。该战略宣布，将积极响应国家“国民经济和社会信息化快速发展”总体 战略，积极投身推进“3D信息化与传统行业升级的融合”，大力参与中央及各地政府 重大的工业化和信息化项目。通过大力推进3D信息技术在传统行业的融合应用，协助 促进传统行业由大变强，从而构筑中国3D技术及应用强国的地位。中国立体视像产业联盟中国立体视像产业联盟3D3D显示技术优劣势显示技术优劣势1 1、影像显示逼真、身临其境、影像显示逼真、身临其境 感；感； 2 2、防拷贝；、防拷贝； 3 3、高清发展的必经之路；、高清发展的必经之路；1 1、文件格式、压缩方法、显示、文件格式、压缩方法、显示 技

13、术有待统一；技术有待统一； 2 2、3D3D内容制作、终端显示设备内容制作、终端显示设备 成本高、图像清晰度要求高；成本高、图像清晰度要求高； 3 3、部分产品仍需要带眼睛；、部分产品仍需要带眼睛； 4 4、内容存贮所需空间大；、内容存贮所需空间大； 5 5、长时间观看易产生晕眩感；、长时间观看易产生晕眩感； 6 6、 优势优势劣势劣势3D3D显示技术从现价段来看，是劣势多于优势。但是，显示技术从现价段来看，是劣势多于优势。但是，3D3D是新事物，是新事物， 是显示技术发展的方向，存在较多不足是新事物走向成熟所必经的阶段是显示技术发展的方向，存在较多不足是新事物走向成熟所必经的阶段 。据美国消

14、费电子协会（CEA）及南加利福尼亚大学娱 乐及技术中心的一项联合调查显示，消费者对于3D立体视 频的关注度正在日益增长。 调查发现，在过去的12个月中，将近41%的北美观众 都有在影院收看3D电影的经历，其中，40%的观众承认， 同2D平面电影相比，他们更倾向于观看3D立体电影。此外 ，调查还发现，16%的消费者对在家中收看3D电影或电视 非常感兴趣，14%则对3D游戏更加青睐。超过半数被调查 者称，必须佩戴专用眼镜和保持头部姿势不动来观看3D图 像不会影响他们购买3D产品。消费者日益关注消费者日益关注3D3D技术技术人类两只眼睛在方向定位上有 2英尺（65mm）的差 距，大脑负责把这两个来自

15、不同眼睛的图像结合起来，让 我们能感知物体远近大小。制作 3D影视时，制作者们通 过建立起立体摄影设备，以模仿人类的正常视觉。梦工厂立体摄影总监菲尔麦克纳利曾表示，“两个摄像 头的距离越大，能观察到的物体的角度就越大。因此理论 上，把两个摄像头位置分得越开，电影场景的三维效果越 明显。” 为了追求所谓的“立体特效”，很多工程技术、拍摄制 作等立体从业者正在违背人类“立体视觉(stereo vision) ”这 一基本原理，生产、制作出大量违反人性的技术产品和节 目内容。由于人眼及人体生理是非常敏感的，任何违反人 眼立体视觉原理的重现，都会引起人眼及身体的不适。 3D3D影像眩晕感成因影像眩晕感

16、成因第二部分 3DTV技术现状及其发展3DTV=Stereoscopie Televison =又称立体电视它与现行电视的主要区别是，现行电视只传送一个平 面的信息，而立体电视传送的是物体的深度信息。因为现 行电视摄像机只有一个镜头，所以只能代替人的一只眼睛 摄取图像信息。而人们在观看物体时用两只眼睛同时摄取 一个物体的图像，两只眼睛摄取的图像有一定视差。不同 深度的物体在左右两眼中形成图像的视差不同，大脑可根 据这种视差的区别反映出特体的深度和距离。 3D液晶电 视的立体显示效果，是通过在液晶面板上加上特殊的精密 柱面透镜屏，将经过编码处理的3D视频影像独立送入人的 左右眼，从而令用户无需借助立体眼镜即可裸眼体验立体 感觉，同时能兼容2D画面。3DTV 3DTV 基本概念和原理基本概念和原理3DTV 3DTV 市场容量预测市场容量预测* * Insight MediaInsight Media预估预估20102010年年3D3D液晶电视需求量，预估价格将会是现价的液