G第七章 无辅助立体显示技术课件

无辅助立体显示技术DepartmentofElectronicScienceandEngineering,NanjingUniversity电子科学与工程系立体成像技术StereoscopicImagingTechnologies(SIT)-Lab光栅式立体显示技术集成显示技术全息立体显示技术SEEINDEPTHNotonlyXandYaxis,butalsoZFUNDAMENTALSOF3DDISPLAY狭缝照明式视差照明式南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——光栅式立体显示技术LeftimageRightimageSyntheticimage南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——光栅式立体显示技术ViewingWindowsLightbarrierLCDpanelopticalstructureObservertransmitsthroughtheLCDpanelandgotothefrontofthedisplay

南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术ViewingWindowswdLLightbarrierbRighteyeLefteyeLCDpaneleopticalstructureObservert南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术ViewingWindowswdLLightbarrierbRighteyeLefteyeLCDpaneleObserverThebeamsfromalloftheslitswillgototheirnominatedregiont

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where,投影倍率β

=L/d南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术LWindowplaneRighteyeLefteyeLeftandrightimagesarerespectivelyprojectedtotwoexclusiveregionsObserver’spupilsstaywithintheseregions,TheymayseerespectiveimagesDisplay南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术LDisplayLeftimageRightimage南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术王元庆基于狭缝光照明的3D-LCD光学结构分析对于坐标位置处于(-b、L)的左眼，希望照明狭缝的X坐标位置为：对于坐标位置处于(b、L)的右眼，希望照明狭缝的X坐标位置为：为了使得第n组像素的左、右图像像素分别被左、右眼所观看到，需要的狭缝光的中心位于(x、y)处，有：南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术I0IαLamberianlightingαII0-180°-45.6°0+45.6°+180°0.7I00.6I0-53.1°+53.1°α0.7

=±45.6°，α0.6

=±53.1°南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术αILweθRightimageLeftimage南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术αI-180°-45.6°0+45.6°+180°亮度均匀显示的有效窗口数：例如，We=62mm，L=600mm：南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术αI第n对窗口的左右图像亮度分别为：nθ

(n+1)θInIn-1第n对窗口的左右图像亮度分别为：南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术LCDpanel南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术z-W/2,0,0W/2,0,00,0,vweR0R1L0R2L1R3L2Rn-1Ln-2RnLn-1

xDABCFronttriangle(n-1)wenweRn-1LnrnfnRn-1Ln(n-1)wenweReartriangleAUTOSTEREOSCOPICVISUALIZATIONANDMEASUREMENT:PRINCIPLESANDEVALUATIONdiamondshapewindows南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术CoordinatesofCandDofthenthviewwindows:CoordinatesofAandBofthenthviewwindows:DABCFronttriangle(n-1)wenweRn-1LnrnfnRn-1Ln(n-1)wenweReartriangle南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术光栅式狭缝光栅光栅式——柱面光栅南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术ViewingWindowsLenticularLCDpanelopticalstructureObserver南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术ViewingWindowsLCDpanelopticalstructureObserverwbdLRighteyeLefteyee

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β

=L/d南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术王元庆光栅式自由立体显示器光学构成的理论研究X轴坐标原点处的负向像素L和正向像素R的一对像素为n=0的像素对；沿X轴正向的每两组像素为一对，n取正值，称作第n组，显然，n=1、2、3、……；沿X轴负向的每两组像素为一对，n取负值，称作第n组，显然，n=-1、-2、-3、……。第n组像素中左图像像素距离坐标原点的距离为：第n组像素中右图像像素距离坐标原点的距离为：南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术显然，对于左、右眼而言，用的都是同一狭缝光源，因此：或者：取xl=xr=x，则照明狭缝的X坐标位置x与立体图像对组数n之间的关系为：式中，n=0、±1、±2、±3、……南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术图像投影式南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术1985SCHWARTZDISPLAY南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术FocuscontrolSyntheticDOFAnalysisoffixationpointCamera南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术CambridgeUniversity,ComputerDepartmentAutostereoscopicDisplayProjector，2000南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术FrontLenticularScreenStereoProjectorTranslucentDiffusingPlateBackLenticularScreenObserver南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术NECandHitachidisplay南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术主瓣-1旁瓣+2旁瓣-2旁瓣+1旁瓣θI南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术引擎照明式照明光源阵列场镜与水平扩散系统可移动视窗对南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——投影式立体显示技术Virtualimage

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多用户方式——激光投影(HELIUM3D)MobileviewersMEMSscannerScreenHeadtrackerRGBLaserLightvalveSLMFig.1SimplifiedSchematicDiagramofDisplay南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术SummaryofKeyFeatures:LargescreensizeSupportsmulti-viewerunaided3DUnrestricted3DviewingLargedepthoffield2D/3DswitchableHighResolutionHighenergyefficiency南京大学-电子科学与工程系-立体成像技术研究室/SITLab,DepartmentofESE,NanjingUniversity立体显示基本原理——视差立体显示技术SummaryofKeyFeatures:(continue)PotentiallyinexpensiveHighcolourgamutScalability:fastcomponentswillallowmoremodesofoperationincludingmotionparallaxInherentheadtrackingcanalsosupportinteractivityapplicationsNodependencyonFarEasterntechnologySynergy