PDF《一种用于固态体积式真三维显示的片源编码的 改进方法》

2 固态体积式真三维显示系统 2.

1 系统整体结构 如图1所示为固态体积式真三维显示系统的 整体结构, 它由计算机、 图像处理模块、 高速投影 模块、 液晶光阀驱动、 液晶光阀堆叠体和折叠光路 组成, 其中液晶光阀堆叠体为显示体[

2 G 4] .在计算 机内首先将待显示的具有景深的虚拟三维物体进 行切片处理, 再将切片处理后的所有图像经过一 定算法在图像数据中插入每个像素点的深度信息 合成一幅平面图像, 最后将合成的图像经过 D V I 接口按照 X GA 视频标准传送图像处理模块.图 像处理模块接收到图像数据后将其重新扩展为多 层切片图, 并分为 R、 G、 B三路传输给高速投影模 块.高速投影的三个高速成像引擎同时分别接收 到的 R、 G、 B图像以每秒12

0 0帧的速度投射出 去, 经过折叠光路后投影到液晶光阀堆叠体上. 液晶光阀堆叠体由2 0个液晶光阀堆叠而成, 液晶 光阀的间隔约为9. 7mm.液晶光阀具有特殊的 电控光学性能: 不加电压时, 液晶光阀处于散射 态, 照射到液晶光阀上的光线发生漫反射;

加电压 时, 液晶光阀处于透明态, 照射到液晶光阀上的光

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4 第4期 胡跃辉, 等: 一种用于固态体积式真三维显示的片源编码的改进方法 线可正常通过.光阀驱动将液晶光阀在散射态和 透明态间循环切换, 保证任意时刻有且只有一个 液晶光阀处于散射态, 其余液晶光阀处于透明态. 光阀驱动和高速投影模块相互配合, 利用人眼的 视觉暂留效应, 使人实际观察到的2 0个液晶光阀 上的图像同时存在, 这样便实现了真实立体空间 中的 三维显示.本系统显示分辨率为10

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7 6 8, 立体图像帧频为6

0 H z , 灰度等级为1 6级, 颜色种类为40

9 6种. 图1 固态体积式真三维显示系统整体结构 F i g .

1 W h o l es t r u c t u r eo fs o l i dv o l u m e t r i ct r u e3 D d i s p l a ys y s t e m 2.

2 系统显示原理 固态体积式真三维显示系统的成像原理是基 于静态位图式的, 属于静态立体显示技术[

2 G

6 ] .固 态体积式真三维显示系统的显示体由2 0个液晶 光阀堆叠而成, 光阀与光阀之间的间距约为9.

7 mm, 有效显示尺寸为

4 8. 3c m(

1 9i n) .如前所 述, 液晶光阀具有特殊的电控光学性能: 当对其施 加一定的电压时, 液晶光阀处于透明态, 从而令照 射该液晶光阀的光束顺利通过;

当不对其施加电 压时, 液晶光阀处于散射态, 从而对照射该液晶光 阀的光束进行漫反射, 形成一幅存在于液晶光阀 堆叠体中的图像.固态体积式真三维显示系统首 先在计算机中将所要显示的三维物体根据深度值 进行等间隔的2 0次二维切片, 得到1~2 0号截面 图.2 0层液晶光阀按照从内到外的顺序依次编 号为1~2 0号.任意时刻, 液晶光阀驱动控制, 使 液晶光阀堆叠体中有且只有一层处于散射态, 其余1 9层处于透明态.与此同时, 高速投射模块投 射出与当前层对应的截面图, 依次循环往复的按 顺序投射出1~2 0号截面图, 便可在液晶光阀堆 叠体的2 0层中显示出2 0幅不同的截面图, 从而 产生纵深感.但是, 若要实现三维显示, 就要令观 察者主管感受到的2 0幅截面图是同时出现在液 晶光阀上的且无闪烁感, 因此需要利用人眼的视 觉暂留效应, 而人眼视觉暂留效应要求的最低频 率为2