借你双能看3D的慧眼 在LCD上实现裸眼3D显示

来源:用户上传      作者: 王 峰

　　在本栏目中我们曾为大家介绍过不少在电脑上通过各种方式实现3D立体显示的方法，但这些方法都需要我们佩戴专门的3D眼镜。今天要展示给大家的则是能够摆脱眼镜束缚，在普通LCD上实现裸眼3D显示的一个改造方法。
　　3D立体显示是近两年IT领域中最热的一个词，如今不但支持3D立体显示的显示器、笔记本电脑、投影机等相关产品越来越多，电影、游戏等支持3D立体显示的应用也正蓬勃发展。但目前主流的3D立体实现方式如分色技术、分光技术以及分时技术，都需要借助专门的3D眼镜来实现立体显示。这或许会影响3D立体显示产品的普及速度，因为一来每次进行3D立体应用时都要佩戴眼镜显得不够方便，二来3D眼镜本身也是一笔不小的支出，特别是要想多人同时观看，每人都需要一副眼镜。而不需要任何3D眼镜就能够看到高质量的3D立体影像的裸眼3D技术，不但是每个3D爱好者的梦想，也是相关产品未来发展的终极目标。但由于技术成熟度及成本方面的原因，目前主流市场上还看不到相关的产品。但如果我们仔细研究一下裸眼3D显示的成像原理，其实也能自己动手在普通的显示屏上实现简易的裸眼3D显示。本文正是要跟大家分享如何自制一台裸眼3D立体显示器。
　　
　　想玩裸眼3D?先把原理弄清楚
　　
　　与其他教大家动手改造的文章不同，要在普通LCD或笔记本电脑的显示屏上实现裸眼3D的操作过程并不算复杂。而比较麻烦的是它实现的原理。如果你把它的实现原理弄得很透彻了，那么按照步骤来做可能就要简单许多。而如果只是根据改造步骤“知其然不知其所以然”，那么改造的结果很可能是失败的。所以在教大家如何改造前，我们先重点讲一下我们本次制作裸眼3D显示器所需要用到的原理。
　　裸眼3D显示器的实现方式有很多种，其中光栅式立体显示器是以裸眼3D立体图片技术为基础发展而来，实现起来比较简单，是目前最有可能实现商业化的3D立体显示技术。而我们要制作的裸眼3D显示器，正是要利用光栅式立体显示器中名为视觉光栅的原理来实现。
　　由人眼视觉原理可知，人之所以具有立体视觉能力是由于人的两只眼睛可从不同的方位获取同一景物的信息，各自得到左右两幅二维图像。人的大脑通过对左右两幅图像以及两幅图像的视差进行分析和处理后产生了立体感。因此显示器要实现立体显示，要让显示屏上的左右图像分别进入左右眼睛，这样显示的效果在人眼看来就是立体的。而我们要做的就是将左右图像分别显示在屏幕上，再经过视觉光栅板透视以形成立体影像。
　　图2是我们要制作的裸眼3D显示器的基本构造图。在屏幕上交互显示。(给右眼看的)及b(给左眼看的)图像。这时如果在该LCD上设置起遮光板作用的狭长切口(例如纵向条状遮光板)，则上述交互显示的右眼图像将会只到达右眼，左眼图像只到达左眼。对于位于画面正前方的观看者而言，由于产生了双眼视差，便能获得立体视觉。
　　
　　
　　制作过程
　　
　　从对裸眼3D显示器原理的解析中我们不难看出，在普通显示器上实现裸眼立体显示效果，最困难的就是制作视觉光栅板。所以在整个制作过程中，我们最先要搞定的正是视觉光栅板。下面我们来看看整个裸眼3D显示实现的全过程。
　　
　　Step1
　　
　　首先，我们要画出视觉光栅板的设计图(图3)。画这个图时，我们首先需要根据将要进行改造的液晶屏幕的一些数据，使用距离等实际情况进行计算，其中L、R为显示中的立体图片，L为左图像、R为右图像，W1为光栅的线距离，E为人眼的双眼距离，L1为观看距离。有了设计图，我们才可以量体裁衣，制作出搭配显示器的视觉光栅板。
　　
　　Step2
　　准备拥有高透明度的有机玻璃板，再根据显示器的分辨率，并按照图3的计算方式计算好数值后，用高精度的打印机将线条印制在有机玻璃板上(图4、5)。本例中加工完成后的视觉光栅板经过测光表测试透光量为56％，安装到屏幕上后只需要把显示器的亮度、对比度等调高15％左右，显示器画面的整体亮度就能保持在没有安装前的水平。由于这种光栅对精度的要求非常高，个人制作有一定的难度。大家也可以在网上购买现成的视觉光栅板，只是在选择时同样需要根据显示屏的大小和分辨率综合考虑。
　　

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