立体原理及现有立体技术的全面介绍

    【立体显示原理】

    1893年，英国科学家查理斯·维特斯顿首次发现，只要两张图片之间视点的偏移量等于人两眼的间距（4-6cm），大脑获得这两幅独立的影像之后，就可将它们合成为我们熟悉的立体图像。立体显示的原因，简单来说让左眼和右分别看到不同的图像，从而在大脑中形成有景深的立体图像。

    接下来就是如何让左右眼看到各处应该看到图像了。观看过立体电影的朋友都知道，进场时需要戴上一副特制的眼镜。从实现技术上来讲，这种方法属于需要辅助器具的一类，爱尔莎、帝盟等厂商在1999年前后推出的3D立体眼镜也是如此。佩戴特制的眼镜才能看到立体影像，无疑非常不方便。

    德国的X3D公司独辟蹊径，开发了一套不需要借助特制眼镜的立体影像显示系统，并将这项技术命名为X3D。这项技术的核心叫做波长选择滤光镜陈列，将一片特制的滤光镜粘贴在显示器上，滤光镜在不同的观看角度下只允许特定的像素点显示。也就是让右眼的图像到右眼，让左眼的图像到左眼，从而实现立体显示。

    无须用户佩戴特制器具，就能够收看到立体画面，使它适合用户作户外的广告屏，或者用作百货公司的产品展示。因为它很容易引起用户的注意，起到很好的宣传效果。

    两个大型的3D软件：3D、SoftImage

    【3D显示技术与立体显示器】

    计算机在显示3D图像的时候，所有信号都被处理为X、Y、Z三个轴都有坐标的点，但是在输出时，由于显示器只有X、Y轴的2D表现能力，Z轴被采用45度斜视的形式表现出来，我们由显示器上所看到3D画面实际上失去了景深，叫做模拟立体更为合适。如果要实现真正的3D，就需要两眼同时看到一个画面的不同位置。比如，举起一个手指，只用一只眼睛看，那么它是平面的，只有两只眼睛同时看，它才是立体的。为了表现真实的立体场景，曾经有过多种方法，最早的方式是采用偏振光原理，使用者需要戴一个一边为红一边为绿的眼镜，通过对红绿两色图像的分别过滤，两眼看到不同的画面，就会产生视觉景深，这种方法多被用在电影和静态的图片上。在计算机上实现3D显示，要复杂一些。

    3D电影的3D效果只有看HDV专门的3D展示片才会有。

    3D立体显示就是佩带特制的眼镜去观看电影或显示屏幕。在3D立体技术的早期情况的确如此，比较典型的3D电影，人们通过偏振镜配合专用电影放映设备来实现3D效果。而随后的PC电脑3D系统中，则大都应用了一种“伪”3D立体显示技术。这种技术一方面让显示器显示略有分离的、不同颜色的图像信号（如游戏画面），另一方面要求观众佩带左右颜色不同的专用眼镜去观看，从而得到具有一定“立体感”的观赏感觉。由于拍摄、制作、观看不便，加上实用性差，上述的这些3D立体显示的“老“方法目前大都已被人们所遗忘。

    最新裸眼3D显示技术，让观众无需戴上专用眼镜等附加设备，就可以看到真正的立体图像。新一代3D立体显示技术在原理上并不复杂。由于人是通过判断左右双眼所看到的物体的细微差异来感知物体立体感的，因此理论上，只要实现了将图像画面分别提供给左右双眼，就可以实现立体的显示。不过，如果不通过附加设备就实现这样的要求，在技术上却是相当复杂的。

    现在不少3D立体显示器都采用了“视差屏障（Barrier）”及类似技术（如三洋的图像分割棒技术），或者通过准确控制像素来遮住透过液晶的光线，或者在显示面板前增加特制的光学系统实现左或右眼观察到不同的画面。这样，观众虽然是观看同一个屏幕，但左右双眼所看到的图像却是不同的。如果屏幕显示的3D立体摄像机拍摄的画面或包含深度信息的动画，就可以实现真正的3D立体显示。

    【LCD液晶、PDP等离子立体电视机】

    这种立体电视机用多种技术使其产生立体效果，如采用视差栅栏立体显示、多透镜控制左右图像的射向等，只要播放专门的立体电视节目，它就可以直接产生立体图像，而观者无需佩戴立体眼镜，就能看到立体的影像，这是最为科学的一种立体影像呈现方式，很容易被观众接受。但这种节目前期拍摄工作相当复杂，每个场景至少要用9部摄像机同时拍摄，因此成本较高。由于没有软件的支持，家电制造商也就不可批量生产这种立体电视机。

    【立体电影】

    但凡看过立体电影的人都知道，在观看电影的过程当中，观众必须要戴上特制的立体眼镜，才能从银幕上看到立体的影像，如果你将眼镜摘下，银幕上的影像就会模糊不清，好像明重影的样子。立体在拍摄时，是用两台摄影机、两个镜头如同人的眼睛那样同时拍摄下景物的影像，然后制成两套电影胶片。在电影院放映时，通过放映机，把用两台摄影机拍下的两组胶片同步放映，将略有差别的两幅图像重叠在银幕上。观众戴上立体眼镜后，每只眼睛只看到相应的偏振光图像，即左眼只能看到左边放映机放出的画面，右眼只能看到右边放映机放出的画面，这样就会使人像直接观看景物那样，在大脑中产生立体的幻觉。

    【动感电影】

    动感电影与普通电影的区别，最主要的是影片拍摄角度不同，这在业内称为主动镜头，即背景画面是运动的，摄影机在运动之中完成拍摄，然后再利用激光、数码、电影等科技手段进行后期合成与制作，通过光、声、电、影像、仿真运动等组成逼真的环境效果。当您坐上价值上万美元一个的动感座椅，随着故事情节及绚丽变幻的画面，作上下、左右、前后的摇动与震荡，使您仿佛置身于画面中，进入一个全新的境界，去领略高新科技带来的超前享受。

    【IMAX大电影】

    IMAX是IMAGE Maximum的缩写，是“极限影像”的意思，它是目前世界上最好的影像系统，拥有最大的银幕、最清晰的图像。IMAX电影使用70mm 15齿孔的胶片，其矩形银幕可高达七、八层楼，球形银幕的直径可达30m。观看影片的观众尤如身临其境，与电影场景浑然一体，能够获得与其他各类电影完全不同的感受。

    立体电影的拍摄及后期制作过程相当复杂，节目源有限，而且需要专门的放映设备，专业性强，成本较高，不适宜在家庭影院中使用。

    不是每一个画面都会产生立体效果，这一点请切记。那么，什么情况下才会看到立体图像呢？一是当画面中出现缓慢移动的物体时立体效果显著，如天空中成斜线飞行的物体、海底流动的鱼群、海面上行驶的轮船、正在溜冰的人群、繁忙的街头景色等。二是静止的物体，但是却用动态的拍摄手法来实现，立体效果显著。三是用特定加运动来表现画面，立体效果显著。四是大景深加运动手法拍摄的镜头，立体效果显著。五是对于完全静态的画面，不论是远景、中景、近景、特写，都不会产生立体效果。

    IMAX--电影的极至享受

    IMAX源自英文“Image Maxium”（图像最大化），是目前世界上最好的影像系统，它集当今电影技术大成，拥有最大的银幕、最清晰的图像、最高的精密度、功率最强的放映设备以及最顶级的多声道音响还原系统。IMAX在国外被誉为“电影的终极体验”，因为在看IMAX电影的时候，不仅是用你的眼睛在看，而是纵容全身的感官在欺骗自己--16m高（约六层楼高）、22m宽（典型）的超大屏幕、水晶般清晰的画面、极至逼真的六声道加超低音音响，绝对颠覆你以前所有对于影院的看法，不论是画面还是声音，IMAX带给观众的，是100%全身心的投入与震撼！

    IMAX电影的播放模式：二维平面模式、穹顶的弧面银幕和3D版本的影片（佩带特殊的偏光眼镜观看）。

    【三维立体画】

    表面看上去是一幅普通的画，只要你将眼睛正对画面，并将眼仁向中心靠拢，形成俗称的“斗鸡眼”，几秒钟之后，就会有一幅三维立体感极强的画面展现在你的眼前。但是，用这种方法欣赏作品，只能一幅一幅地看，不会产生动感，而且让人感觉眼睛好累，不宜长时间观看。

    【注意事项】

    一是画面越大越好。为了能够欣赏到理想的立体画面，显示器越大越好，最好不要小于40英寸，如果能用投影机将画面放大到100英寸，那就再好不过了。

    二是对于播放内容的选择。不要一来就播放镜头切换频繁、画面快速移动的图像，这样眼睛很难适应。而是要选择镜头由静到动，由慢到快，内容由旅游风光片、文艺片开始，慢慢过渡到惊险片、动作片。

    三是眼睛适应的时间。刚开始时，佩戴立体眼镜的时间不宜过长，10分钟左右就可以了，特别是对于一些眼睛近视的人，两副眼镜叠加在一起，问题更是严重一些，有的甚至会流泪，因此，要克服急躁心理，掌握循序渐进的原则，慢慢就能适应。到眼睛完全适应以后，无论播放什么内容的图像，都能正常观看了，这段时间的长短，就因人而异了。

    四是特制立体眼镜时，尽量选择高质量的镜片，只有这样，才不会对画面的清晰度、亮度、色彩等千万过大的负面影响，保证观看质量。眼睛近视的朋友，在制作立体眼镜时，就可以根据眼睛近视的情况，选择度数合适的镜片，做成一副近视立体眼镜，这样就可以免去同时佩戴两副眼镜之苦，一举两得。

    五是对于儿童、老人以及有眩晕史、恐高症的人，不提倡使用立体眼镜，如果一定要亲自感觉一下，也只能看几分钟，不能长时间观看，以免产生不良后果。