內容簡介
《3D顯示技術與器件》全麵係統地介紹瞭3D顯示技術與器件。書中簡要介紹瞭人眼立體視覺原理、2D顯示技術與器件及3D動畫技術;重點闡述瞭助視3D顯示、光柵3D顯示、集成成像3D顯示、體3D顯示和全息3D顯示等各種3D顯示器和係統的結構、原理和相關技術。針對助視/光柵3D顯示,又詳細介紹瞭基於立體拍攝和2D轉3D技術獲取視差圖像的方法、多視點視頻壓縮與編碼技術及立體觀看視疲勞的産生原因和改善方法。最後列舉瞭3D顯示的應用實例。
《3D顯示技術與器件》可作為從事信息顯示、廣播電視、電影娛樂、廣告傳媒及虛擬現實等領域研究和技術開發的研究機構和企事業單位的科研和設計人員的參考書,也可作為相關專業本科生、研究生的學習用書,或高校教師的教學和科研參考書。
內頁插圖
目錄
序
前言
第1章 緒論
1.1 3D顯示的概念與分類
1.2 3D顯示的發展曆程
1.3 3D顯示的應用與意義
1.4 本書的主要內容
參考文獻
第2章 立體視覺原理
2.1 人眼視覺功能
2.1.1 亮度分辨能力
2.1.2 空間分辨能力
2.1.3 時間分辨能力
2.1.4 顔色分辨能力
2.1.5 眼球運動
2.1.6 空間知覺
2.2 雙眼視覺
2.2.1 雙眼視野
2.2.2 雙眼視覺功能
2.3 深度暗示
2.3.1 心理深度暗示
2.3.2 生理深度暗示
2.4 錯覺圖像
2.5 基於雙目視差的3D顯示原理
參考文獻
第3章 2D顯示技術與器件概述
3.1 LCD技術與器件
3.1.1 LCD概述
3.1.2 三種主要的LCD器件
3.1.3 LCD的工作模式
3.2 PDP技術與器件
3.2.1 PDP的結構與原理
3.2.2 PDP的種類
3.2.3 PDP的特點
3.3 OLED技術與器件
3.3.1 OLED的結構與原理
3.3.2 常見的OLED材料
3.3.3 OLED的種類
3.4 投影顯示技術與器件
3.4.1 LCD投影機
3.4.2 LCOS投影機
3.4.3 DLP投影機
3.5 其他2D顯示技術與器件
3.5.1 FED器件
3.5.2 VFD器件
3.5.3 電泳顯示技術
3.5.4 激光顯示器
參考文獻
第4章 3D動畫技術
4.1 3D動畫的發展和特點
4.1.1 3D動畫的發展
4.1.2 3D動畫的特點
4.2 3D幾何造型基礎
4.2.1 3D圖形係統的幾何元素
4.2.2 形體錶示的數據模型和過程模型
4.3 正則實體運算與3D物體錶示方法
4.3.1 3D實體的正則運算
4.3.2 3D物體的錶示方法
4.4 計算機3D圖形處理
4.4.1 模型處理
4.4.2 光照處理
4.4.3 材質處理
4.4.4 其他處理
4.5 3D建模軟件3dsMax簡介
參考文獻
第5章 助視3D顯示技
第6章 光柵3D顯示器
第7章 光柵3D顯示技術
第8章 視差圖像獲取之立體拍攝技術
第9章 視差圖像獲取之2D轉3D技術
第10章 多視點視頻壓縮與編碼
第11章 立體觀看視疲勞
第12章 集成成像3D顯示技術與係統
第13章 體3D顯示技術與係統
第14章 全息3D顯示技術
第15章 3D顯示的應用係統
前言/序言
《三維視覺的奧秘:沉浸式體驗的進化與未來》 書籍簡介: 想象一下,你不再僅僅是透過平麵屏幕觀看世界,而是能夠伸手觸及,感受其立體存在。從古老的光影戲法,到如今令人驚嘆的虛擬現實,人類對“看見”的邊界從未停止探索。本書《三維視覺的奧秘:沉浸式體驗的進化與未來》並非一本關於具體技術器件的堆砌,而是深入剖析人類感知三維空間的基本原理,追溯立體視覺技術的發展脈絡,並以前瞻性的視角,揭示這項技術如何重塑我們的娛樂、教育、醫療乃至工作方式,勾勒齣未來沉浸式體驗的無限可能。 第一章:人眼與大腦的立體魔法——理解三維感知的基石 我們為何能夠分辨遠近,感知深度?本章將從生物學和神經科學的角度,深入淺齣地解讀人眼和大腦協同工作,構建三維世界畫麵的精妙機製。我們將探討: 雙眼視差(Binocular Disparity): 兩隻眼睛看到的同一物體略有差異,正是這種細微的差彆,為大腦提供瞭至關重要的深度信息。我們將詳細解釋視差的原理,以及它如何在大腦中被轉化為距離感知。 聚焦與集閤(Accommodation & Convergence): 眼睛是如何通過調整晶狀體焦距和眼球轉動角度來聚焦不同距離的物體?本章將闡述這些生理機製在構建立體視覺中的作用。 單眼綫索(Monocular Cues): 即使隻有一隻眼睛,我們依然能感知一定的深度。我們將研究諸如相對大小、遮擋、紋理梯度、空氣透視以及運動視差等單眼綫索,理解它們如何在缺乏雙眼信息的情況下,輔助我們判斷距離。 大腦的深度繪製(Depth Mapping): 大腦如何整閤來自眼睛的所有信號,並將其轉化為一個連貫的、三維的空間模型?本章將觸及大腦皮層的相關區域,以及信息處理的過程。 感知與現實的互動: 我們的視覺感知並非完全客觀,而是受到經驗、預期和環境的共同影響。我們將探討這些因素如何微妙地影響我們對三維世界的解讀。 第二章:從幻影到真實——立體視覺技術的曆史迴溯 人類對創造三維視覺體驗的渴望,可以追溯到遙遠的過去。本章將帶領讀者穿越曆史的長河,迴顧立體視覺技術從萌芽到蓬勃發展的精彩曆程: 古老的立體藝術: 從古代壁畫中的透視技巧,到文藝復興時期藝術傢們對空間感的精妙運用,我們將看到人類在平麵藝術中對立體錶達的早期探索。 立體鏡的誕生: 19世紀立體鏡的發明,是立體視覺技術史上的裏程碑。我們將詳細介紹立體鏡的工作原理,以及它如何利用雙眼視差原理,為人們帶來前所未有的三維觀影體驗。 電影中的立體探索: 從早期的立體電影嘗試,到20世紀中葉的復興,我們將迴顧電影界在實現三維視效方麵付齣的努力和取得的成就,以及其間的技術瓶頸與突破。 幻燈片與早期的立體投影: 瞭解那些曾經風靡一時的幻燈片立體裝置,它們如何利用簡單的光學原理,為大眾提供簡易的立體影像。 計算機圖形學的崛起: 計算機的齣現,為三維視覺的創造提供瞭前所未有的工具。我們將梳理計算機圖形學在模擬真實三維場景、生成立體圖像方麵的關鍵發展。 第三章:構建沉浸——多感官融閤的探索 真正的沉浸式體驗,並非僅僅是視覺的立體化。本章將聚焦於如何通過多感官的協同,構建更真實、更具代入感的三維世界: 超越視覺的維度: 除瞭立體視覺,觸覺、聽覺、甚至嗅覺的模擬,如何共同作用,增強沉浸感?我們將探討觸覺反饋技術(Haptics)、空間音頻(Spatial Audio)等領域的前沿進展。 情感的共鳴: 沉浸式體驗不僅僅是技術層麵的模擬,更是情感層麵的連接。我們將討論如何通過敘事、交互設計等方式,引發用戶的情感共鳴,讓他們真正“融入”虛擬世界。 虛擬與現實的界限模糊: 增強現實(AR)和混閤現實(MR)技術,將虛擬信息疊加到真實世界,模糊瞭現實與虛擬的界限。本章將深入探討這些技術如何實現,以及它們在各個領域的應用前景。 動捕與全身感知: 動作捕捉技術(Motion Capture)如何讓虛擬角色的動作與真人同步?我們將討論全身感知技術的發展,以及它在虛擬交互中的重要作用。 交互設計的藝術: 如何設計直觀、自然的交互方式,讓用戶能夠輕鬆地與三維環境互動,而不是被復雜的操作所睏擾?本章將強調交互設計在沉浸式體驗中的關鍵性。 第四章:重塑未來——沉浸式體驗的應用與影響 沉浸式體驗技術的影響力,已經遠遠超齣瞭娛樂範疇,正在深刻地改變著我們生活的方方麵麵: 娛樂的革新: 從身臨其境的遊戲,到突破次元壁的電影,我們將探索沉浸式技術如何徹底顛覆傳統的娛樂模式,創造全新的互動體驗。 教育的革命: 虛擬解剖、曆史場景重現、科學實驗模擬……沉浸式技術如何讓學習過程變得生動有趣,提高學習效率?我們將深入探討其在教育領域的巨大潛力。 醫療的飛躍: 手術模擬、遠程診斷、康復訓練……沉浸式技術如何助力醫療行業的創新,提升診療水平,改善患者體驗? 設計的進化: 建築可視化、産品原型設計、虛擬試穿……沉浸式技術如何讓設計師能夠更直觀地審視和調整作品,加速創意過程? 工作與協作的新模式: 虛擬會議、遠程協作、數字孿生……沉浸式技術將如何改變未來的工作方式,打破地域限製,提高協作效率? 社會與倫理的考量: 伴隨著技術的發展,我們也需要關注其可能帶來的社會和倫理問題,例如虛擬沉迷、隱私泄露、數字鴻溝等,並進行前瞻性的思考。 第五章:前沿探索與未來展望 技術的邊界在不斷被刷新,沉浸式體驗的未來充滿無限可能。本章將目光投嚮那些正在醞釀中的前沿技術和趨勢: 視網膜投影與全息技術: 探索那些能夠將圖像直接投射到視網膜,或實現真正三維全息影像的最新研究成果。 腦機接口與意念控製: 當我們的思想可以直接驅動虛擬世界時,沉浸式體驗將達到何種高度?本章將探討腦機接口(BCI)在未來沉浸式交互中的潛力。 個性化與自適應體驗: 未來的沉浸式體驗將更加智能化,能夠根據用戶的生理和心理狀態進行動態調整,提供高度個性化的體驗。 元宇宙(Metaverse)的構想: 探討構建一個持久、互聯、可擴展的虛擬世界的可能性,以及沉浸式技術在其中的核心作用。 可持續與包容的沉浸: 如何確保沉浸式技術的發展是可持續的,並能夠惠及更廣泛的人群,構建一個更包容的數字未來? 《三維視覺的奧秘:沉浸式體驗的進化與未來》並非一本枯燥的技術手冊,而是一場思想的探索之旅。它將帶領您從生物學的基礎,穿越曆史的積澱,觸碰感官的邊界,最終抵達對未來無限可能的暢想。無論您是技術愛好者、行業從業者,還是對人類感知奧秘充滿好奇的讀者,本書都將為您打開一扇通往全新三維世界的大門。
這本書的封麵設計就足夠吸引人瞭,那種深邃的藍色背景,上麵點綴著抽象的3D幾何圖形,給人一種科技感十足的期待。我最初被它吸引,是因為我對3D顯示領域一直抱有濃厚的好奇心,總覺得這項技術充滿瞭未來感,能夠徹底改變我們觀看世界的方式。想象一下,電影裏的場景不再隻是平麵的畫,而是仿佛觸手可及;遊戲中的角色仿佛就站在你的麵前,與你一同冒險。這本書的名字——《3D顯示技術與器件》——精準地概括瞭我想要瞭解的核心內容。我迫不及待地想知道,究竟是什麼樣的技術原理,支撐起瞭如此令人驚嘆的視覺體驗?是光學透鏡的巧妙運用,還是微小的LED像素陣列在空間中精準的排布?書中是否會深入剖析不同3D顯示技術的優劣,比如裸眼3D、主動快門式3D、偏振式3D,以及它們各自的應用場景和局限性?我尤其關注書中對“器件”的闡述,是否會涉及到OLED、Micro-LED、DLP等關鍵器件的內部構造、工作原理,甚至生産工藝?這不僅僅是理論的堆砌,我更希望看到這些技術如何在現實世界中落地,如何轉化為我們手中實際使用的産品。我期待作者能用通俗易懂的語言,將復雜的科學原理娓娓道來,讓我這個對技術有熱情但非專業人士也能領略到3D顯示世界的魅力。