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浅谈裸眼3D技术
[导读] 3D技术基础3D显示技术可以分为眼镜式和裸眼式两大类.眼镜式顾名思义就是一定要配带同当前显示技术相关的眼镜才能看到3D效果.眼镜式的3D技术大至分为三类：色差式、偏光式、主动快门式.色差式：配合使用的是被动式红
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3D显示技术可以分为眼镜式和裸眼式两大类.
眼镜式顾名思义就是一定要配带同当前显示技术相关的眼镜才能看到3D效果.眼镜式的3D技术大至分为三类：色差式、偏光式、主动快门式.
色差式：配合使用的是被动式红蓝(或者红绿、红青)滤色3D眼镜。红蓝眼镜应该很多人都用过的了，这个不说了.缺点：偏色严重.
偏光式：配合使用的是被动式偏光眼镜。通过把图像分为垂直向偏振光和水平向偏振光两组画面，然后3D眼镜左右分别采用不同偏振方向的偏光镜片，映射到左右眼.偏光式的缺点：只能正视，不能垂直旋转.比如你想躺在那里看偏光式的3D电视，是看不到3D效果的.
主动快门式：通过提高画面的刷新率来实现3D效果,把图像按帧一分为二，形成对应左眼和右眼的两组画面，连续交错显示出来，同时红外信号发射器将同步控制快门式3D眼镜的左右镜片开关，使左右眼能够在正确的时刻看到相应画面。缺点：价格比较昂贵.
裸眼式是不需要眼镜的帮助，也可以直接看到3D效果.裸眼式的3D技术大至分为光屏障式、柱状透镜、指向光源和其它裸眼3D技术.
光屏障式：原理和偏振式3D较为类似.利用的是垂直的细条光栅，在立体显示模式下，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，光栅会遮挡右眼;应该由右眼看到图像时，光栅会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使我们看到3D影像。缺点：分辫率下降，亮度较低.
柱状透镜：是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，每个柱透镜下面图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素，从而形成3D效果.80年代出生的朋友，我们读小学时用的那个会变换画面的文具盒，还记得吗?就是类似这种技术.缺点：现有LCD液晶工艺不兼容，应用范围比不是很广.
指向光源：搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D内容以排序(sequential)方式进入我们的左右眼互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。缺点：技术不完善，还在开发中.
光屏障式裸眼3D技术中的界面原理
光屏障式的裸眼3D技术，在现有的电子类产品中应用比较广泛，因为现有的工艺与LCD液晶工艺相兼容，因此在量产性和成本上具有很大优势.
从阿凡达公映以后，3D频繁推出，我们知道3D是利用左右两个摄像机来模拟人类的左右眼拍摄出来的.在观看的过程中，我们身临其境的感受到物体飞出屏幕冲到我们的出屏效果;感受到距离屏幕很遥远的入屏效果.那么，出屏、入屏这两种效果是如何成像的呢?和我们平常看到的平面有什么样的关系?
平面效果：
当我们在看一下物体时，左眼和右眼视线一定是相交在这个物体上才能成像的(红色的是物体).如果物体与显示屏同一个平面，左眼和右眼两条视线与显示屏相交的成像点刚好为同一个点.这个时候我们只能看到平面效果，没有出屏，也没有入屏.
入屏效果：
浅谈裸眼3D技术
物体在显示屏的境深里面.当左眼和右眼相关到物体时，在屏上各自出现了两个不同的成像点，分别是Li和Ri.由于我们只能在显示屏上做视觉效果，那么这两个点很重要.我们要分别做好Li的效果和Ri的效果，放在相应的Li和Ri的位置上，从而给观者一种错觉，物体是深入下去了.
出屏效果：
物体飘浮在显示屏的前端.当左眼和右眼的视线相交物体后，延伸至显示屏.左眼和右眼的成像点，刚好相反.在制作的流程中和入屏是一样的，不同的是：左眼的图像要放右边，右眼的图像要放左边.
界面设计实例讲解
我们知道了光屏障式的硬件原理，也知道了界面的显示原理，那么我们开始着手去设计3D界面.首先就是工具问题：3D界面一定要用3D设计工具才能做吗?答案是否定的.平面软件PS也是可以设计出3D界面，但是在视角上没有3D软件做出来的那么好，但是对于境深的层次感上来讲，完全没有问题.我们先拿PS做例来讲：
(一) 制作竖直光栅.
温习一下光屏障式裸眼3D硬件原理：利用的是垂直的细条光栅.所以，我们先用PS画好辅助的光栅，以便于以后区分左右眼.需要特别说明的是，对于显示屏的输出必须是点对点的输出才可以.比如我们的显示屏支持，那我们做的分辫率也必须是.
每隔一个像素画一个颜色条，样式如下.什么颜色都没所谓，最终我们输出是不会输出这个的，这里我用的是黑色.做好以后把这个图层隐藏了，以便以后调用.
(二) 制作左右眼图像.
开始设计我们的界面效果图.这里我们用200X200的尺寸来做例，先看一下我们的平面图：
放大镜图标是出屏效果.
现在只有一只眼睛的，怎么办呢?姑且先把这两个图层当作是左眼吧，接下来我们分别复制出这两个图层，来模拟右眼：把右眼的背景(图层3_右眼)向右移20px，做入屏效果(还记得上面的界面原理吗?入屏的效果是左眼的图像在左边，右眼的图标在右边);把放大镜图标(文件管理_右眼)往左移20px(出屏的效果是左眼的图像在右边，右眼的图标在左边).OK，我们调好这些位置和图层如下：
(三) 左右眼图像交织.
利用我们第一步做好的光栅，把左眼的奇像素删掉;把右眼的偶像素删掉.效果如下：
把左眼的图层调整到右眼的上面，再把左右眼的图层都显示出来，效果如下：
这时放在显示屏上，就可以看到3D效果了.
曾创下票房记录的《阿凡达》给到了观众前所未有的真实感，但想要享受这种3D技术必须佩戴专门的3D眼镜，这多少都让观众有些不适。如果只是为了看电影偶尔戴戴3D眼镜那倒也还好。但像手机这种常用的手持设备还要戴3D眼......关键字：
裸眼3D技术被誉为3D显示技术的&最终形态&，现在虽然有很多企业、机构都在开发裸眼3D显示设备，并且已经有一些商品发售，但目前大尺寸的裸眼3D电视还是非常高昂，绝非普通消费者可以接受(例如东芝今年发售......关键字：
根据国外网站AppleInsider报导，一份名为&Three Dimensional User Interface Effects on a
Display by Using Properties of
Motion&r......关键字：
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裸眼3D技术分析
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柱状透镜技术 由于透镜的成像作用，透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素。 右眼 左眼 像素 透镜柱 优缺点 亮度高，因为柱状透镜不会阻挡背光，因此画面亮度能够得到很好地保障。 它的3D显示基本原理仍与视差障壁技术有异曲同工之处，所以分辨率仍是一个比较难解决的问题。 相关制造与现有LCD液晶工艺不兼容，需要投资新的设备和生产线。 优 点 缺 点 指向光源技术 指向光源―对指向光源3D技术投入较大精力的主要是3M公司 ，指向光源3D技术搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D内容以排序方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果。 3M公司 指向光源技术的原理图 结构与原理图 不同时的图像序列 前不久，3M公司刚刚展示了其研发成功的3D 光学膜，该产品的面试实现了无需佩戴 3D 眼镜，就可以在手机，游戏机及其他手持设备中显示真正的三维立体影像，极大地增强了基于移动设备的交流和互动。 3D 光学膜 优缺点 分辨率、透光率方面能保证，不会影响既有的设计架构，3D显示效果出色。 技术尚在开发中。
产品不成熟，没有大规模的生产线。因而成本较高。
优 点 缺 点 应用前景 对于现有的裸眼3d技术，视差障壁由于技术复杂度较柱状透镜低，目前市场上该类产品较多，但是综合分析，柱状透镜技术才是趋势和主流。 从技术和产品成熟度看，采用柱状透镜技术的飞利浦和中国的朗辰电子科技、沃飞裸眼3D是现阶段较为突出的公司。 夏普推出了视差障壁技术的3D手机，任天堂也推出了视差障壁技术的3DS游戏机，但由于视差障壁技术立体显示效果和亮度较差，很难给消费者带来完美的用
正在加载中，请稍后...殷伟强：3D 裸眼技术，一个革命性的发展
来源：AME科研时间
编者按：5月16-17日，广东省医学会第一次胸外科学学术会议暨第一届全国腔镜气管隆突手术研讨会暨第八届中国肺癌微创治疗论坛在广州医科大学附属第一医院正式开幕，AME出版社很荣幸邀请到殷伟强主任接受我们的采访，殷主任就Tubeless VATS（无管胸腔镜外科手术）和3D裸眼技术发表了自己独到的观点。受访专家 | 殷伟强，广州医科大学附属一医院胸外科主任医师，一直从事胸心外科专业的工作，熟练掌握肺癌、气胸、肺大疱、肺良性肿瘤、纵隔肿瘤以及食管癌等胸外科常见疾病的诊断与治疗技术，擅长微创胸外科技术及肺癌综合治疗。Tubeless VATS的出现让许多患者得以快速康复出院，请问此项技术适用于哪种人群？Tubeless VATS意味着患者在手术麻醉期间不插管，即不插气管插管胸腔引流管和尿管。因为患者在手术麻醉期间不插管，所以要求手术难度也不应该太高，手术时间不能太长，否则麻醉医生做气道管理会很困难。胸腔引流管的作用一是引流胸液或血液，二是用作观察患者术后是否出血或漏气，如果要做到不插胸腔引流管，就要保证患者术后没有漏气或出血。所以，一般来讲，Tubeless VATS暂时适用于手术简单，创伤较小且身体状况较好的病人。举个例子，今天我做了一个手术，患者的胸壁有一个小的良性肿瘤，因为手术创伤小，对肺部完全没有损伤，手术时间也很短，所以当手术创面彻底止血之后就可以不插管了。另外我们科也用Tubeless VATS手术做了两例胸腺瘤重症肌无力的患者，在全球来说是一个很大的创新。Tubeless VATS让患者获益更大，但同时对医师的要求也变高了，您认为在做Tubeless VATS手术过程中，有什么需要注意的事项呢？首先，Tubeless VATS手术是对医生技术水平要求较高，要求医生对自己的手术操作技巧非常有信心。第二，需要有一个术后的监测方案，即医生在Tubeless VATS手术后，要有方法观察患者术后是否出现问题，比如可以通过B超、床边胸片等方法进行检测。第三，需要保证患者的安全，因为任何的新技术都必须建立在病人安全治疗的基础上。第四，需要注意团队的相互配合，做好对患者的观察和护理。本次大会发布了裸眼3D新技术，您认为此项技术对胸外科手术有什么帮助呢？首先，必须肯定的是，3D裸眼技术在影像技术方面是一个革命性的发展。之前的3D技术在运用时需要医生佩戴3D镜片，不仅对光线有影响，某些不习惯佩戴眼镜的医生也容易产生不适，而裸眼3D的出现让医生可以在不佩戴眼镜的情况下，也能看到立体效果较好的平面影像。您认为3D裸眼技术需要在哪些方面进行完善呢？3D裸眼技术有一个红外线的追踪技术，通过3D屏幕对手术医生所带的追踪器进行识别，影像显示会相对清楚。3D技术的一个普遍问题就是，如果出现偏角，影像就会相对不清晰，我认为这是裸眼3D乃至整个3D行业都需要解决的问题。另外，虽然裸眼3D技术的清晰度和立体感比从前的2D技术要好，但是还没有达到目前3D行业最清晰的影像效果。但是我们可以看到裸眼3D技术的发展前景，它的出现对于外科医生来说是一个惊喜。作者 | 江泳施，AME出版社科学编辑《Lung Cancer》英文书 和 《肺癌》中文书已经正式发布，点击此处可购买：信源地址：微信公众号「AME科研时间」。扫描以下二维码即可关注。
关于丁香园裸眼3D技术越来越成熟，K5表现能否超越前人呢？
说到ivvi K5最独特的地方，除了外观之外当然是这块裸眼3D屏幕了。虽然裸眼3D的概念在智能手机上已经由来已久，但真正能够满足使用且效果出色的产品并没有多少，如今手机屏幕的分辨率越来越高，裸眼3D屏幕的技术也越来越成熟，ivvi K5的表现是否能超越前人呢？让我们眼见为实。
在硬件方面，ivvi K5搭载一块由提供技术支持的柱镜光栅式裸眼3D屏幕，属于可变式设计，日常使用可以在2D和3D模式下切换，与一些固定在3D模式下的机型相比更有优势，裸眼3D开启后，画面的立体深度可以手动调节，减少深度过高产生的视觉疲劳。
同时，机身正面还配备了一颗EYE-TRACKING眼球追踪传感器，通过识别用户眼球位置并改变柱镜光栅角度，使得裸眼3D的可视角度大幅提升，并减少因为角度不适而带来的眩晕现象。性能方面，ivvi K5内置了一颗SPD1510独立图形芯片用于处理3D图像，配合4GB大运存，用户不必担心全高清3D画面为手机带来的性能压力。
以往裸眼3D屏幕设备往往需要固定在十分刁钻的观看角度，视线稍有变化，就会影响到屏幕的观看效果，这对与移动设备来说是个硬伤。而搭载前置眼球追踪镜头的ivvi K5在3D模式下的可以根据眼球位置实时调整，可视角度高达70°。如果没有捕捉到用户眼睛，画面左侧会出现“眼睛”图标，提醒用户可能遮挡到眼球追踪镜头。
话不多说，先来动眼看一下。首先是采用的是左右3D格式的高清电影，在实际的观看体验中，ivvi K5的裸眼3D屏幕带来了不错的立体感，一些特效过场甚至有“出屏”的感觉。最值得称赞的是，以往的裸眼3D手机都是纸片感严重，虽然立体，但真实感欠缺，而由超多维提供的这块裸眼3D屏幕的可以营造出“饱满”的立体感，看上去更加真实。
同时，相比光屏障式带来的分辨率缺失和强烈锯齿感，全高清屏幕也给裸眼3D带来的充足的硬件分辨率，在体验中没有出现明显的锯齿感，同时画面表现也十分清晰明亮。
在内容方面，ivvi可以说是有备而来。内置3D视频应用，提供丰富的3D视频影视资源可供用户观看，在内容上为硬件提供支持，同时可以让用户省去寻找资源的时间。
内置的3D影片播放器也可以播放用户下载的各种格式3D视频，不仅可以播放上下3D和左右3D的影片，还支持对全景视频的解码，内置独立处理芯片的优势显而易见。
Ivvi还为热爱手机游戏的用户提供了3D游戏的支持，大部分热门的3D游戏都可以开启裸眼3D模式，而右侧的气泡可供用户调节3D画面的视觉深度，进行游戏时会自动隐藏，从而不影响游戏体验。
总的来说，ivvi K5的裸眼3D体验给小编带来了不小的惊喜，而从实际观感来看，由超多维提供的裸眼3D屏幕在效果上要明显优于先前的多数裸眼3D机型，尤其是可视角度和画面的解析度都有了很大的提升。当然，裸眼3D手机的实际表现力和电影院的专业设备还是有一定差距，但其便携且易用的特点，则是后者无法比拟。
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