联想在 IFA 2023 展会上发布了 ThinkVision27 3D 显示器,售价 2999 欧元(2024 年 2 月上市)。
这款显示器采用了 27 英寸 IPS 面板,2D 分辨率 4K,3D 分辨率 1080p,99% DCI-P3 色域,60Hz 刷新率,接口包括 HDMI 2.1、DP 1.4、USB-C 和 RJ45 网口。
官方表示,这是一款开创性的 27 英寸屏幕,裸眼即可提供 2D / 3D 兼容性,搭载实时眼球追踪功能,实现无缝 3D 效果,专为更加身临其境的创作、连接和协作而设计。 随着越来越多的工作和个人生活进入数字领域,显示、计算和制造技术的强大结合推动 3D 生态系统进入一个令人兴奋的新阶段。内容创作者和专业人士越来越需要更逼真的远程协作和更简化的 3D 内容创建流程(从 3D 图形设计和 3D 游戏到 3D 视频)。
ThinkVision27 3D 显示器的推出,能提升很多行业的效率。例如,在医疗领域,3D 显示器可提供清晰的三维视图,为医生提供帮助屏幕镜像,尤其是在外科手术期间。它还开辟了远程手术场景可能性。
一、什么是裸眼3D技术:
裸眼3D,通俗点说,就是让用户不借助任何外部设备,仅凭肉眼将平面二维图片或视频看出三维立体的效果。而裸眼3D基本上都是针对双目视差来说的。
什么是双目视差?
人有两只眼睛,它们之间大约相隔65mm。当我们观看一个物体,即两眼视轴辐合在这个物体上时,物体的映像将落在两眼网膜的对应点上。这时如果将两眼网膜重叠起来,它们的视像应该重合在一起,即看到单一、清晰的物体。
根据这一事实,当两眼辐合到空间中的一点时,我们可以确定一个假想的平面,这个平面上的所有各点都将刺激两眼网膜的对应区域。这个表面就叫做视觉单像区(horopter)屏幕镜像,它可以定义为在一定的辐合条件下,在视网膜对应区域的成像空间中所有各点的轨迹。位于视觉单像区的物体,都将落在视网膜对应点而形成单个的映像。如果两眼成像的网膜部位相差太大,那么人们看到的将是双像,即把同一个物体看成两个。
说白了,就像是相机的聚焦一样,当把焦点放到远处时,近处的物品就会变得模糊,而当焦点放到近处时,远处的物品就会变得模糊一样。而我们的眼睛就像是两个在同一平面上横向排列的两个镜头,两个镜头因为所处的位置不同,拍照所得的照片也就不同。
当两镜头聚焦于一点时,则周围镜像模糊,中间点清楚;当两焦距分散(如发呆),则因为两张照片焦点不同无法得出清楚照片。正因为双目视差,才会让我们看到的物体有纵深感和空间感。裸眼3D视频效果与裸眼3D是两个不同的意思。裸眼3D视频效果指的是一种视频效果,而裸眼3D则是一种成像技术。有许多裸眼3D视频效果用到的并不是裸眼3D技术。
裸眼3d显示器 :无需辅助设备即可获得立体影像的显示系统
裸眼3d显示器,利用人两眼具有视差的特性,在不需要任何辅助设备(如3d眼镜,头盔等)的情况下,即可获得具有空间、深度的逼真立体形象的显示系统。3d是three-dimensional的缩写,就是三维图形。
裸眼3d显示器,由3d立体现实终端、播放软件、制作软件、应用技术四部分组成,是集光学、摄影、电子计算机,自动控制、软件、3d动画制作等现代高科技技术于一体的交叉立体现实系统。裸眼3d显示器,画中事物既可凸出于画面之外,也可深藏于画面之中。色彩艳丽、层次分明、活灵活现、栩栩如生,是真正意义上的三维立体影象。
技术原理光屏障式技术
光屏障式3D技术的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层,利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹。这些条纹宽几十微米,通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式,称之为“视差障壁”。而该技术正是利用了安置在背光模块及LCD面板间的视差障壁,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,不透明的条纹会遮挡右眼;同理,应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时,不透明的条纹会遮挡左眼,通过将左眼和右眼的可视画面分开,使观者看到3D影像。
这种技术的优点是在成本上比较有优势,像夏普的3D手机和任天堂的3DS游戏机都是采用这种技术。不过采用这种技术的屏幕亮度偏低。
柱状透镜技术
柱状透镜技术也被称为微柱透镜3D技术,使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上,这样在每个柱透镜下面的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。于是双眼从不同的角度观看显示屏,就看到不同的子像素。柱状透镜技术并不会像光屏障式那样影响屏幕亮度,所以其比后者的显示效果要好
本文着重介绍柱状透镜技术。
利用柱透镜立体光栅实现立体成像源自于视差立体法,即利用人的双眼视差和会聚所构成的深度感实现人意识中的立体感。因此理论上讲,只有从两个以上略为不同的观点取得景物的一组图像方可合成出立体图片。
柱透镜立体光栅由许多结构参数和性能完全相同的小圆柱透镜组成,这一特性使得它对图像具有 “ 压缩 ” 和 “ 隔离 ” 作用。圆柱立体光栅能将从不同角度拍摄到的许多图像以条纹状态记录在同一张图片上。在观看时,也利用同一种圆柱立体光栅,使人双眼看到的是同一景物的两个不同的像,于是人的意念中就产生具有视差立体效果的深度图像。由于柱透镜立体光栅是由平面线形排列的圆柱透镜组成。所以柱透镜立体光栅立体图片应称为单向式自动立体图片,其意义为只能感觉到水平向视差信息。根据柱透镜立体光栅成像原理,利用光学方法制作的立体图片主要有如下特点 :
1. 立体图片必须是对同一景物从不同视角所拍摄的一组图片组成。由于光栅的单向立体特性,要求此组图片拍摄时的位置处于同一高度。
2. 所合成的立体图片由平行于柱状光栅轴向的条纹组成,同一光栅栅距下等间距顺序排列一组图片中每张图片的相应位置信息。
3. 由于每张图片拍摄位置的原因,同一点在立体图片上相应有两个点,从而形成位错,这也正是立体感形成的原因所在。
联想在 IFA 2023 展会上发布了 ThinkVision27 3D 显示器,可以实现裸眼3D技术,那么,未来手机,电视,电影,应该都可以实现裸眼3D 效果。那么,VR 眼镜,这中穿戴设备,应该会被淘汰。
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