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[导读]今年暑期档的一部3D影片《冰河世纪3》让广大的观众亲身体验到了立体电影的逼真效果,与此同时,也在全球范围内掀起了3D旋风。  其实从最早的彩色立体三维技术问世至今,3D显示技术已经有几十年的发展历史了,不过3

今年暑期档的一部3D影片《冰河世纪3》让广大的观众亲身体验到了立体电影的逼真效果,与此同时,也在全球范围内掀起了3D旋风。

  其实从最早的彩色立体三维技术问世至今,3D显示技术已经有几十年的发展历史了,不过3D技术真正在民用领域应用,为人们所熟知也不过是近几年的事情。其中3D电影对于3D技术的推广可以说是功不可没,尽管要戴上特殊的眼镜,但这丝毫不会影响人们对3D电影的热情。据了解,《冰河世纪3》的首周末票房已经突破了3000万元,超越了《地心历险记》和《闪电狗》,成为史上最受欢迎的3D电影。


历数优缺点 四大主流3D投影技术解析
创造纪录的3D电影《冰河世纪3》

 

 

  尽管个人对3D技术的热情很高,但是目前市面上依然没有太多民用级3D产品可供选择,直到2008年三星优派高调宣传3D显示器才走出了3D技术向个人消费领域拓展的第一步。2009年,优派又在投影机市场率先作出3D技术的尝试,率先推出了一系列3D投影机。

●都有哪些3D投影技术?

  投影机的大画面优势使得其相比于显示器及平板电视更适合作为首选的3D放映设备,近几年投影机上游厂商也在3D投影技术方面不断进行研发。截止到目前,已经有四类比较成熟的3D投影技术。

  目前比较常见的3D技术包括,彩色立体三维,偏振三维,立体三维以及最新的DLP Link技术。这四类技术是当前被广泛采用的3D投影技术。由于各自的原理不同,成本不同,效果不同,也分别占有了不同的市场。今天我们将从这四类主要技术的优缺点角度来重点介绍。

彩色立体三维:成本最低

  首先介绍的是彩色立体三维技术。这种技术的原理比较简单,通过物理学原理,使用不同颜色的滤光片进行画面滤光,使得一个图片能产生出两幅图像,最常见的滤光片颜色通常是红/蓝,红/绿,或者红/青。


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淘宝上即可购买到的红/绿滤光片制成的简易立体眼镜

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彩色立体三维技术画面效果较差

  优缺点分析:由于仅仅是从物理学角度进行画面滤光,画面的边缘部分可以明显看出色彩分离现象(如上图所示),画质的效果很差,目前主要应用于比较低廉的3D显示玩具中。当然,与其它技术相比,彩色立体三维技术的优势也很明显,眼镜成本低廉,使用简单的滤光片即可,并且拥有几十年的成熟技术,内容制作简单。

偏振三维:成本较高

  与彩色立体三维技术相比,偏振三维技术在立体影像的画质方面提升非常明显。其主要原理如下图。


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偏振三维技术原理

  通过两台投影机以及两块偏光镜片加上立体眼镜的组合来实现3D效果。下面详细介绍下工作原理。

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偏振三维技术

  优缺点分析:偏振三维技术显示的核心原理如下,需要一台电脑显卡具有双输出接口,将3D信号同时输出到两台性能参数完全相同的投影机中,通过加装在投影机镜头前方的偏振镜片(如上图所示)进行水平和垂直方向上的滤光,实现图像分离。再通过偏光眼镜从左右眼分别观看水平和垂直方向上的影像,从而在人眼中形成影像叠加,实现3D效果。图像的画质取决于3D片源以及投影机的分辨率,原始分辨率越高,画质自然就越好。同时偏光眼镜的成本也相对低廉,最低几十元就能购买到。当然这类技术也有弊端,需要两台投影机,成本增加,另外需要对两台投影机的位置进行准确调校,并且不能随意移动,因此后期维护比较麻烦。

立体三维:视角受限制

  立体三维技术应该是目前我们最常见的一种3D投影技术了。因为几乎目前所有的3D影院都是采用的这种设备,大家观看《冰河世纪3》的影院几乎都是这种技术实现的。

 


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立体三维技术原理

  与前文我们介绍的两类3D技术有所不同,立体三维技术主要是采用了帧序列的形式来产生立体图像的。其原理如下。

  立体三维技术的实现需要三个要素,首先投影画面的刷新率需要达到每秒120帧,其次需要一个红外信号发射器,另外就是需要一个可以接收红外信号的3D立体眼镜。当3D信号通过电脑(或者其他设备)输入到投影机中,图像以帧序列的格式实现左右帧交替产生,通过红外发射器将这些帧信号传输出去,负责接收的3D眼镜在实现信号同步的同时与左右帧图像进行同步交替开关。从而观看到立体影像。

优派3D投影机发布
应用立体三维技术的优派3D投影机

  优缺点分析:立体三维技术的投影机通常分辨率在XGA以上,图像质量好,并且不需要太多的附加设备。但是,由于此规格的片源较少,并且使用红外传输信号容易受到视角的限制,因此影院里为了让不同位置的观众看到稳定的3D影像,会需要增加很多的红外发射器来实现。

技术最稳定:DLP Link

  DLP Link技术是TI(美国德州仪器)最新推出的一种3D投影技术。它主要是在立体三维技术的基础上进行完善实现的。


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DLP Link技术最新问世 

 

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采用DLP Link技术的投影和立体眼镜

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DLP Link技术实现的3D效果 

  优缺点分析:DLP Link技术的原理与立体三维技术大致相同,唯一的区别是3D信号的传输不是由红外装置,而是通过DLP投影机中的DMD芯片的闭合来控制3D信号的传输。由于DMD芯片的变换频率是以微秒为单位,因此人眼戴上立体眼镜观看过程中几乎是感觉不到信号的变化。这样的好处是信号传输更稳定,并且不受视角的影像。同时由于没有增加其他附加设备,投影机的生产成本不会增加,只需要一副立体眼镜就可以。不过,由于是最新的技术,同立体三维技术相似,3D内容较少影响该技术普及。据TI介绍,这类技术将率先应用在生物、仿真教学中,协助教师进行实际演示。

综述:

  随着越来越多3D影片的热映,3D技术受到的关注将会越来越广。上文中我们介绍的3D技术只是目前应用较为普遍的几类,根据成本、价格以及使用的复杂程度不同,他们分别适用于不同的场合。尽管各有利弊,但是无疑,这些技术的出现,将会让我们的工作和娱乐变得更加生动有乐趣。

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