1? 立體顯示是什么

無論是在超圖公司在技術(shù)大會的展臺，還是在超圖公司本部的三維展示廳里面，立體顯示都是關(guān)注度極高的一項特色功能。立體顯示技術(shù)，在電影院中已經(jīng)得到了廣泛的使用，觀眾通過佩戴3D立體眼鏡來獲得立體的視覺體驗，讓原本是平面的屏幕展現(xiàn)出躍然而出的立體效果。立體顯示結(jié)合了當前最先進的計算機軟硬件技術(shù)和三維可視化技術(shù)，具有功能強大、性能優(yōu)越、效果逼真的特性。如今，SuperMap GIS也已經(jīng)吸納了這項新奇的技術(shù)，三維場景的視覺體驗突破了二維屏幕對于真空間顯示的限制，用戶可以從立體顯示中得到前所未有的視覺體驗。三維地理信息系統(tǒng)實現(xiàn)了3D電影一般的震撼視覺效果，是真正的三維可視化展示，。

立體顯示的應(yīng)用從高端到民用，高端包括為軍事及研究機構(gòu)提供的基于虛擬現(xiàn)實、模擬仿真技術(shù)的可視化解決方案，或者城市規(guī)劃的展望規(guī)劃場景展示等；日常中可接觸到的包括如科普場館等寓教于樂的三維立體顯示、數(shù)字景區(qū)或數(shù)字展覽館的在線展示等。

2? 立體顯示技術(shù)原理

立體顯示是按照人的雙眼成像規(guī)律，使用一定的算法分別渲染與左右眼對應(yīng)的、有差別的兩幅畫面，再根據(jù)一定的顯示輸出方法，使左右眼分別看到對應(yīng)的圖像，從而使用戶產(chǎn)生立體深度視覺的功能。這種技術(shù)加強了三維場景的顯示效果，進一步提升了三維產(chǎn)品的用戶體驗。目前電影技術(shù)中最流行的3D 電影技術(shù)，就是立體顯示的實際應(yīng)用。

2.1 立體模式

目前較流行的立體顯示技術(shù)有三種，分別是互補色立體、主動式立體和被動立體。下面分別介紹這三種模式的實現(xiàn)原理及優(yōu)缺點。

2.1.1 互補色立體技術(shù)

顯示器通過組合紅、綠、藍這三種顏色來顯示上億種顏色，其中藍色和綠色的混合色是青色，是紅色互補，互補色立體就是就是通過將左眼畫面中的藍色、綠色過濾掉，右眼畫面中的紅色過濾掉，觀看者使用一個雙色眼鏡，使得左眼只能看到左眼圖像，右眼只能看到右眼圖像，兩只眼睛看到的不同影像在大腦中重疊呈現(xiàn)出3D立體效果。

這種立體技術(shù)的優(yōu)點是對計算機硬件沒有特殊要求，特別是紅-青式眼鏡（即濾光鏡片）用戶可自行制造，制作成本低廉。缺點是這種模式會造成顏色信息的丟失，可能會造成觀察者的不適。

2.1.2 主動立體技術(shù)

在主動式立體模式下，驅(qū)動程序?qū)⒔惶娴匿秩咀笥已鄣膱D像，例如第一幀為左眼的圖像，那么下一幀就為右眼的圖像，在下一幀再渲染左眼的圖像，依次交替渲染。觀看者配戴一副快門眼鏡，這種快門不同于照相機的機械快門，它是通過液晶技術(shù)來切換畫面，因此這種眼鏡也稱為液晶快門眼鏡?？扉T眼鏡通過有線或無線的方式與顯卡和顯示器同步，當顯示器上顯示左眼圖像時，眼鏡打開左鏡片的快門同時關(guān)閉右鏡片的快門，當顯示器上顯示右眼圖像時，眼鏡打開右鏡片的快門同時關(guān)閉左鏡片的快門，這樣看不見的某只眼的圖像將由大腦根據(jù)視覺暫存效應(yīng)保留為剛才畫面的影像，只要在無線信號的覆蓋范圍內(nèi)的任何人戴上快門式立體眼鏡都能觀看到立體影像。

主動立體要求立體快門眼鏡的左右鏡片必須與對應(yīng)的投影圖像信號保持同步，同時必須有較高的立體顯示刷新率才會取得滿意的立體效果。這種立體技術(shù)的優(yōu)點是成本較低、立體沉浸感好，可實現(xiàn)平面圖像與立體圖像的無縫切換，其缺點是立體亮度低，眼睛容易疲勞。但通過硬件可以來彌補這些缺點，如采用亮度高的投影機做主動立體顯示可以克服圖像亮度低的缺點；同時眼睛疲勞是由圖像存在閃爍造成的，采用刷新率超過120Hz的屏幕就能讓人眼欣賞到連貫而不閃爍的3D畫面。因此主動快門式立體技術(shù)也是現(xiàn)在應(yīng)用廣泛，受到很多廠商推崇和采用的技術(shù)。

2.1.3 被動立體技術(shù)

被動立體，又叫偏振立體。這種模式主要利用光偏振原理，由于光的傳播方向是任意角度的，偏振技術(shù)就是利用偏振片干涉光的傳播方向，使光按照一定規(guī)律按一定角度傳播，觀看者須佩戴相應(yīng)的偏振式眼鏡，每只眼只接受相應(yīng)角度和方向的光波圖像，從而產(chǎn)生左右眼分離看到不同圖像的效果產(chǎn)生立體。這種模式一般是電影院放映3D電影所采用的模式。

被動立體技術(shù)的優(yōu)點是圖像不閃爍，觀看者不會產(chǎn)生疲勞，并且視域?qū)拸V。缺點是需要使用特殊的幕布，光學(xué)調(diào)教過程比較復(fù)雜，還需要防止散光等等，成本非常高。

2.2 視差模式

目前，SuperMap Realspace支持的視差模式有負視差和正視差兩種。

在負視差模式下，場景中的物體在顯示屏前成像，給觀看者的感受為場景在屏幕外顯示，給觀看者強烈的立體感受。

???? 圖 負規(guī)差模式效果示意圖

在正視差模式下，場景中的物體在顯示屏后成像，給觀看者的感受為場景在屏幕里邊，能感覺到明顯的景深效果。

3 解決方案

為了讓用戶通過SuperMap Deskpro .NET 6R(2012)產(chǎn)品就有身臨其境的3D立體感受，結(jié)合當前的硬件條件，給出以下兩種的解決方案。

3.1 互補色立體顯示方案

由于互補色立體顯示對硬件要求較低，NVIDIA（英偉達）公司針對此提供了一款低成本的硬件解決方案——3D Vision Discover，同時通過SuperMap Deskpro .NET 6R(2012)產(chǎn)品簡單的設(shè)置，就能開啟沉浸式Stereoscopic 3D體驗。

3.1.1 方案的構(gòu)成

互補色立體方案在硬件上由PC機、顯示器、顯卡和雙色立體眼鏡構(gòu)成，因為其低廉的成本，應(yīng)用較為廣泛。下面將詳細介紹該方案對其構(gòu)成的一些要求。

PC機最低系統(tǒng)要求：

• Microsoft? Windows? Vista 32位/64位或Windows 7 32/64位
• Intel? Core?2 Duo或AMD Athlon? X2 或更高型號CPU
• 1GB系統(tǒng)內(nèi)存（推薦2GB）
• 100 MB剩余硬盤空間

?? 顯示器：

• 普通CRT以及LCD顯示器
• 顯卡
• NVIDIA DX10顯卡（推薦）
• 雙色立體眼鏡
• 定制設(shè)計的專用雙色立體（紅/青色）眼鏡

?? 顯卡：

• NVIDIA DX10顯卡（推薦）

雙色立體眼鏡：

• 定制設(shè)計的專用雙色立體（紅/青色）眼鏡

3.1.2 設(shè)置

該方案只需用戶在SuperMap Deskpro .NET 6R(2012)中將場景的立體模式設(shè)置成“互補色立體”，然后適當調(diào)整場景的深度或者視角，立體效果就完整的呈現(xiàn)在眼前。

圖? 將場景的立體模式設(shè)置成“互補色立體”

圖 互補色立體顯示效果圖

3.2 主動立體顯示方案

對于主動立體顯示的方案，用戶可根據(jù)自己的預(yù)算來自行選擇，這種方式所呈現(xiàn)的3D顯示效果幾近完美，是我們所推薦的方案。

NVIDIA（英偉達）所提供的針對主動立體顯示的硬件解決方法有3D Vision和3D Vision Surround 兩種，分別針對中端和高端用戶。

3.2.1 方案的構(gòu)成

NVIDIA（英偉達）提供的這兩套方案由于對顯示器和眼鏡的要求比較高，在硬件上成本較高，均由3D立體幻境套裝、3D Vision-Ready顯示器、顯卡和PC機構(gòu)成，如圖 32所示。但3D Vision Surround需要2臺及以上120Hz以上的顯示器或者投影儀，所呈現(xiàn)出來的的3D立體效果是環(huán)繞式的，因此在成本上高于3D Vision。

圖 3D Vision立體顯示方案構(gòu)成

PC機系統(tǒng)最低要求：

• Microsoft? Windows? Vista 32/64-bit or Windows 7 32/64-bit
• Intel? Core?2 Duo 或AMD Athlon? X2 CPU或更高型號CPU
• 1GB 內(nèi)存 (2GB 推薦)
• 100 MB 硬盤空間

3D Vision-Ready顯示器：

由于主動立體顯示需要刷新率超過120Hz的屏幕來解決圖像閃爍的問題，因此要求顯示器的刷新率為120Hz以上的顯示器。

??????????????????????? 下面列舉幾種常用于該方案的顯示器，根據(jù)分辨率有以下幾種分類，用戶可根據(jù)自己的預(yù)算和要求選擇您所需要的顯示器。

1920x1080

（1）1920*1080分辨率顯示器

• ACER GD245HQbd 120 Hz LCD顯示器 報價：3279
• ACER HS344HQ 120 Hz LCD顯示器 報價：3699

（2）1680*1050分辨率顯示器

• Samsung? SyncMaster 2233RZ 120 Hz LCD顯示器 報價：1490
• ViewSonic? FuHzion? VX2268wm 120 Hz LCD顯示器 報價：2199
• 100 Hz 和更高的CRT顯示器

??? 顯卡：

• NVIDIA Quadro FX 580（推薦）報價：1300

3D立體幻境套裝：

3D立體環(huán)境套裝包括一個無線紅外眼鏡和一個紅外發(fā)射器，報價：1500。

3.2.2 設(shè)置

用戶在體驗身臨其境的3D 立體效果之前，需要做以下設(shè)置：

1. 3D立體環(huán)境的設(shè)置

??? 對3D立體幻境套裝的設(shè)置可參考其用戶手冊。

2. NVIDIA（英偉達）控制面板的設(shè)置

右擊桌面，選擇“NVIDIA（英偉達）控制面”，如下所示。

（1）3D立體視覺設(shè)置

打開“NVIDIA（英偉達）控制面板”后，選擇“3D立體視覺”選項，在該面板中啟用Stereoscopic 3D模式和選擇支持3D立體幻境的顯示，如下所示。

圖? 3D立體視覺設(shè)置

（2）3D設(shè)置

選擇“3D設(shè)置”中的“管理3D設(shè)置”選項，設(shè)置立體顯示模式，在下拉列表中選擇“通用立體活動格式（配備NVIDIA紅外線發(fā)射器）”

i注意	NVIDIA紅外發(fā)射器需與PC機連接

圖 立體顯示模式的設(shè)置

3. SuperMap Deskpro .NET 6R(2012)的設(shè)置

將SuperMap Deskpro .NET 6R(2012)中的場景屬性的立體模式設(shè)置成“四緩存式模式，如下所示。

此時，戴上眼鏡，拖動鼠標，就能在Deskpro的三維場景中體驗逼真的立體效果了。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的3D视觉盛宴——SuperMap Realspace 立体显示技术的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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