視差性立體顯示器通過(guò)為用戶左右眼生成兩幅有視差的圖像，從而使用戶產(chǎn)生深度知覺(jué)(立體視覺(jué))。在視差型立體顯示技術(shù)方面，北京理工大學(xué)課題組利用這一原理已經(jīng)研發(fā)出簡(jiǎn)易3D立體顯示器、軸對(duì)稱式立體頭盔顯示系統(tǒng)以及自由曲面光學(xué)透視式頭盔顯示器等相關(guān)產(chǎn)品。

　　在裸眼立體顯示技術(shù)方面，課題組目前已研發(fā)出多投影機(jī)柱面柵屏幕立體顯示系統(tǒng)、基于斜光柵的自由立體顯示器以及360°懸浮顯示方法和系統(tǒng)等。

　　在進(jìn)行立體拍攝顯示技術(shù)研究時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，由于人眼的視覺(jué)生理機(jī)理和立體顯示原理不同，立體圖像往往都存在畸變，畸變使立體影像缺乏真實(shí)深度感，影響立體顯示效果。同時(shí)在一些對(duì)深度信息要求比較嚴(yán)格的應(yīng)用領(lǐng)域，例如遙感遙測(cè)、機(jī)器人視覺(jué)、手術(shù)導(dǎo)航和立體觀測(cè)等，其要求立體影像與真實(shí)場(chǎng)景盡可能一致，否則將影響觀看者充分利用立體顯示的空間深度信息，無(wú)法做出準(zhǔn)確的形狀和位置判斷。2006年，課題組經(jīng)研究提出了一種可消畸變的立體拍攝顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，首次將拍攝、顯示和觀看等系統(tǒng)綜合考慮，用戶采用該設(shè)計(jì)方法可以獲得正面小視場(chǎng)觀看時(shí)一定深度范圍內(nèi)的無(wú)畸變影像。

　　另外，目前基于視差柵的自由立體顯示器尚有一個(gè)重要環(huán)節(jié)不完善，就是它的圖像源都是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)加工的圖像，無(wú)法解決真實(shí)性和實(shí)時(shí)性的問(wèn)題，無(wú)法完成實(shí)拍實(shí)顯，而且圖像動(dòng)畫開發(fā)周期長(zhǎng)，投資較大，表面內(nèi)容不豐富。在醫(yī)療手術(shù)、機(jī)械裝配、氣象分析和空中交通管理、軍事指揮以及廣告娛樂(lè)等領(lǐng)域中，這一問(wèn)題則更為突出。目前我們正在開發(fā)一種多視角立體攝像裝置，通過(guò)硬件同步采集多視角圖像，并對(duì)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼處理，配合現(xiàn)有的自由立體顯示器還原真實(shí)的立體場(chǎng)景。

　　舒適度問(wèn)題有待解決

　　大屏幕立體顯示系統(tǒng)立體展示效果好，臨場(chǎng)感強(qiáng)，在大型立體影院中深受廣大觀眾喜愛。尤其是2009年上映的3D電影《阿凡達(dá)》更是將視差型立體顯示技術(shù)展現(xiàn)到了極致，獲得了空前的成功，標(biāo)志著立體電影時(shí)代的開始。但在實(shí)際應(yīng)用中，大屏幕立體顯示系統(tǒng)也暴露出一些問(wèn)題，例如長(zhǎng)時(shí)間觀看3D電影會(huì)導(dǎo)致頭暈和視疲勞，觀看位置、屏幕大小影響觀看效果以及立體影像存在畸變,畫面缺乏真實(shí)深度感等問(wèn)題。

　　北京理工大學(xué)課題組自2009年起開始進(jìn)行立體顯示舒適度研究，將影響舒適度的因素分為系統(tǒng)安裝制造引起的畸變(視差圖形狀和顏色差異、投影機(jī)安裝、刷新率)和立體顯示機(jī)理與人眼視覺(jué)生理不同而引起的畸變。前者可通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)系統(tǒng)安裝調(diào)試進(jìn)行要求來(lái)解決；后者則可以進(jìn)行理論研究，選擇合適的拍攝顯示觀看參數(shù)，將不舒適性降低到人體可接受范圍之內(nèi)。目前這方面的研究正在進(jìn)行當(dāng)中，同時(shí)我們還在進(jìn)行與人眼主觀觀看效果一致的立體顯示系統(tǒng)畸變檢測(cè)方法研究，研究完成后可對(duì)3D節(jié)目制作(實(shí)拍或者電腦制作)進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)立體顯示系統(tǒng)和觀看場(chǎng)所的設(shè)計(jì)進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)。