Estado de la investigación del 3D a simple vista

La tecnología 3D a simple vista se puede dividir en barreras de luz, lentes cilíndricas y tecnología 3D de retroiluminación direccional. Ya en 2009, la tecnología de visualización multicapa (MLD) desarrollada por la empresa estadounidense PureDepth es una tecnología de visualización 3D a simple vista. La ventaja de esta tecnología es que no provocará náuseas, mareos ni otras reacciones adversas al espectador. Al mismo tiempo, esta tecnología también supera las limitaciones del campo de visión y el ángulo, ampliando aún más el espacio de visualización. Lo más personalizado es que usando esta tecnología de visualización 3D, también puedes agregar subtítulos 2D. Esta tecnología ahora se usa ampliamente en Las Vegas, EE. UU. En comparación con la tecnología MLD, la tecnología de visualización 3D con lentes cilíndricas no tiene ventajas. Como sugiere el nombre, el tipo de lente cilíndrica utiliza lentes cilíndricas. Se instala una fila de lentes lenticulares frente a la pantalla LCD para que la imagen aparezca en el plano focal de la lente. Por lo tanto, cada píxel de la imagen aparece a través de la lente para ambos ojos humanos. Una vez que la luz de los píxeles ingresa a los ojos izquierdo y derecho a través de diferentes ángulos, la persona superpondrá las imágenes recibidas por ambos ojos en el cerebro para formar una imagen en 3D. En comparación con otras tecnologías de visualización, la principal ventaja de la tecnología de visualización 3D con lentes cilíndricas es que puede cumplir con los requisitos de brillo de la imagen. Sin embargo, la imagen se presenta al público a través de una capa de lentes, por lo que es difícil lograr una mayor. gran avance en la resolución de la imagen. Además, instalar una lente delante de la pantalla LCD requiere altos costos de fabricación y altos costos de mantenimiento, lo que no favorece la popularización y el uso. La tecnología de visualización 3D con barrera de luz es una nueva tecnología de visualización desarrollada conjuntamente por varios ingenieros del departamento europeo de I+D de Sharp. Esta tecnología agrega patrones de polarización y capas de polímero entre el panel LCD y el dispositivo emisor de luz interno. Cuando la imagen se muestra frente a la audiencia a través del panel LCD, el modo de polarización puede distinguir las imágenes recibidas por los ojos izquierdo y derecho, formando así una visualización tridimensional en el cerebro de la audiencia. Esta tecnología integra modos de polarización y capas de polímero en las pantallas, lo que puede desempeñar un papel en el rango más amplio y el control de costos, pero es difícil aumentar el brillo en la visualización de imágenes y la tecnología de visualización 3D. El principio de visualización de la tecnología 3D de fuente de luz direccional es básicamente similar a la tecnología de visualización mencionada anteriormente, excepto que se requieren dos fuentes de luz de fondo al presentar imágenes 3D. Cuando los ojos izquierdo y derecho de la audiencia reciben la imagen al mismo tiempo, las fuentes de luz de fondo en diferentes direcciones se iluminan alternativamente y las imágenes de los ojos izquierdo y derecho se presentan alternativamente a la audiencia a través de una película reflectante de 3M. Debido a que el ojo humano tiene un cierto tiempo de pausa visual, las imágenes alternas pueden formar una imagen tridimensional en el cerebro humano. Pero el efecto de visualización final no puede cumplir con los requisitos de la alta definición. Las tecnologías clave para la visualización 3D a simple vista incluyen principalmente el principio óptico de separación de vistas, división de subpantallas, presentación de vistas independientes y software de procesamiento de gráficos para pantallas LCD de visualización estereoscópica. De hecho, las imágenes 3D vistas a simple vista se presentan basándose en el paralaje de los ojos humanos. Siempre que las imágenes de los ojos izquierdo y derecho se puedan presentar de manera razonable, puede aparecer un efecto de vídeo tridimensional. La partición de subpantalla consiste en dividir la visualización a simple vista en vistas, y cada vista tiene un área fija. En la visualización de vídeo, las imágenes de cada subimagen deben presentarse alternativamente, lo que forma un vídeo tridimensional en la mente de la audiencia. La tecnología actual de visualización 3D a simple vista no está lo suficientemente madura y todavía es demasiado pronto para realizar una visualización 3D a simple vista que pueda usarse en todas partes de la vida de las personas. Sin embargo, el gran disfrute visual que la visualización 3D a simple vista puede brindar a las personas todavía inspira el entusiasmo investigador del personal relevante, y su enorme potencial de mercado también promueve el avance continuo de las tecnologías relacionadas para lograr efectos de visualización de alta definición. Así que no a simple vista maduro.

Modo de codificación del terminal de visualización 3D a simple vista

La representación de imágenes 3D requiere la transmisión de una gran cantidad de datos, por lo que para actualizar la tecnología 3D, la tecnología de compresión de datos debe ser bastante avanzado. La codificación de imágenes 3D tradicional utiliza básicamente el canal de transmisión izquierdo como capa básica de datos y el canal de transmisión derecho como capa auxiliar del canal izquierdo. El marco del sistema ATTEST de Europa utiliza transmisión de datos de video de un solo canal al transmitir datos de imágenes 3D y también combina el formato de video estereoscópico 3D con los datos de profundidad correspondientes. La cantidad de datos se puede reducir mediante una compresión ultraligera de datos de vídeo profundos, que se transmiten principalmente a través de un solo canal. Las tasas de bits utilizadas por Orbi y Interview para la codificación profunda son el 6,2% y el 3,5% de sus respectivas tasas de bits de un solo canal, respectivamente. Este método de codificación para terminales de presentación de imágenes estereoscópicas 3D es adecuado para la tecnología tradicional de visualización 3D a simple vista. Su principio de generación de imágenes es básicamente que los ojos izquierdo y derecho reciben la información de la imagen transmitida respectivamente y luego forman una imagen tridimensional en el cerebro, por lo que solo se necesitan dos canales para transmitir datos de video. Para lograr una visualización de video 3D a simple vista, la cantidad de datos que se generarán es mayor y el método de codificación de terminal de visualización tradicional es teóricamente imposible. Sin embargo, el método más exitoso en visualización 3D a simple vista es el método de codificación de terminal de vídeo estereoscópico basado en paralaje.

Su principal principio de funcionamiento es: primero codificar la información de la imagen que recibirá el ojo izquierdo en el estándar H.264, luego comparar la imagen codificada recibida por el ojo izquierdo con la imagen recibida por el ojo derecho, obtener la información de diferencia visual correspondiente mediante estimación visual y luego, la información se codifica H.264; el flujo de datos del ojo izquierdo finalmente generado y el flujo de datos de disparidad se envían al decodificador a través del canal de transmisión, y la operación de decodificación obtiene la vista codificada del ojo izquierdo y la vista de disparidad codificada. Con base en esta información, se obtienen los datos de la vista del ojo derecho y la información de los datos de los otros seis puntos de vista y, finalmente, todos los datos se integran y se muestran en la pantalla estereoscópica 3D a simple vista. Este método de codificación de terminal de visualización también se utiliza en algunos monitores reales, pero todavía hay algunos problemas: la pantalla parpadeará, lo que siempre ha sido un problema con los monitores. Las pantallas de diferentes tamaños y diferentes entornos de visualización provocarán diferentes intensidades y frecuencias de parpadeo; debido al movimiento periódico de la rejilla frente a la pantalla DLP, es fácil producir píxeles que sean diferentes de los píxeles originales en un área determinada de ​El efecto también existe en las visualizaciones 3D a simple vista. Es muy difícil eliminar por completo estos problemas y las tecnologías relacionadas aún se encuentran en la etapa de investigación. Técnicamente hablando, el 3D a simple vista se puede dividir en tres tipos: tecnología de lente cilíndrica con barrera de luz y fuente de luz direccional. La mayor ventaja de la tecnología 3D a simple vista es que elimina los grilletes de las gafas, pero todavía existen muchas deficiencias en términos de resolución, ángulo de visión, distancia de visión, etc.

Al mirar, el público necesita mantener una determinada posición con el dispositivo de visualización para ver la imagen 3D (el efecto 3D se ve muy afectado por el ángulo de visión. La imagen 3D todavía tiene diferencias con la polarizada común). Tecnología 3D y tecnología de obturador 3D Existe una cierta brecha. Sin embargo, el gigante de la industria de paneles LCD AUO y el gigante de I+D 3M han estado desarrollándose activamente y se espera que produzcan en masa algunos dispositivos de visualización 3D a simple vista este año y el próximo. Barrera óptica: la tecnología de barrera óptica 3D también se llama barrera de paralaje o tecnología de barrera de paralaje. Su principio es similar a la polarización 3D. Fue investigada con éxito por ingenieros de los laboratorios europeos de Sharp durante más de diez años. Los productos 3D de barrera de luz son compatibles con la tecnología de cristal líquido LCD existente, por lo que tienen ventajas en términos de producción en masa y costo. Sin embargo, la resolución de imagen y el brillo de los productos que utilizan esta tecnología disminuirán. Se hizo una serie de franjas verticales con una dirección de 90 grados utilizando una capa de cristal líquido y una película polarizadora. Ventajas: Compatible con la tecnología LCD existente, por lo que tiene ventajas en producción en masa y costo.

Desventajas: El brillo de la imagen es bajo y la resolución disminuirá inversamente a medida que aumente el número de imágenes reproducidas simultáneamente en el monitor. La tecnología de lentes cilíndricas también se llama tecnología 3D de lentes lenticulares o lentes microcilíndricas. Su mayor ventaja es que su brillo no se verá afectado. El principio de la tecnología 3D de lentes cilíndricas es agregar una capa de lentes cilíndricas delante de la pantalla LCD. Ventajas: la tecnología 3D muestra mejores resultados sin afectar el brillo.

Desventajas: la fabricación relacionada es incompatible con la tecnología de cristal líquido LCD existente, y es necesario invertir nuevos equipos y líneas de producción para apuntar la fuente de luz: la principal empresa que invierte mucha energía en la tecnología 3D. a la fuente de luz es 3M Company. La tecnología 3D de fuente de luz direccional se combina con dos conjuntos de diodos emisores de luz, y con el panel LCD de respuesta rápida y el método de conducción, el contenido 3D puede ingresar a los ojos izquierdo y derecho del espectador de manera ordenada e intercambiar imágenes para crear paralaje. , haciendo que la gente sienta el efecto 3D. No hace mucho, la empresa 3M acaba de demostrar su película óptica 3D desarrollada con éxito. Este producto permite mostrar imágenes reales en 3D en dispositivos portátiles como teléfonos móviles y consolas de juegos sin usar gafas 3D, lo que mejora enormemente la comunicación y la interacción basadas en dispositivos móviles. Ventajas: Puede garantizar la resolución y la transmisión de luz, no afectará la estructura de diseño existente y el efecto de visualización 3D es excelente.

Desventajas: La tecnología aún está en desarrollo y los productos aún no están maduros.