裸眼3D單芯片集成整體解決方案

　　近年來，隨著平板顯示技術(shù)與相關(guān)材料領(lǐng)域技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及好萊塢對3D顯示技術(shù)的運用和推動，3D顯示技術(shù)正離我們越來越近。這種對3D顯示的追求是符合顯示技術(shù)發(fā)展規(guī)律的。在顯示領(lǐng)域中，我們經(jīng)歷了從黑白到彩色，從彩色到高清的技術(shù)跨越，而今從2D顯示跨越到3D顯示的時機(jī)已經(jīng)來臨。

　　目前我們較多接觸到的3D顯示技術(shù)有兩類：眼鏡式3D顯示；無需眼鏡的3D顯示（即裸眼3D顯示）。此外還有全息顯示等，但是全息技術(shù)目前還很難推廣。眼鏡式3D顯示，顧名思義就是需要用戶佩戴專門的3D眼鏡，通過讓眼睛分別觀察到有視差的圖像而形成3D效果。眼鏡式3D顯示是目前電影院和3D電視常采用的技術(shù)模式。眼鏡式3D顯示的技術(shù)門檻低、實現(xiàn)簡單，但是存在著需改變用戶觀看方式、不符合使用習(xí)慣，以及顯示亮度下降、特別不適合應(yīng)用在移動設(shè)備上等缺點。

　　裸眼3D顯示是指通過視差障礙或者透鏡陣列技術(shù)把經(jīng)過專門設(shè)計的視差障礙或者透鏡陣列放置在顯示面板上，通過它們的分光使得有視差的圖像分別進(jìn)入不同的眼睛來形成3D效果。裸眼3D顯示技術(shù)復(fù)雜，除硬件外，還需要專門的圖像處理算法配合才能形成3D效果。該解決方案已經(jīng)被多家筆記本廠商認(rèn)可，并將于今年下半年上市。

　　裸眼3D的實現(xiàn)

　　SuperD公司采用的裸眼3D顯示技術(shù)是將設(shè)計獨特的雙折射柱透鏡陣列放置在顯示面板前面，并配合專門研發(fā)的圖像處理軟件來形成3D效果。此外，SuperD還專門研發(fā)了用于完成3D圖像處理的芯片，將3D圖像處理獨立于現(xiàn)有的硬件運算資源。在能夠獲得很好3D顯示效果的同時，依然保證了現(xiàn)有硬件資源的利用率。圖1是裸眼3D顯示的示意圖，實際技術(shù)遠(yuǎn)比圖中所示要復(fù)雜，圖1描述了裸眼3D顯示的基本原理。

　　透鏡式裸眼3D顯示技術(shù)不降低顯示亮度，不需改變用戶的觀看習(xí)慣，特別適合在移動設(shè)備上實現(xiàn)。SuperD的裸眼3D顯示技術(shù)需要對現(xiàn)有LCD生產(chǎn)制造工藝流程進(jìn)行改良，需要合成新的材料，在利用精密的微加工技術(shù)來制作光學(xué)模具和器件的同時，需研發(fā)專門的軟件和圖形圖像算法來優(yōu)化3D效果和滿足用戶對片源和應(yīng)用的需求。為使3D圖形圖像處理負(fù)載均衡并保留未來完全獨立的3D顯示圖形圖像處理發(fā)展空間，需要設(shè)計專門的芯片。

　　2D/3D逐點技術(shù)的實現(xiàn)

　　SuperD的2D/3D共融技術(shù)也是區(qū)別于眼鏡式3D的一種重要屬性，因為眼鏡式3D不能區(qū)隔屏幕上的3D區(qū)域和2D區(qū)域，只能采用同一種處理手段，這樣就導(dǎo)致了2D顯示效果受到3D眼鏡的干擾，變得不像原來那樣自然，從而影響視覺感受。

　　為使3D顯示不改變2D顯示的習(xí)慣和應(yīng)用效果，SuperD研發(fā)了一種被稱為逐像素點2D/3D切換的技術(shù)（簡稱為2D/3D共融技術(shù)）。它的特點是允許在同一個顯示面板上，同時顯示2D和3D內(nèi)容。比如：可以通過這種技術(shù)來顯示網(wǎng)絡(luò)點播的視頻，視頻窗口可以觀看3D電影，而其他區(qū)域依然是2D顯示，包括2D圖片、文字等都不受影響。圖2描述了2D/3D共融技術(shù)的效果。

　　SuperD研發(fā)的2D/3D共融技術(shù)包括：1、特殊設(shè)計的雙折射光學(xué)器件，它可以在一定驅(qū)動電壓下實現(xiàn)透鏡狀態(tài)的開關(guān)；2、專門針對這種光學(xué)器件的驅(qū)動電路，驅(qū)動電極的設(shè)計充分考慮了光學(xué)的干涉效果，從而達(dá)到完全不影響畫面效果；3、針對這種光學(xué)器件的逐像素點的2D/3D驅(qū)動，來實現(xiàn)3D區(qū)域的開關(guān)、移動、縮放等功能。

　　圖1中標(biāo)記為“3D窗口”的區(qū)域顯示的是3D效果，3D窗口外的區(qū)域是2D文字區(qū)域。2D/3D共融技術(shù)較大的應(yīng)用領(lǐng)域為互聯(lián)網(wǎng)，通過這種技術(shù)人們可以在欣賞互聯(lián)網(wǎng)3D內(nèi)容的同時，繼續(xù)使用2D下的功能。因為互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)滲透到生活、生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，通過互聯(lián)網(wǎng)我們可以動員大家利用大量資源來制作、傳播和共享3D內(nèi)容以及3D應(yīng)用，這反過來又將極大地推動3D顯示技術(shù)的發(fā)展，因此2D/3D共融技術(shù)對互聯(lián)網(wǎng)的支持是一個非常良性的循環(huán)，既保證了在現(xiàn)有技術(shù)條件下3D顯示與2D顯示的兼容，同時又推動了3D顯示的不斷發(fā)展。

　　近年來，隨著平板顯示技術(shù)與相關(guān)材料領(lǐng)域技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及好萊塢對3D顯示技術(shù)的運用和推動，3D顯示技術(shù)正離我們越來越近。這種對3D顯示的追求是符合顯示技術(shù)發(fā)展規(guī)律的。在顯示領(lǐng)域中，我們經(jīng)歷了從黑白到彩色，從彩色到高清的技術(shù)跨越，而今從2D顯示跨越到3D顯示的時機(jī)已經(jīng)來臨。

　　目前我們較多接觸到的3D顯示技術(shù)有兩類：眼鏡式3D顯示；無需眼鏡的3D顯示（即裸眼3D顯示）。此外還有全息顯示等，但是全息技術(shù)目前還很難推廣。眼鏡式3D顯示，顧名思義就是需要用戶佩戴專門的3D眼鏡，通過讓眼睛分別觀察到有視差的圖像而形成3D效果。眼鏡式3D顯示是目前電影院和3D電視常采用的技術(shù)模式。眼鏡式3D顯示的技術(shù)門檻低、實現(xiàn)簡單，但是存在著需改變用戶觀看方式、不符合使用習(xí)慣，以及顯示亮度下降、特別不適合應(yīng)用在移動設(shè)備上等缺點。

　　裸眼3D顯示是指通過視差障礙或者透鏡陣列技術(shù)把經(jīng)過專門設(shè)計的視差障礙或者透鏡陣列放置在顯示面板上，通過它們的分光使得有視差的圖像分別進(jìn)入不同的眼睛來形成3D效果。裸眼3D顯示技術(shù)復(fù)雜，除硬件外，還需要專門的圖像處理算法配合才能形成3D效果。該解決方案已經(jīng)被多家筆記本廠商認(rèn)可，并將于今年下半年上市。

　　裸眼3D的實現(xiàn)

　　SuperD公司采用的裸眼3D顯示技術(shù)是將設(shè)計獨特的雙折射柱透鏡陣列放置在顯示面板前面，并配合專門研發(fā)的圖像處理軟件來形成3D效果。此外，SuperD還專門研發(fā)了用于完成3D圖像處理的芯片，將3D圖像處理獨立于現(xiàn)有的硬件運算資源。在能夠獲得很好3D顯示效果的同時，依然保證了現(xiàn)有硬件資源的利用率。圖1是裸眼3D顯示的示意圖，實際技術(shù)遠(yuǎn)比圖中所示要復(fù)雜，圖1描述了裸眼3D顯示的基本原理。

　　透鏡式裸眼3D顯示技術(shù)不降低顯示亮度，不需改變用戶的觀看習(xí)慣，特別適合在移動設(shè)備上實現(xiàn)。SuperD的裸眼3D顯示技術(shù)需要對現(xiàn)有LCD生產(chǎn)制造工藝流程進(jìn)行改良，需要合成新的材料，在利用精密的微加工技術(shù)來制作光學(xué)模具和器件的同時，需研發(fā)專門的軟件和圖形圖像算法來優(yōu)化3D效果和滿足用戶對片源和應(yīng)用的需求。為使3D圖形圖像處理負(fù)載均衡并保留未來完全獨立的3D顯示圖形圖像處理發(fā)展空間，需要設(shè)計專門的芯片。

　　2D/3D逐點技術(shù)的實現(xiàn)

　　SuperD的2D/3D共融技術(shù)也是區(qū)別于眼鏡式3D的一種重要屬性，因為眼鏡式3D不能區(qū)隔屏幕上的3D區(qū)域和2D區(qū)域，只能采用同一種處理手段，這樣就導(dǎo)致了2D顯示效果受到3D眼鏡的干擾，變得不像原來那樣自然，從而影響視覺感受。

　　為使3D顯示不改變2D顯示的習(xí)慣和應(yīng)用效果，SuperD研發(fā)了一種被稱為逐像素點2D/3D切換的技術(shù)（簡稱為2D/3D共融技術(shù)）。它的特點是允許在同一個顯示面板上，同時顯示2D和3D內(nèi)容。比如：可以通過這種技術(shù)來顯示網(wǎng)絡(luò)點播的視頻，視頻窗口可以觀看3D電影，而其他區(qū)域依然是2D顯示，包括2D圖片、文字等都不受影響。圖2描述了2D/3D共融技術(shù)的效果。

　　SuperD研發(fā)的2D/3D共融技術(shù)包括：1、特殊設(shè)計的雙折射光學(xué)器件，它可以在一定驅(qū)動電壓下實現(xiàn)透鏡狀態(tài)的開關(guān)；2、專門針對這種光學(xué)器件的驅(qū)動電路，驅(qū)動電極的設(shè)計充分考慮了光學(xué)的干涉效果，從而達(dá)到完全不影響畫面效果；3、針對這種光學(xué)器件的逐像素點的2D/3D驅(qū)動，來實現(xiàn)3D區(qū)域的開關(guān)、移動、縮放等功能。

　　圖1中標(biāo)記為“3D窗口”的區(qū)域顯示的是3D效果，3D窗口外的區(qū)域是2D文字區(qū)域。2D/3D共融技術(shù)較大的應(yīng)用領(lǐng)域為互聯(lián)網(wǎng)，通過這種技術(shù)人們可以在欣賞互聯(lián)網(wǎng)3D內(nèi)容的同時，繼續(xù)使用2D下的功能。因為互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)滲透到生活、生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，通過互聯(lián)網(wǎng)我們可以動員大家利用大量資源來制作、傳播和共享3D內(nèi)容以及3D應(yīng)用，這反過來又將極大地推動3D顯示技術(shù)的發(fā)展，因此2D/3D共融技術(shù)對互聯(lián)網(wǎng)的支持是一個非常良性的循環(huán)，既保證了在現(xiàn)有技術(shù)條件下3D顯示與2D顯示的兼容，同時又推動了3D顯示的不斷發(fā)展。

　　頭部跟蹤技術(shù)

　　由于受到自由式3D顯示技術(shù)原理的限制，在一定的空間范圍內(nèi)會形成一系列的觀看區(qū)域，在這些區(qū)域中，觀眾能夠自由觀看3D效果，但是如果超出這些區(qū)域，就無法看到正常的3D效果。這種現(xiàn)象目前還沒有統(tǒng)一的定義，SuperD將這種只能在某些區(qū)域內(nèi)正常觀看3D效果而無法在這些區(qū)域以外觀看的狀態(tài)稱為“切變現(xiàn)象”。圖3描述了這種現(xiàn)象。

　　圖3中，A位置能正�？吹�3D效果，而B位置看到的3D效果卻是錯誤的。因為兩個眼睛所看到的圖像存在著交換，這就造成了3D層次感與應(yīng)該表現(xiàn)的層次感完全相反的效果。而人眼又不能自動調(diào)節(jié)這種相反的效果，因而造成了嚴(yán)重的頭暈現(xiàn)象。處在切變區(qū)域所看到的3D效果我們稱之為“反視”。在這種情況下，觀眾會發(fā)覺本應(yīng)處在遠(yuǎn)處的物體反而離自己更近，本應(yīng)處在近處的物體卻離自己更遠(yuǎn)，跟我們平時的生理習(xí)慣形成很大反差。

　　為解決觀看區(qū)域受限制的問題，

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