人之所以能夠看到立體的景物,是因為我們的雙眼可以各自獨立看東西,左右兩眼有間距,造成兩眼的視角有些細微的差別,而這樣的差別會讓兩眼個別看到的景物有一點點的位移。而左眼與右眼圖像的差異稱為視差,人類的大腦很巧妙地將兩眼的圖像融合,產(chǎn)生出有空間感的立體視覺效果在大腦中。
由于計算機屏幕只有一個,而我們卻有兩個眼睛,又必須要讓左、右眼所看的圖像各自獨立分開,才能有立體視覺。這時,就可以通過3D立體眼鏡,讓這個視差持續(xù)在屏幕上表現(xiàn)出來。通過控制IC送出立體訊號(左眼->右眼->左眼->右眼->依序連續(xù)互相交替重復)到屏幕,并同時送出同步訊號到3D立體眼鏡,使其同步切換左、右眼圖像,換句話說,左眼看到左眼該看到的景像,右眼看到右眼該看到的景像。3D立體眼鏡是一個穿透液晶鏡片,通過電路對液晶眼鏡開、關(guān)的控制,開可以控制眼鏡鏡片全黑,以便遮住一眼圖像;關(guān)可以控制眼鏡鏡片為透明的,以便另一眼看到另一眼該看到的圖像。3D立體眼鏡就可以模仿真實的狀況,使左、右眼畫面連續(xù)互相交替顯示在屏幕上,并同步配合3D立體眼鏡,加上人眼視覺暫留的生理特性,就可以看到真正的立體3D圖像。
現(xiàn)實3D立體眼鏡的顯示模式
市面上搭配3D/VR立體眼鏡應用的立體圖像種類繁多。最常見的顯示模式主要有以下四種:交錯顯示(Interlacing)、畫面交換(Page-Flipping)、線遮蔽(Line-Blanking)、畫面同步倍頻(Sync-Doubling)。
Vr虛擬現(xiàn)實交錯顯示(Interlacing)
交錯顯示(Interlacing)就是依序顯示第1、3、5、7……等單數(shù)掃描線,然后再依序顯示第2、4、6、8……等偶數(shù)掃描線的周而復始的循環(huán)顯示方式。這就有點類似老式的逐行顯示器和NTSC、PAL、及SECOM等電視制式的顯示模式。
交錯顯示模式的工作原理是將一個畫面分為二個圖場,即單數(shù)描線所構(gòu)成的單數(shù)掃描線圖場或單圖場與偶數(shù)描線所構(gòu)成的偶數(shù)掃描線圖場或偶圖場。在使用交錯顯示模式做立體顯像時,我們便可以將左眼圖像與右眼圖像分置于單圖場和偶圖場(或相反順序)中,我們稱此為立體交錯格式。如果使用快門立體眼鏡與交錯模式搭配,則只需將圖場垂直同步訊號當作快門切換同步訊號即可,即顯示單圖場(即左眼畫面)時,立體眼鏡會遮住使用者之一眼,而當換顯示偶圖場時,則切換遮住另一支眼睛,如此周而復始,便可達到立體顯像的目的。
由于交錯模式不適于長時間且近距離的操作使用,就計算機顯示周邊技術(shù)而言,交錯模式需要顯示硬件與驅(qū)動程序的雙重支持之下方可運行。隨著相關(guān)顯示周邊技術(shù)的進步,非交錯模式已完全取代交錯模式成為標準配備。
Vr虛擬現(xiàn)實畫面交換(Page-Flipping)
畫面交換(Page-Flipping)是由特殊的程序來改變顯卡的工作原理,使新的工作原理可以用來表現(xiàn)立體3D效果。因為不周的顯示芯片有其獨特的工作原理,所以如果要使用畫面交換,那么必須針對各個顯示芯片發(fā)展獨特的立體驅(qū)動程序以驅(qū)動3D硬件線路,因此畫面交換僅限于某些特定顯示芯片。
它的工作原理是將左右眼圖像交互顯示在屏幕上的方式,使用立體眼鏡與這類立體顯示模式搭配,只需要將垂直同步訊號作為快門切換同步訊號即可達成立體顯像的目的。而使用其它立體顯像設備則將左右眼圖像(以垂直同步訊號分隔的畫面)分送至左右眼顯示設備上即可。
畫面交換提供全分辨率的畫面質(zhì)量,故其視覺效果是四種立體顯示模式中最佳的。但是畫面交換的軟硬件要求也是最高的,原因主要有兩點。第一、Vr虛擬現(xiàn)實屏幕的交錯顯示與3D立體眼鏡的遮蔽不佳的話,那么有可能只能使左眼看到右眼的部份,右眼看到左眼的部份,造成"三重"圖像(左眼、右眼、合成圖像),也就是說圖像會有殘影出現(xiàn)。所以要想同時存取左右眼的畫面,那么畫面緩存器(Frame Buffer)所需的最小容量就要普遍的兩倍。第二,由于屏幕是交錯顯示,因此不可避免地會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。要想克服立體顯像的閃爍問題,左右眼都必須提供至少每秒60個畫面,也就是說垂直掃描頻率必須達到120Hz或更高。
Vr虛擬現(xiàn)實畫面同步倍頻(Sync-Doubling)
畫面同步倍頻(Sync-Doubling)與前兩種顯示模式最大的不同,它是用硬件線路而不是軟件去產(chǎn)生立體訊號,所以無需任何驅(qū)動程序來驅(qū)動3D硬件線路,因此任何一個3D加速顯示芯片均可支持。只需在軟件系統(tǒng)上,對左右眼畫面做上下安排便可達成。
它的工作原理是通過外加電路的方式在左右畫面間(即上下畫面間)多安插一個畫面垂直同步訊號,如此便可使左右眼畫面,就像交錯般地顯示在屏幕上,通過使用畫面垂直同步訊號為快門切換同步的方式,我們便可以將左右畫面幾乎同時送到相對應的雙眼中,達到立體顯像的目的。由于畫面同步倍頻會將原垂直掃描頻率加倍,因此須注意顯示設備掃描頻率的上限。此模式是最具效果的立體顯示方式,不會受限于計算機硬件規(guī)格,同時可利用圖像壓縮(MPEG)格式,達到進一步傳輸、儲存的目的。
Vr虛擬現(xiàn)實線遮蔽(Line-Blanking)
線遮蔽(Line-Blanking)與畫面同步倍頻一樣,是通過外加電路的方式來達到立體顯像的目的,相當適合計算機標準的非交錯顯示模式。
它的工作原理是將擷取的畫面儲存在相當?shù)木彺嫫?Buffer)中,送出遮蔽偶數(shù)掃描線的畫面后送出一個畫面垂直同步訊號,再接著送出遮蔽單數(shù)掃描線的畫面,如此周而復始的擷取畫面并送出兩個單偶遮蔽的畫面,便可類似于畫面交換的方式行立體顯像的工作。其工作模式會將顯卡送出訊號的垂直掃描頻率加倍,因此使用這種立體顯示模式,須注意顯示設備掃描頻率的上限。
由于其采用立體交錯格式,對于過去的交錯顯示的應用軟件及媒體,線遮蔽都可充分支持,因此這種立體顯示模式的回溯兼容性最佳。但它與交錯模式一樣,垂直分辨率將會減少一半,所以立體畫面品質(zhì)會比畫面交換模式稍差。
市場上的一些Vr虛擬眼鏡產(chǎn)品
虛擬現(xiàn)實Eye3D無線立體眼鏡系一款高階玩家級立體眼鏡,戴上Eye3D無線立體眼鏡后,立刻就能進入非常逼真的3D場景, 看見游戲中的人物在眼前跳進跳出。同時無線設計的立體眼鏡,讓玩家們在玩游戲時,可以毫無負擔,輕松又自在地融入游戲之中,體驗一趟超炫的身立奇境之旅。
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Vr虛擬現(xiàn)實Eye-Trek FMD 700:迷你LCD顯示器,獨特的光學系統(tǒng)復制了36寸熒屏效果。無限的兼容性可連接到DVD播放器,游戲控制臺或其他AV產(chǎn)品上,PLA逐行倒相制式可連接國際電視系統(tǒng)委員會錄象機信號,外制8小時超容量電池。攜帶方便,操作容易,能像傳統(tǒng)的眼睛一樣配戴。力量適配器: 直流 9 V 電壓的輸出,可充電的鋰性電池:LP900鋰電池,7.2V/900 mAH。
Vr虛擬現(xiàn)實Eye-trek FMD-700是Olympus 影像眼鏡的高階產(chǎn)品,專門提供作為專業(yè)領域使用。本產(chǎn)品可以跟所有的影像訊號作連結(jié)而且擁有可以跟PC或是筆記型計算機直接連接的界面。Eye-trek FMD-700擁有驚人的百萬畫素的影像分辨率以及BBE環(huán)繞音效。加上本身是NTSC界面適合全世界所有的使用格式。
Eye-Trek開創(chuàng)了一個全新的娛樂世界。Eye-Trek,只有一只太陽眼鏡的大小,變能夠?qū)⑵胀ǖ挠跋窕蚴请娨曈捌D(zhuǎn)變成令人驚艷的超大尺寸畫面—就像是從兩公尺的距離觀賞著52" 的大屏幕一樣。
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