CN108471527A - 一种扫描式全角度裸眼3d显示技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扫描式全角度裸眼3D显示技术，包括如下步骤:软件对物体3D模型进行实时扫描及自动切片处理，从而得到3D模型的截面图;高速往复的数字光学投影系统将所述截面图投射到高速漫反射膜上，再现横截面的光影,通过短时间内不同高度横截面的光影再现，利用人眼视觉短暂，展现出一个三维物体的光影。本发明结合机械结构与高速投影技术，是一种扫描式全角度裸眼3D显示方法，设备便宜，并提升了观赏体验，对3D显示有重要的意义和应用场景。

Description

一种扫描式全角度裸眼3D显示技术

技术领域

本发明涉及3D显示领域，具体是一种扫描式全角度裸眼3D显示技术。

背景技术

运用三维显示技术制造出虚拟与现实相互交错的视觉效果已经比比皆是，然而，传统3D显示方法要求观众的视线延长线与投影机镜头错开，接收特定角度的偏振光，对灯光、环境、视角的控制要求极为严苛，观赏性受限，只能通过透视、遮挡、视差、聚合产生视觉欺骗的伪3D。且目前的三维显示技术如VR、HoloLens等均存在操作环境严苛、设备昂贵、并未在空间成像、视角单一等问题。此外，由于人眼通常聚焦在二维显示屏幕上，而三维画面是在屏幕的前面或后面，这种辐辏和调焦的矛盾不仅加重人眼与大脑的负担，而且长时间观看会导致眼睛疲劳和不适，甚至可能引起精神上的障碍，因此本发明提出了一种扫描式全裸眼3D显示技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扫描式全角度裸眼3D显示技术，已解决背景技术中提出的目前三维显示技术的问题。

为实现以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种扫描式全角度裸眼3D立体显示技术，包含以下步骤：

1.软件将需要显示物体的3D模型或动画导入软件，按照投影的需求分层渲染切片,获得截面图，通过HDMI将截面图实时输出至数字光学投影系统。

2.高速往复的数字光学投影系统将模型的横截面同步投射到高速往复式漫反射膜上，再现模型切片的光影。

3.单片机通过控制高速闭环步进电机对漫反射膜的振动进行启动校零和误差修复,保证其进行精准、稳定的高速振动。

4.单片机控制数字光学投影系统，采用差分算法，控制投影系统的触发信号，保证数字光学投影系统刷新速率与高速闭环步进电机带动漫反射膜的振动速率精准同步。

5.短时间内在不同高度等比例再现模型的所有横截面，利用人眼的视觉暂留，展现出一个三维物体的光影。

与现有技术相比，本发明的有益效果是:

1.本发明突破传统视觉欺骗模式，采用扫描式体三维显示技术，利用人眼的视觉暂留，在空间内堆积光影，稳定体现真实三维光影效果。无需设备辅助，可供多人全视角观看。

2.本发明采用扫描式体三维显示技术，无严苛的环境要求。

3.本发明匹配的模型处理算法，对三维模型进行实时切片处理，高速渲染器引擎响应速度极快，投影设备的快速变焦，高帧率快速切换和机械结构薄膜高速运动的同步非常精准、连贯，无延迟。

4.运用当前市场上较为先进的高速投影技术，图像流畅，反差大，有较高的对比度。现在，大多数投影机的对比度可做到600:1到800:1的之间，画面的视感冲击强烈，没有像素结构感，形象自然，颗粒感弱，只要相对可视距离和投影图像画面大小调得合适，几乎看不出像素结构。运用降低图像色域的方法，来满足帧率上的极限需求，用每秒钟数以亿计的光点拟合出一个三维物体，给用户以极大的视觉享受。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图2为本发明的显示效果图。

图3为本发明的显示效果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示本发明的系统示意图，图2，图3为本发明的显示效果图。一种扫描式全角度裸眼3D立体显示技术，具体实施包含以下步骤：（1）软件将需要显示物体的3D模型或动画导入软件，按照投影的需求分层渲染切片,获得截面图，通过HDMI将截面图实时输出至数字光学投影系统，；（2）高速往复的数字光学投影系统将模型的横截面同步投射到高速往复式漫反射膜上，再现模型切片的光影；（3）单片机通过控制高速闭环步进电机对漫反射膜的振动进行启动校零和误差修复,保证其进行精准、稳定的高速振动；（4）单片机控制数字光学投影系统，采用差分算法，控制投影系统的触发信号，保证数字光学投影系统刷新速率与高速闭环步进电机带动漫反射膜的振动速率精准同步；（5）短时间内在不同高度等比例再现模型的所有横截面，利用人眼的视觉暂留，展现出一个三维物体的光影。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种扫描式全角度裸眼3D立体显示技术，其特征在于，包含以下步骤：

1.软件将需要显示物体的3D模型或动画导入软件，按照投影的需求分层渲染切片,获得截面图，通过HDMI将截面图实时输出至数字光学投影系统；

2.高速往复的数字光学投影系统将模型的横截面同步投射到高速往复式漫反射膜上，再现模型切片的光影；

3.单片机通过控制高速闭环步进电机对漫反射膜的振动进行启动校零和误差修复,保证其进行精准、稳定的高速振动；

4.单片机控制数字光学投影系统，采用差分算法，控制投影系统的触发信号，保证数字光学投影系统刷新速率与高速闭环步进电机带动漫反射膜的振动速率精准同步；

5.短时间内在不同高度等比例再现模型的所有横截面，利用人眼的视觉暂留，展现出一个三维物体的光影。