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三維(3D)顯示是指采用光學,、圖像處理和計算機等各種技術手段模擬實現(xiàn)人眼的立體視覺特性,將空間物體以 3D 信息再現(xiàn)出來,,呈現(xiàn)出具有縱深感的立體圖像的顯示方式,。近些年來,3D 顯示技術發(fā)展迅猛,,已廣泛應用于科技,、教育、醫(yī)學,、軍事和娛樂等領域,,在國民經濟發(fā)展中的重大戰(zhàn)略意義與經濟前景日益凸顯。3D 顯示是當前發(fā)展的重要前沿技術之一,,其新技術不斷涌現(xiàn),。隨著高分辨率 2D 顯示屏和相關技術的進步,3D 顯示器的性能也在不斷提升,。在眾多 3D 顯示技術中,,光場裸眼 3D 顯示技術解決了眩暈等立體觀看中的視疲勞問題,其實用化指日可待,,特別將為元宇宙提供重要的顯示設備,。
基于此背景,北京航空航天大學王瓊華教授(SID Fellow)組織了“3D 顯示技術及應用”這一???,圍繞光場 3D 顯示、多視點 3D 顯示,、全息 3D 顯示,、近眼顯示和 3D 交互等內容進行原創(chuàng)成果的展示和研究進展的專題綜述,。
在光場 3D 顯示方面,高鑫等人提出了基于預處理卷積神經網絡提升 3D 光場顯示視覺分辨率的方法,,展示了 70 度視角的光場顯示效果,;鄧歡等人提出了基于回返器和反射偏振片的分辨率增強集成成像 3D 顯示器,改善了顯示器的黑網格效應,;喬文等人綜述了基于微納光子器件的光場裸眼 3D 顯示技術,,并總結了阻礙其走向實際應用的兩大瓶頸問題;于迅博等人提出了一種裸眼 3D 顯示中的多視點校正方案,,解決了空間視點分布和采集分布不匹配的問題,;閆興鵬等人提出了宏透鏡陣列位置誤差度量與校正方法,改善了成像質量,;呂國皎等人提出了基于掩膜板陣列的消串擾集成成像 3D 顯示方法,,有效提升了集成成像 3D 顯示的觀看體驗。
在多視點 3D 顯示方面,,李海峰等人提出了基于多指向型背光源的 3D 顯示系統(tǒng),,實現(xiàn)了低串擾、全分辨,、多視點的 3D 顯示效果,;于迅博等人提出了一種視點均勻分布的桌面式光場顯示系統(tǒng),改善了視點間的串擾問題,。
在全息 3D 顯示方面,,曹良才等人綜述了基于液晶空間光調制器的計算全息波前編碼方法,并總結了波前編碼算法的側重方向,;桑新柱等人提出了基于數(shù)字微鏡器件的高分辨率計算全息顯示,,實現(xiàn)了大尺寸高分辨率的動態(tài)全息顯示效果;李勇等人提出了基于數(shù)字化全息的虛實混合場景動態(tài)三維顯示,,實現(xiàn)了 30 幀/秒的彩色動態(tài)全息三維顯示,。
在近眼顯示和 3D 交互方面,王梓等人綜述了視網膜投影顯示技術的研究進展,,并對其未來的前景進行了展望,;滕東東等人提出了基于時序-偏光特性條狀近眼孔徑的超多視圖 3D 顯示,實現(xiàn)了大視角無閃爍 3D 顯示,;王瓊華等人提出了基于 Leap Motion 手勢識別的懸浮真 3D 顯示實時交互系統(tǒng),,實現(xiàn)了 30 幀/秒的交互幀率。