南京大学新发明:不用戴特制眼镜也能够看3D
王元庆的学生正在研究屏幕上的3D画面 快报记者辛一摄
记者南大探秘体验这种新发明
在南京大学西南楼的实验室内,记者看到了这台能够裸眼看3D的仪器。这是由两台电脑组合起来的仪器,其中一台大的电脑就是播放3D图像的主屏幕,而另外一台电脑则是操控界面。
王元庆介绍说,观看这台仪器中的3D画面,要站在一定的区域内才能看到效果,比如这台仪器,就需要站在三四米远的地方,左右不超过一两米的范围内观看。
记者于是站到了规定的区域内观看屏幕,发现屏幕上的图像果然是立体的,但是刚看过去,头也有点发晕,王元庆说这是因为刚刚观看,不太适应,而且这段拍摄的视频分辨率也不太高,屏幕比较小,所以看起来有点模糊。
记者发现,在自己左右移动时,屏幕上的光线似乎也在发生变化,忽明忽暗,而且一旦人离开视觉范围,屏幕马上就会变暗。
王元庆介绍说,这是因为仪器在自动捕捉人眼的缘故,如果人离开视觉区域,屏幕会自动关闭,节省能源。而人在左右移动时,屏幕会自动追踪人的眼睛,跟随人眼的位置来调整屏幕的光线,所以人在移动时屏幕会出现忽明忽暗的现象。
那么,这一技术又是怎样实现的呢?
王元庆告诉记者,在电脑前有一个摄像头,负责拍摄追踪人眼的距离和方位,然后把人眼的位置通过数字信号的方式传递到后台处理器,后台通过一种叫做模式识别系统来分析人所在的距离和方位,然后根据当前人所处的位置来调整主屏幕的画面光线。
那为什么通过确定人眼的距离和方位就能让人眼观看到3D画面呢?
平面三维图是如何变成裸眼中的3D效果的
王元庆说,3D的成像原理很多人可能已经知道了,它是通过人的左眼和右眼的成像原理来设置的,人眼为什么能够观察到物体是立体的,就是因为左右两眼观察到的不同光线反射到眼睛里的缘故,那么拍摄3D影像时也就是模仿人眼的成像原理来拍摄,而人的左右两眼感受到的光线是不同的。
我们知道,光是一种振动的波,也就有一定的角度,叫做偏正光,一条光线就有一个角度。而一个光源发出的光线就可能来自各个不同的角度,在各个方向上分布,而入射到我们左右两眼的光线也就是来自不同的角度,所以左眼看到的物体和右眼看到的角度就不一样。而如果两者重合,就形成立体的感觉。
而3D电影就是模仿人眼的角度去拍摄的,但是因为拍摄的画面最终是呈现在一个平面荧幕上,人眼首先看到的是荧幕,那么就会在平面上成像,反馈到大脑中也是一个平面,而且是一个虚的平面。
就好比我们喜欢玩的一种游戏,就是看平面三维图,很多人第一眼看平面三维图时根本看不出里面是一个具体的什么物体,常常看到的是一张用很多重复花纹组成的图片。而当两眼一起看时,达到某一个角度就会看出一幅幅立体的画面。但看平面三维图有一定的技术和运气,有些人一直找不到那个角度,即使眼睛成了斗鸡眼也还是看不出来,这也是人们喜欢这个游戏的原因所在。
而现在,如果能使用一种办法,直接把这个成三维的角度光线反射到人的眼中,那么人眼就会自动看到那幅三维图像了。
而王元庆教授他们所研究的方法正是如此,他们通过捕捉到人眼的位置和距离,来实时测算出光线反射到两只眼睛中的角度,然后再调整屏幕上图像的光线,使得屏幕上图像反射出来的光线正好达到人眼能看到立体图像的那种角度,那么这时人眼看到的图像就是一种立体的图像了。
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