本文關鍵詞：基于多層液晶的近眼三維顯示研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,近眼顯示在軍事應用、工業(yè)生產、3D顯示與電子游戲等領域有著越來越廣泛的應用。比如Oculus公司推出的Oculus Rift產品和Google公司推出的可穿戴設備Google Glass產品,都引起了消費領域的廣泛關注。如果將近眼顯示與三維顯示技術相結合形成近眼三維顯示,將會極大的提高用戶的視覺體驗,豐富人們的日常生活。然而在傳統(tǒng)的可穿戴近眼三維顯示領域中,頻繁使用到自由曲面元件、全息光學元件等,同時還會引入其它反射、折射、衍射等元件,增加了光學系統(tǒng)的復雜度,降低了顯示設備的便攜性。因此,Hironobu Gotoda等就提出一種多層的計算顯示方案,其使用堆疊的空間光調制器產生隨視點變化而變化的圖像,得到精確的運動視差。同時Andrew Maimone等利用多層液晶結構制作了增強顯示眼鏡,結合非負矩陣分解算法,優(yōu)化出了最佳的重構光場�；谇叭藢Χ鄬右壕Ы埏@示技術的研究,本文詳細闡述了基于多層液晶的近眼顯示技術的基本原理,著重介紹了如何利用高維度線性最小二乘算法和非負矩陣分解算法,結合光線與多層像素的一一對應關系,計算出多層液晶像素的透過率,最終實現(xiàn)三維場景的重構。其次本文分別采用3ds max軟件和OpenGL語言實現(xiàn)了目標光場的創(chuàng)建。實驗表明,兩種方法采樣出的光場完全相同,且OpenGL實時性更高,因而更具通用性。同時本文利用人眼不同視場的不同MTF曲線,計算出了相應視場的分辨力分布,并依此設計得到了最優(yōu)的光場權重矩陣�；谠摍嘀貎�(yōu)化方案,在提高優(yōu)化自由度的同時,保證了圖像保真度,使得顯示效果更加接近真實情況。再次基于人眼不同視場下分辨能力的不同,本文提出了一種基于自適應分辨率的近眼光場顯示加速算法。該算法首先通過對中心視場精密采樣、邊緣視場稀疏采樣的方式,降低重構光場的信息量；其次利用索引紋理對光線場密度重新排布,最后使用GLSL語言實時渲染出液晶層透過率,實現(xiàn)三維場景的重構。最后本文提出了近眼三維顯示技術目前遇到的瓶頸,并對可能的改進方法作了預測。
【關鍵詞】：近眼三維顯示 多層液晶 人眼視覺特性
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN27
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 三維顯示技術概述10-18
• 1.1.1 雙視差顯示10-14
• 1.1.2 水平視差多視角顯示14-17
• 1.1.3 全視差顯示17-18
• 1.2 基于多層液晶的三維顯示概述18-22
• 1.3 研究內容及創(chuàng)新點22-24
• 1.3.1 研究內容22-23
• 1.3.2 創(chuàng)新點23-24
• 2 基于多層液晶的三維顯示原理24-36
• 2.1 液晶基本結構24-25
• 2.2 基于多層液晶的三維顯示基本原理25-26
• 2.3 目標光場的創(chuàng)建26-27
• 2.4 高維度線性最小二乘算法27-30
• 2.5 非負矩陣分解算法30-35
• 2.6 本章小結35-36
• 3 基于多層液晶的目標光場創(chuàng)建36-53
• 3.1 3ds max創(chuàng)建光場36-45
• 3.1.1 相機陣列的位置37-39
• 3.1.2 相機的視口朝向39
• 3.1.3 相機的視場角39-41
• 3.1.4 相機的分辨率41-42
• 3.1.5 光場與像素的對應關系42-45
• 3.2 OpenGL創(chuàng)建光場45-49
• 3.2.1 讀取obj模型45-46
• 3.2.2 坐標變換46-49
• 3.3 3ds max和OpenGL創(chuàng)建光場的比較49-52
• 3.4 本章小結52-53
• 4 基于人眼視覺特性的近眼光場顯示優(yōu)化算法53-64
• 4.1 LSQLIN算法與NMF算法的比較53-57
• 4.2 基于視覺特性的權重模型57-59
• 4.3 不同孔徑下的視場角估算59-61
• 4.4 基于視覺特性的優(yōu)化算法實驗結果61-63
• 4.5 本章小結63-64
• 5 基于自適應分辨率的近眼光場顯示加速算法64-74
• 5.1 近眼光場顯示實時性介紹64
• 5.2 近眼光場顯示實時性原理64-67
• 5.3 基于自適應分辨率的算法原理67-70
• 5.4 基于自適應分辨率的算法實驗70-74
• 6 總結與展望74-76
• 6.1 總結74
• 6.2 展望74-76
• 參考文獻76-79
• 作者簡介79
• 攻讀碩士期間學術成果79

【參考文獻】

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1 王歡;徐向陽;辛武根;王偉;涂志中;尹P浛

本文編號：450623