三维电视显示器原理

与其他所有的自动立体显示器一样，TransCAIP三维电视系统并不需要观众戴上特别的眼镜。相反，这种显示器可以再造不同视觉的图像，观众每只眼睛可以看到不同的图像。转移一个视角，又可以看到另一幅景象，这就是所谓的视差现象。虽然早在一百多年前，自动立体显示器的基本原理就已经开始有人研究，但直到最近随着科技的发展，实物显示器的制造才成为一种可能。研究人员解释说，这套三维电视系统所面临的主要技术挑战就是如何将输入图像快速、平滑地转换成集成摄影格式。光场转换方法为实时转换提供了可能性。

集成摄影显示器的工作原理就是集成每一个摄像头所捕获的小图像，然后将其转换成一幅完整的三维图像。这种显示器的优点就是它既可以提供纵视差，也可以提供横视差。其他的三维电视显示器一般要么只能提供纵视差，要么只能提供横视差。这种特殊的功能主要通过光场转换方法来获得，它可以让观众根据各自的不同喜好控制视频参数。只需要通过一套软件，观众就可以控制显示深度、可以选择更小的视角来聚焦某一特定场景。此外，光场转换技术并不要求图像捕捉系统必须拥有大型或远焦镜头。一些现有的图像捕捉系统即可完成任务。

这套三维电视系统被命名为“TransCAIP”。该项目主要负责人、日本东京大学雄一田口博士介绍说，“本系统的最大优点就是可以向用户提供视频参数互动控制功能。互动控制本质上就是根据适当条件再造动态三维情景，这些条件包括原场景的内容、观众的选择以及显示规格等。”TransCAIP系统利用一个由64个摄像机所组成的阵列来捕捉实况画面。所有摄像机都通过以太网网线连接到一台计算机上，计算机将摄像机所捕获的镜头转换成可显示的图像。每台摄像机都包含一个嵌入式HTTP服务器，该服务器负责将JPEG图片序列传送到计算机中。计算机然后将64路独立输入的图像转换成一幅幅完整的集成摄影图片。利用基于图像的翻译技术，计算机可以实时对图片进行转换并重组象素。整个过程被称为光场转换，全部在计算机上实时完成。

日本的科学家目前还在研发一种与三维电视相配套的“虚拟现实”电视机，并计划在2020年以前将这种未来主义的电视机实现商业化生产。“虚拟现实”电视机可以让观众从任何角度欣赏三维图像，另外，它还可以让你触摸 ，嗅到屏幕上的东西。日本内务与通讯部的项目研发主管竹内说：“你能够想像用这种电视观看日本和巴西世界杯足球赛的那种身临其境的感觉吗？”竹内表示，世界各地的公司，大学以及研究机构都在进行研究适合电视播放的三维图像技术，触摸以及气味装置技术。这种三维电视将具有相当广泛的用途。，它可以进行家庭购物，比如，在订购之前，观众可以感受一只手提包。医生可以利用这种电视观看，甚至执行一个病人的三维图像心脏手术。据了解，包括东芝和索尼在内的多家日本大公司都在参与这种新型电视的研究。

美国的电影院此前已经推出了职业美式橄榄球联盟比赛的三维直播服务，日本有线电视台现在每天四次播出三维节目。曾制作过《超人特攻队》和《玩具总动员》等卖座动画片的动画制作公司皮克斯宣布，该公司未来所有的电影都将采用三维立体技术制作。该公司负责说，“在三维画面显示的罗马式圆形竞技场中，矫健的角斗士正在闪转腾挪，将手中的短刀砍向独角怪兽。这可不是什么普通的卡通动画片，而是立体感十足的三维影像。这些激烈厮杀的角斗者近在我的眼前，逼真到让人忍不住想伸手去抓住他们。最妙的是，我不用戴那种笨拙的红蓝双色纸板眼镜，只需肉眼就能欣赏这些三维画面。”

一台电视能看多种节目

普通电视机的分辨率为500线，高清晰度电视一般可以达到1050线；而这种三维高清电视(HD3D)已经做到了1280线，而且在继续增加。这意味着它不仅比现有电视机更清晰，而且多了一个更逼真的第三维度。

深光公司计划在拉斯维加斯消费电子展会上，亮相这种还可以让不同观众在同一个屏幕上同时看到不同的节目最新显示技术。

3D技术：电视业界的圣杯

人类眼中看到的世界是三维的，但在大部分时间，我们只能用两维的方式来描绘它。直到近几年，还没有人能找到比戴那种傻里傻气的眼镜更高明的解决办法。

即使当“火星漫游者”号从红色星球上发回全息图像时，NASA的研究人员仍然要戴上和1950年代立体电影观众用的一模一样的眼镜才能看个明白。

不过在实业界，情况一直在悄悄发生变化，从医药研发到汽车设计，都在利用着立体影像技术。只是在文化上这还是样新玩意儿，最多也就在主题公园放放那些“体验短片”，眼镜或头盔照例是少不了的。

10个角度，每秒300帧

第一个取得突破的是剑桥大学教授亚德里安·特拉维斯(AdrianTravis)。

1986年秋季，还在念光学专业研究生的他提出了一种叫“时分复用”(TimeMultiplexing)的技术：通过镜头和快门，你可以从一个角度捕捉到一张图像；假如从10个角度，每个每秒钟都拍下30幅画面，那么无论观看者站在什么位置，他的两只眼睛都能看到不同的活动影像，自然的(不需借助眼镜的)三维图像于是便形成了。

速度是关键。电影每秒钟闪过24帧静止画面，就能在人脑中形成移动的映像；电视视频需要达到30帧/秒，而时分复用需要300帧，以前没有任何装置可以做到这一点。

将世界变成地球村

深光公司已经表示，第一款采用自然3D技术的电脑显示器可望今夏面市，价格约5000美元；HD3D电视机售价约1万美元。对家庭影院发烧友来说，这个价格不算太离谱，量产后还会再降。当然，这些在很大程度取决于是否有厂家愿买他们的技术(它们自己也在研发)。

研究者们也打算让二维的老节目也能变成三维图像，例如夏普的3D笔记本装有一种能将普通DVD放映成3D影像的软件；将来HD3D电视机可能会带一个转换盒。

梅普斯想得很远：“三维的《侏罗纪公园》那太震撼了！三维的武打片真是棒极了！三维的三级片？哦，我的上帝 ……”他还预言：3D显示与高速互联网结合，终极应用将是网络化的虚拟环境；“届时我就可以在加州的家中和印尼朋友一起分享体会……世界将变成真正的地球村。”

在H.264/MPEG-4AVC视频压缩标准提出的，一个使用单一视频流对于多台摄像机同时采集的视频进行高效编码的编码标准。多视点视频编码主要用于编码立体（双视图）的视频，以及自由视点电视和多视图三维电视。