1? 立體顯示是什么

無論是在超圖公司在技術大會的展臺，還是在超圖公司本部的三維展示廳里面，立體顯示都是關注度極高的一項特色功能。立體顯示技術，在電影院中已經得到了廣泛的使用，觀眾通過佩戴3D立體眼鏡來獲得立體的視覺體驗，讓原本是平面的屏幕展現出躍然而出的立體效果。立體顯示結合了當前最先進的計算機軟硬件技術和三維可視化技術，具有功能強大、性能優(yōu)越、效果逼真的特性。如今，SuperMap GIS也已經吸納了這項新奇的技術，三維場景的視覺體驗突破了二維屏幕對于真空間顯示的限制，用戶可以從立體顯示中得到前所未有的視覺體驗。三維地理信息系統實現了3D電影一般的震撼視覺效果，是真正的三維可視化展示，。

立體顯示的應用從高端到民用，高端包括為軍事及研究機構提供的基于虛擬現實、模擬仿真技術的可視化解決方案，或者城市規(guī)劃的展望規(guī)劃場景展示等；日常中可接觸到的包括如科普場館等寓教于樂的三維立體顯示、數字景區(qū)或數字展覽館的在線展示等。

2? 立體顯示技術原理

立體顯示是按照人的雙眼成像規(guī)律，使用一定的算法分別渲染與左右眼對應的、有差別的兩幅畫面，再根據一定的顯示輸出方法，使左右眼分別看到對應的圖像，從而使用戶產生立體深度視覺的功能。這種技術加強了三維場景的顯示效果，進一步提升了三維產品的用戶體驗。目前電影技術中最流行的3D 電影技術，就是立體顯示的實際應用。

2.1 立體模式

目前較流行的立體顯示技術有三種，分別是互補色立體、主動式立體和被動立體。下面分別介紹這三種模式的實現原理及優(yōu)缺點。

2.1.1 互補色立體技術

顯示器通過組合紅、綠、藍這三種顏色來顯示上億種顏色，其中藍色和綠色的混合色是青色，是紅色互補，互補色立體就是就是通過將左眼畫面中的藍色、綠色過濾掉，右眼畫面中的紅色過濾掉，觀看者使用一個雙色眼鏡，使得左眼只能看到左眼圖像，右眼只能看到右眼圖像，兩只眼睛看到的不同影像在大腦中重疊呈現出3D立體效果。

這種立體技術的優(yōu)點是對計算機硬件沒有特殊要求，特別是紅-青式眼鏡（即濾光鏡片）用戶可自行制造，制作成本低廉。缺點是這種模式會造成顏色信息的丟失，可能會造成觀察者的不適。

2.1.2 主動立體技術

在主動式立體模式下，驅動程序將交替的渲染左右眼的圖像，例如第一幀為左眼的圖像，那么下一幀就為右眼的圖像，在下一幀再渲染左眼的圖像，依次交替渲染。觀看者配戴一副快門眼鏡，這種快門不同于照相機的機械快門，它是通過液晶技術來切換畫面，因此這種眼鏡也稱為液晶快門眼鏡。快門眼鏡通過有線或無線的方式與顯卡和顯示器同步，當顯示器上顯示左眼圖像時，眼鏡打開左鏡片的快門同時關閉右鏡片的快門，當顯示器上顯示右眼圖像時，眼鏡打開右鏡片的快門同時關閉左鏡片的快門，這樣看不見的某只眼的圖像將由大腦根據視覺暫存效應保留為剛才畫面的影像，只要在無線信號的覆蓋范圍內的任何人戴上快門式立體眼鏡都能觀看到立體影像。

主動立體要求立體快門眼鏡的左右鏡片必須與對應的投影圖像信號保持同步，同時必須有較高的立體顯示刷新率才會取得滿意的立體效果。這種立體技術的優(yōu)點是成本較低、立體沉浸感好，可實現平面圖像與立體圖像的無縫切換，其缺點是立體亮度低，眼睛容易疲勞。但通過硬件可以來彌補這些缺點，如采用亮度高的投影機做主動立體顯示可以克服圖像亮度低的缺點；同時眼睛疲勞是由圖像存在閃爍造成的，采用刷新率超過120Hz的屏幕就能讓人眼欣賞到連貫而不閃爍的3D畫面。因此主動快門式立體技術也是現在應用廣泛，受到很多廠商推崇和采用的技術。

2.1.3 被動立體技術

被動立體，又叫偏振立體。這種模式主要利用光偏振原理，由于光的傳播方向是任意角度的，偏振技術就是利用偏振片干涉光的傳播方向，使光按照一定規(guī)律按一定角度傳播，觀看者須佩戴相應的偏振式眼鏡，每只眼只接受相應角度和方向的光波圖像，從而產生左右眼分離看到不同圖像的效果產生立體。這種模式一般是電影院放映3D電影所采用的模式。

被動立體技術的優(yōu)點是圖像不閃爍，觀看者不會產生疲勞，并且視域寬廣。缺點是需要使用特殊的幕布，光學調教過程比較復雜，還需要防止散光等等，成本非常高。

2.2 視差模式

目前，SuperMap Realspace支持的視差模式有負視差和正視差兩種。

在負視差模式下，場景中的物體在顯示屏前成像，給觀看者的感受為場景在屏幕外顯示，給觀看者強烈的立體感受。

???? 圖 負規(guī)差模式效果示意圖

在正視差模式下，場景中的物體在顯示屏后成像，給觀看者的感受為場景在屏幕里邊，能感覺到明顯的景深效果。

3 解決方案

為了讓用戶通過SuperMap Deskpro .NET 6R(2012)產品就有身臨其境的3D立體感受，結合當前的硬件條件，給出以下兩種的解決方案。

3.1 互補色立體顯示方案

由于互補色立體顯示對硬件要求較低，NVIDIA（英偉達）公司針對此提供了一款低成本的硬件解決方案——3D Vision Discover，同時通過SuperMap Deskpro .NET 6R(2012)產品簡單的設置，就能開啟沉浸式Stereoscopic 3D體驗。

3.1.1 方案的構成

互補色立體方案在硬件上由PC機、顯示器、顯卡和雙色立體眼鏡構成，因為其低廉的成本，應用較為廣泛。下面將詳細介紹該方案對其構成的一些要求。

PC機最低系統要求：

• Microsoft? Windows? Vista 32位/64位或Windows 7 32/64位
• Intel? Core?2 Duo或AMD Athlon? X2 或更高型號CPU
• 1GB系統內存（推薦2GB）
• 100 MB剩余硬盤空間

?? 顯示器：

• 普通CRT以及LCD顯示器
• 顯卡
• NVIDIA DX10顯卡（推薦）
• 雙色立體眼鏡
• 定制設計的專用雙色立體（紅/青色）眼鏡

?? 顯卡：

• NVIDIA DX10顯卡（推薦）

雙色立體眼鏡：

• 定制設計的專用雙色立體（紅/青色）眼鏡

3.1.2 設置

該方案只需用戶在SuperMap Deskpro .NET 6R(2012)中將場景的立體模式設置成“互補色立體”，然后適當調整場景的深度或者視角，立體效果就完整的呈現在眼前。

圖? 將場景的立體模式設置成“互補色立體”

圖 互補色立體顯示效果圖

3.2 主動立體顯示方案

對于主動立體顯示的方案，用戶可根據自己的預算來自行選擇，這種方式所呈現的3D顯示效果幾近完美，是我們所推薦的方案。

NVIDIA（英偉達）所提供的針對主動立體顯示的硬件解決方法有3D Vision和3D Vision Surround 兩種，分別針對中端和高端用戶。

3.2.1 方案的構成

NVIDIA（英偉達）提供的這兩套方案由于對顯示器和眼鏡的要求比較高，在硬件上成本較高，均由3D立體幻境套裝、3D Vision-Ready顯示器、顯卡和PC機構成，如圖 32所示。但3D Vision Surround需要2臺及以上120Hz以上的顯示器或者投影儀，所呈現出來的的3D立體效果是環(huán)繞式的，因此在成本上高于3D Vision。

圖 3D Vision立體顯示方案構成

PC機系統最低要求：

• Microsoft? Windows? Vista 32/64-bit or Windows 7 32/64-bit
• Intel? Core?2 Duo 或AMD Athlon? X2 CPU或更高型號CPU
• 1GB 內存 (2GB 推薦)
• 100 MB 硬盤空間

3D Vision-Ready顯示器：

由于主動立體顯示需要刷新率超過120Hz的屏幕來解決圖像閃爍的問題，因此要求顯示器的刷新率為120Hz以上的顯示器。

??????????????????????? 下面列舉幾種常用于該方案的顯示器，根據分辨率有以下幾種分類，用戶可根據自己的預算和要求選擇您所需要的顯示器。

1920x1080

（1）1920*1080分辨率顯示器

• ACER GD245HQbd 120 Hz LCD顯示器 報價：3279
• ACER HS344HQ 120 Hz LCD顯示器 報價：3699

（2）1680*1050分辨率顯示器

• Samsung? SyncMaster 2233RZ 120 Hz LCD顯示器 報價：1490
• ViewSonic? FuHzion? VX2268wm 120 Hz LCD顯示器 報價：2199
• 100 Hz 和更高的CRT顯示器

??? 顯卡：

• NVIDIA Quadro FX 580（推薦）報價：1300

3D立體幻境套裝：

3D立體環(huán)境套裝包括一個無線紅外眼鏡和一個紅外發(fā)射器，報價：1500。

3.2.2 設置

用戶在體驗身臨其境的3D 立體效果之前，需要做以下設置：

1. 3D立體環(huán)境的設置

??? 對3D立體幻境套裝的設置可參考其用戶手冊。

2. NVIDIA（英偉達）控制面板的設置

右擊桌面，選擇“NVIDIA（英偉達）控制面”，如下所示。

（1）3D立體視覺設置

打開“NVIDIA（英偉達）控制面板”后，選擇“3D立體視覺”選項，在該面板中啟用Stereoscopic 3D模式和選擇支持3D立體幻境的顯示，如下所示。

圖? 3D立體視覺設置

（2）3D設置

選擇“3D設置”中的“管理3D設置”選項，設置立體顯示模式，在下拉列表中選擇“通用立體活動格式（配備NVIDIA紅外線發(fā)射器）”

i注意	NVIDIA紅外發(fā)射器需與PC機連接

圖 立體顯示模式的設置

3. SuperMap Deskpro .NET 6R(2012)的設置

將SuperMap Deskpro .NET 6R(2012)中的場景屬性的立體模式設置成“四緩存式模式，如下所示。

此時，戴上眼鏡，拖動鼠標，就能在Deskpro的三維場景中體驗逼真的立體效果了。

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• SuperMap技術資源中心網址：http://support.supermap.com.cn
• SuperMap技術資源微博：http://weibo.com/supermapsupport
• SuperMap博客：http://support.supermap.com.cn/supportblog/

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的3D视觉盛宴——SuperMap Realspace 立体显示技术的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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