虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與應(yīng)用 課件 2-1成像技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)成像技術(shù)人類視覺形成機(jī)制在日常生活中，人們通過雙眼觀察到的信息可以占到獲取的所有外界信息的八成。眼睛作為感覺器官能夠?qū)馄鸱磻?yīng)，傳送訊號(hào)至大腦，從而產(chǎn)生視覺。光線→角膜→瞳孔→晶狀體（折射光線）→玻璃體（支撐、固定眼球）→視網(wǎng)膜（形成物像）→視神經(jīng)（傳導(dǎo)視覺信息）→大腦視覺中樞（形成視覺）成像技術(shù)分類01成像通道02成像原理03透視方法成像原理按照成像原理分類：視網(wǎng)膜投影、屏幕投影、外界空間投影。視網(wǎng)膜投影屏幕投影外界空間投影成像原理：視網(wǎng)膜投影視網(wǎng)膜投影：通過光束掃描的方式，直接向用戶視網(wǎng)膜投射圖像的新型顯示技術(shù)。原理：通過高速掃描裝置控制光源產(chǎn)生的光束，使得光束按照?qǐng)D像信息，按一定路徑時(shí)序地進(jìn)行調(diào)制，然后通過投影系統(tǒng)將掃描裝置的出射光投影進(jìn)人眼，在視網(wǎng)膜成像，從而將虛擬圖像投射到用戶眼前。成像原理：視網(wǎng)膜投影6視網(wǎng)膜投影優(yōu)點(diǎn)：AR顯示設(shè)備可以將影像直接投射到視網(wǎng)膜中，所以即使是視力不好的人也能清晰地看到影像。缺點(diǎn)：由于采用的是自動(dòng)對(duì)焦的方式，所以投影需要保持在瞳孔的中心，如果眼球偏離中心點(diǎn)的話，就會(huì)看不到影像。成像原理：屏幕投影7屏幕投影：屏幕投影是一種較為傳統(tǒng)簡易的顯示方式，將攝像機(jī)攝取的真實(shí)世界圖像輸入到計(jì)算機(jī)中，然后與計(jì)算機(jī)生成的虛擬景象進(jìn)行合成，最終輸出到顯示器。用戶可以直接從屏幕上獲取增強(qiáng)后的場(chǎng)景圖像。《精靈寶可夢(mèng)》游戲足球轉(zhuǎn)播成像原理：外界空間投影8顯示模塊由投影機(jī)和投影介質(zhì)（幕布、墻面、全息膜等），投影機(jī)需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇高低流明、長短焦鏡頭等不同型號(hào)的機(jī)器?？刂颇K處理內(nèi)容信號(hào)和互動(dòng)數(shù)據(jù)的多媒體服務(wù)器，并控制音響播放、投影機(jī)顯示畫面等。成像技術(shù)分類01成像通道02成像原理03透視方法透視方式分類按照透視的方式分類：光學(xué)透視、視頻透視。光波導(dǎo)式半反半透式

光學(xué)透視方法是把光學(xué)組合器放置在用戶眼前，組合器的部分組件是透光的，允許用戶看到真實(shí)世界，同時(shí)把虛擬內(nèi)容通過光線反射等方式投影到人眼。視頻透視

視頻透視方法是通過攝像機(jī)采集真實(shí)世界畫面，同時(shí)把虛擬內(nèi)容通過圖像疊加以后再投影到人眼。透視方式分類：光波導(dǎo)11

光波導(dǎo)顯示技術(shù)，該技術(shù)的原理是微型投影機(jī)向光波導(dǎo)的一側(cè)投射光線，通過全內(nèi)反射原理，光線會(huì)在光波導(dǎo)內(nèi)反射和傳播，然后從另一邊反射出來，最終反射到用戶眼中。光波導(dǎo)式Rokid微軟HoloLens透視方式分類：視頻透視12視頻透視視頻透視的原理是直接在攝像頭拍攝的畫面上疊加虛擬內(nèi)容，你觀看的是屏幕的“虛擬內(nèi)容”，并不是直接看到真實(shí)世界環(huán)境。蘋果VisionPro成像技術(shù)分類01成像通道02成像原理03透視方法影像通道數(shù)分類14按照影像通道數(shù)分類：單眼、雙眼同視、雙眼立體式單眼雙眼同視雙眼立體影像通道數(shù)分類：單眼單眼：顯示設(shè)備通過一只的顯示元素或者鏡片讓用戶在單獨(dú)的視覺通道里觀看。這只鏡片呈現(xiàn)在用戶的一只眼睛前面，而另外一只眼睛可以查看外面其他內(nèi)容。單眼成像被廣泛的應(yīng)用在生活中，其不容易受到外界因素影響較少，然而它并不能夠?yàn)橛脩籼峁┝Ⅲw景深，以及會(huì)造成較低的對(duì)比度。代表產(chǎn)品：谷歌眼鏡單眼影像通道數(shù)分類：雙眼同視雙眼同視：雙眼同視式設(shè)備中用戶通過雙眼進(jìn)行觀察單獨(dú)的視覺查看通道，基于設(shè)備內(nèi)折射。雙眼同視同樣會(huì)缺少立體感，雙眼同視這兩個(gè)方案都是雙眼同視嗎？區(qū)別在哪里？影像通道數(shù)分類：雙眼立體單眼雙眼立體式：在雙眼立體式的設(shè)備中