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3D技术的原理
[中关村在线投影机频道原创]3D技术在市场上发展已经有了几十年的历史，真正应用于民用领域也有了多年的发展。而近因为电影《阿凡达》的上映，成为了街头巷尾热议的话题。不仅如此，在2010年开幕的美国国际消费电子展上，3D技术也成为了一个热点，包括3D电视、3D显示器以及3D投影机，已经成为本届CES上的一道靓丽的风景。而究竟什么是3D技术？3D技术可以获得什么样的电影效果？现在都有哪些技术可以实现3D显示？带着这些问题，就让笔者来为你一一解答。
电影《阿凡达》剧照
这部近期热映的电影《阿凡达》采用了3D显示技术，通过三维立体的视角，为广大的观众展现了发生在潘多拉星球上的奇异景象以及精彩的战争场景。而究竟什么是3D技术呢？
3D电影《阿凡达》上映
3D是three-dimensional的缩写，就是三维图形。而3D技术就是虚拟三维的技术，通过利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术。在电影中实现的3D效果就是利用双眼立体视觉原理，使观众能从银幕上获得三维空间感视觉影像的电影。
经过多年的发展，目前市场上已经有了四种比较成熟的3D显示技术，包括彩色立体三维，偏振三维，立体三维以及最新的DLP Link技术。这四类技术是当前被广泛采用的3D投影技术。由于各自的原理不同，成本不同，效果不同，也分别占有了不同的市场。今天笔者就来为大家一一解读这四种技术的构成以及优缺点。
历史悠久成本低 彩色立体三维
在市场上推出时间最长，原理也最为简单，而成本最低的技术就要数彩色立体三维技术。这种技术的原理比较简单，通过物理学原理，使用不同颜色的滤光片进行画面滤光，使得一个图片能产生出两幅图像，最常见的滤光片颜色通常是红/蓝，红/绿，或者红/青。
眼镜也在更新换代
成本低廉的眼镜
优缺点：由于仅仅是从物理学角度进行画面滤光，画面的边缘部分可以明显看出色彩分离现象，画质的效果很差，目前主要应用于比较低廉的3D显示玩具中。当然，与其它技术相比，彩色立体三维技术的优势也很明显，眼镜成本低廉，使用简单的滤光片即可，并且拥有几十年的成熟技术，内容制作简单。
高成本难维护 偏振三维
与彩色立体三维技术相比，偏振三维技术在立体影像的画质方面提升非常明显。通过两台投影机以及两块偏光镜片加上立体眼镜的组合来实现3D效果。
偏振三维技术
偏振三维技术显示的核心就是需要一台电脑的显卡具有双输出接口，将3D信号同时输出到两台性能参数完全相同的投影机中，通过加装在投影机镜头前方的偏振镜片进行水平和垂直方向上的滤光，实现图像分离。再通过偏光眼镜从左右眼分别观看水平和垂直方向上的影像，从而在人眼中形成影像叠加，实现3D效果。
偏振三维技术
优缺点：偏振三维技术图像的画质取决于3D片源以及投影机的分辨率，原始分辨率越高，画质自然就越好。同时偏光眼镜的成本也相对低廉，最低几十元就能购买到。当然这类技术也有弊端，需要两台投影机，成本增加，另外需要对两台投影机的位置进行准确调校，并且不能随意移动，因此后期维护比较麻烦。
目前的主流技术 立体三维
目前的主流技术 立体三维
立体三维技术应该是目前我们最常见的一种3D投影技术了。因为几乎目前所有的3D影院都是采用的这种设备，大家在影院中看到的《阿凡达》《豚鼠特工队》等电影几乎都是这种技术实现的。
立体三维技术原理
与前面我们介绍的两类3D技术有所不同，立体三维技术主要是采用了帧序列的形式来产生立体图像的。
立体三维技术的实现需要三个要素，首先投影画面的刷新率需要达到每秒120帧，其次需要一个红外信号发射器，另外就是需要一个可以接收红外信号的3D立体眼镜。当3D信号通过电脑（或者其他设备）输入到投影机中，图像以帧序列的格式实现左右帧交替产生，通过红外发射器将这些帧信号传输出去，负责接收的3D眼镜在实现信号同步的同时与左右帧图像进行同步交替开关。从而观看到立体影像。
优缺点：立体三维技术的投影机通常分辨率在XGA以上，图像质量好，并且不需要太多的附加设备。但是，由于此规格的片源较少，并且使用红外传输信号容易受到视角的限制，因此影院里为了让不同位置的观众看到稳定的3D影像，会需要增加很多的红外发射器来实现。
3D未来的主流 DLP Link
DLP Link技术是美国德州仪器在09年上半年发布的最新3D投影技术。它主要是在立体三维技术的基础上进行完善实现的。
德州仪器最新发布的DLP Link技术
DLP Link技术的原理与立体三维技术大致相同，唯一的区别是3D信号的传输不是由红外装置，而是通过DLP投影机中的DMD芯片的闭合来控制3D信号的传输。
优缺点：由于DMD芯片的变换频率是以微秒为单位，因此人眼戴上立体眼镜观看过程中几乎是感觉不到信号的变化。这样的好处是信号传输更稳定，并且不受视角的影像。同时由于没有增加其他附加设备，投影机的生产成本不会增加，只需要一副立体眼镜就可以。不过，由于是最新的技术，同立体三维技术相似，3D内容较少影响该技术普及。据TI介绍，这类技术将率先应用在生物、仿真教学中，协助教师进行实际演示。
总结：电影《阿凡达》的热映，唤起了大众对于3D显示技术的关注，立体视角的画面让观众体验到了身临其境般的电影画面。而在CES2010展会上，我们也看到了3D技术已经成为未来几年显示设备的主流技术，相信通过技术的不断完善，3D技术走入家庭，也一定会很快实现。
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