自动立体液晶显示技术分析

自动立体液晶显示技术分析

葛进 段泽勋

南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 江苏南京 210000

摘要：自动立体液晶显示技术是现代科学技术的产物，传统的二维显示系统会默认去除三维物体，将事物以二维平面的形式保存下来，而自动立体液晶显示技术则可以还原丢失的信息，运用光学、微电子技术与计算机技术等，在二维显示平面中获得三维立体形象。因为人的双眼获取的物体信息就是三维立体的，所以运用自动立体液晶显示技术呈现图像，是符合人类视觉规律的。本文从自动立体液晶显示技术的主要内容及分类进行分析，研究了自动立体液晶显示技术在实践过程中的具体的应用，旨在推动我国自动立体液晶显示技术的高效发展。

关键词：自动化；立体液晶；显示

引言：现代自动立体液晶显示技术是一种新型的折射式背光系统，可以通过光学模拟来表明单用户、单立体视区之间的自动化关联，可以适应不同类型的透射式显示屏进行工作，并且受到的串联干扰较少、光效率比较高。自动立体液晶显示技术主要是通过光学技术及微电子技术等，在二维平面图像中还原出物体的立体形式，可以用三维的方式展现出来，无论是在影视制作，还是在其他领域中，自动立体液晶显示技术的应用都非常广阔，比如工业生产中产品的外形设计，三维的方式就可以更直观的呈现出设计的效果。而今，自动立体液晶显示技术已经成为现代科学领域中研究的重点，也将为人类社会的发展做出卓越的贡献

一、自动立体液晶显示技术的主要内容与分类

（一）主要内容

人类获取外界信息的方式主要是通过视觉途径，约有80%的信息都是依靠人类视觉感官接受的，所以自动立体液晶显示技术在现代社会中得到了有效的发展。从科学层面来讲，显示器中对信息的展示主要是将外界的信息条件传输给人类，并使人类在大脑中形成结果，为了将特定的信息传达给人类，技术人员就在不断的调整展示的方法，如自动立体液晶显示技术的应用，就是基于电子的手段，在人类的视觉效果上加以调整，包括视觉可以识别的亮度和颜色，电信号形式的信息内容可以丰富人眼中的视觉效果。人的视觉是立体视觉，所以才能感受到自己和物体之间的距离，这就是视觉中的深度感，但目前二维显示器中并不能发挥深度感，只是尽量去刻画物体的二维形态。在自动立体液晶显示技术的支持下，所生产的产品可以在使用者不佩戴特殊眼镜的情况下，看到立体感更强的图像，无疑增强了二维显示器的视觉效果^[1]。

（二）原理

人眼感知的空间就有两眼视差及两眼汇聚，会自动调节焦点，所以人分别用左右眼去观察物体，所呈像的距离是不同的，这就是两眼视差，也是人眼感知空间的重要手段。除双眼的空间感知以外，单眼也可以感知一定的空间，所谓的焦点调节，是为了更好的聚焦事物，人眼的晶状体会进行一定的调节运动。自动立体液晶显示技术基本都是利用了人类两眼视差的深度感知功能，让左眼和右眼可以按照一定的视觉差来记录同一场景的不同图像。此处需要说明，计算机三维图像学和三维立体显示并不相同，前者是在三维空间造型的基础上，对造型的每一个小表面进行受光设计，感知不同的颜色，虚拟场景将相关数据储存在计算机中，可以渲染出具有体积感的三维世界。二者之间的联系非常紧密，三维场景的数据可以成为自动立体液晶显示技术应用的基础。

（三）分类

自动立体液晶显示技术的应用可以分为立体显示和全息显示两个方面，前者包括需要佩戴辅助眼镜和不需要佩戴辅助眼镜两种形式。总体上分类自动立体液晶显示技术，就是通过是否需要眼镜辅助来区分的，头固定性的技术是指使用者的头与显示屏的位置是相对固定的，比如头盔式立体显示器，在一些模拟训练装置中应用比较广泛，头跟踪型的显示器则需要使用者随身佩戴一些装置，比如红外线传感器等，可以向设备反馈使用者的头处于哪些位置，即属于自动立体液晶显示技术的部分^[2]。

二、自动立体液晶显示技术在实践中的具体应用

（一）军事领域的应用

自动立体液晶显示技术在现代军事领域中的应用非常重要，比如在国防军事飞行演习中、宇航探测中等，飞行模拟中都需要大量的使用立体显示系统，与实际的飞行过程进行对比，会更加经济适用。可以借助自动立体液晶显示技术设定各种条件下的飞行状态，让飞行员做出准确的判断，使飞行员可以在较短的时间内学习到更丰富的飞行经验。国外在自动立体液晶显示技术的研究中，很早就将该项技术应用到军事领域，并建立起空军基地，涉及了以自动立体液晶显示技术为主导的驾驶座舱自动立体显示器，主要应用于对飞行员的模拟训练。我国的空军训练基地也采用了高端的自动立体液晶显示技术及相关设备，打造了适合培养高端飞行人才的现实系统。除此之外，自动立体液晶显示技术还可以应用于遥控机器人的设备中，这些机器人被应用于危险领域，替代人工完成相应的任务，借助自动立体液晶显示技术的优势，可以更快、更准的达到任务目标，比如在处理辐射性废料或者深层采掘时，都可以用机器人替代人工

^[3]。

（二）医疗领域的应用

自动立体液晶显示技术中X射线与CT的图像诊断技术，使得现代医疗出现了巨大的变革，诊断中所使用的就是三维数据，但是因为显示装置还停留在二维水平，所以图像并没有纵深感，对病人患病的病灶形状及大小的判断，仍需要依赖医生的经验，可见医疗领域对立体显示器的需求很大，目前国内已经研究出将自动立体液晶显示技术应用于医疗领域的模式，在手术支援设备及其他设备中，已经取得了一定的研究进展。另外，在医学领域的现场教学设备中，自动立体液晶显示技术也可以呈现出直观的教学过程，用于医疗人才的培育工作。

（三）数据可视化领域的应用

目前人们在生活或者工作中，需要的数据流是比较大的，实现数据可视化可以方便人们对数据的理解和分析，如果缺少数据可视化技术，人们理解数据就会非常困难。在二维平面的应用中，数据可视化的作用并没有完全发挥，只有在自动立体显示器中，人们才能更加灵活的理解信息，自动立体液晶显示技术可以通过建模的方式，帮助人们全面的理解各类模型的状态及详细信息。比如在生命科学的研究中，人类的染色体结构比较复杂，平面研究已经进入到一定的瓶颈期，在具备立体可视化数据功能以后，科学家对此方面的研究也可以更加深入^[4]。

（四）教育文化领域的应用

自动立体液晶显示技术在现代教学工作中也可以呈现出较高的价值，比如数学科目的教学，学生在了解几何知识时，常常会因为自身的空间想象力不足而遇到许多学习方面的困难，借助自动立体液晶显示技术，教师可以设计更高水平的立体课件，通过立体显示器将信息传达给学生，使学生可以更好的理解知识、学习知识。又比如在文化领域，博物馆中展览珍贵的物品可以通过二维屏幕将信息传达给观众，但是这种观赏方式与人眼的感官是有所不同的，在自动立体液晶显示技术的支持下，博物馆可以用三维的感官体现展览物品，为游客带来更好的观赏体验。

结束语：自动立体液晶显示技术与其他新兴的科学技术具有相同的特点，就是需要多个学科知识的交叉，并在多个学科知识的集成应用中产生技术产物，其研究内容包括计算机科学、光学及电子学等，经过充分研究、开发以后，得到完整的自动立体液晶显示技术体系，改变传统的二维展示技术模型，所以该项技术的应用前景非常广阔，尚有许多值得研究的部分。

参考文献：

[1]褚子航,张永爱,何林昌,靳涛,周雄图,郭太良,杨兰.视点可控液晶光栅的研究[J].光子学报,2020,45(07):203-210.

[2]张镭.三维立体微显示技术及其产业化[J].高科技与产业化,2019(08):64-68.

[3]刘晓林,谢佳,张永栋,李曙新.基于电控液晶透镜的自由立体显示技术研究与实现[J].液晶与显示,2019,28(04):552-555.

[4]王鸣.裸眼3D显示技术[J].中国传媒科技,2019(12):110-111.