体显现技能将三维图画描绘在一个真实的三维空间内而非二维表面上,由此发生的体图画具有与现实世界三维物体相似的大部分特性,可以出现一切视点信息,答应多人直接从不同方位一起观看,答使用户随意走动并且总能接收到维持图画三维外观的视觉深度暗示,可以促进对数据三维形态、空间散布和动态特性等的快速、准确感知,因而这一技能在气象剖析、医学成像和空中交通操控等领域中具有宽广的使用前景。 本论文对根据二维盐城LED屏旋转的体显现技能进行了体系的研讨,内容包括其理论设计、建模仿真、体系完成、体系优化、试验证明和特性剖析等各个方面,取得了杰出的阶段性发展,部分成果对根据其它二维有源屏旋转的体显现技能直接适用。 建立了LED体显现仿真模型和软件仿真平台。剖析了LED寻址形式、体素特点和盐城LED屏特性对三维再现质量及体系全体功能的影响,为LED体显现体系的成功建立和后续功能评价奠定了重要的理论基础。研讨结果表明,使用当前小尺寸LED器件的高速电光响应特性,配合高速的旋转扫描和矩阵寻址技能,并选用具有细密LED阵列的薄的平面显现屏,能明显减小因LED时序寻址和屏幕旋转而导致的体素方位误差,得到具有杰出的体素特点、能如实表述原始图画三维特性的体图画。 在上述仿真基础上构建了LED体显现试验体系。完成了从体三维数据生成、透视模拟显现、图画数据传输、信号寻址操控到图画真实再现的整套流程。体系能显现包括839万体素的全方位可视图画,能对LED进行256级亮度调制以显现体三维灰度图画。既验证了使用旋转的二维盐城LED屏进行体显现的可行性,又为今后显现体三维彩色图画奠定了基础,一起为LED体显现特性的进一步研讨供给了有用的试验平台。体系具有全体结构简单、数据处理量适中、体图画分辨率能模块化扩展等长处。 论文初次从三维空间的视点,体系地研讨、剖析了体显现各种特性与显现体系结构及发光器件光电功能之间的联系。论说了因盐城LED屏配光曲线不抱负引起的体素亮度差异,观察了因盐城LED屏转速改变导致的体图画被紧缩现象以及因盐城LED屏偏轴旋转引起的体图画“近小远大”畸变。研讨了影响图画点再现率和体素增长率的要素,剖析了图画点和体素之间方位映射误差的统计规律性,据此筛选出合适的体系参数值。针对体素方位和密度散布不均匀问题,提出了一种以加载在图画空间内的具有均匀点距的三维阵列为基准,依照设定的基准点相邻间距和方位误差容许值来取舍体素以便得到均匀布局的方法,为真实空间三维显现技能的研讨奠定一定的基础。 试验表明,这些模型剖析与体系研讨,对消除因重复映射和体素方位重叠导致的图画部分过亮现象,减小随定位方式改变而改变的图画再现差异,以及战胜三维显现中特有的显现空间误差等都具有很好的指导作用。