Bitmanagement Software GmbH 最近推出了支持立体视觉效果的新软件套件 BS Contact Stereo。BS Contact Stereo 使用 VRML 国际标准作为数据格式。VRML 是 1997 以后实际通用的一种 3D 内容格式。多数的 CAD 或 3D 软件都支持输入或输出这种格式。可以通过现有的 CAD 创建工具或 3D 创作工具建立产品模型并输出模型为 VRML 格式，然后使用 BS Contact Stereo 把这些模型显示为立体效果。

新加入 Stereo 立体选项的设置界面

BS Contact Stereo 支持大量的主动或被动的 VR 立体视觉系统。例如：3D 显示器、主动 3D 眼镜、被动 3D 投影。

人类是通过右眼和左眼所看到的物体的细微差异来感知物体的深度，从而识别出立体图像的。因此在观看及播放画面时要为“右眼”和“左眼”分别准备两组图像。整个过程中，一个问题是分别准备“左眼用”和“右眼用”的两组图像，另一个问题是如何把“左眼用”和“右眼用”两组图像分别分配给左右眼。

在电脑的三维空间中，所有的模型都是三维的数据。电脑在一个虚拟摄像机位置渲染一帧场景，这就相当于准备了一个“眼镜”的图像。这是非立体显示的系统的情况。在立体显示时，这就相当于准备了左眼（或右眼）的图像。如果电脑同时或稍后在偏右（或偏左）一定距离的地方建立另一个虚拟摄像机并渲染一帧，就相当于在准备了或右眼（或左眼）的图像。 移动或建立新的右眼（或左眼）一般将有显示驱动或渲染软件完成，原有的数据并不需要重新修改。

实时渲染三维数据，即把三维数据转换为屏幕上可显示的数据时，一般采用 OpenGL 或 DirectX 应用程序接口函数库。在 OpenGL 应用程序接口中，专门提供了渲染多视角的 Quad-Buffered Stereo（四方体立体缓存）函数，而专业的 OpenGL 显卡对 Quad-Buffered 提供硬件上的支持。例如 NVidia Quadro、ATI-Fire GL、3Dlabs Wildcat 工作站显卡。如果需要立体显示，可以在显卡的驱动的高级选项和 BS Contact Stereo 的设置中启用 Quad-Buffered Stereo 和 Stereo 选项并根据相关硬件做适当调整。

Quadro 系列显卡中设置 OpenGL 立体模式的界面

另外其它的软件公司也开发出了特殊的驱动支持左右眼图像的分别渲染，象 nVIDIA 的驱动程序就支持 DirectX/OpenGL 下的立体显示。所有采用 DirectX/OpenGL 应用程序接口的实时三维程序在使用此驱动程序时，不需要任何修改就会自动转换为立体显示的渲染模式同时/交替渲染左右眼的图像。

nVIDIA 启用和调整立体显示模式的界面

当显示驱动分别渲染了“左眼用”和“右眼用”的两组图像后，就需要用一种方法把“左眼用”和“右眼用”两组图像分别分配给左右眼。最简单的一种方法就是红绿（或红蓝）眼镜。

双色眼镜

这种模式下，在屏幕上显示的图像将先由驱动程序进行颜色过滤。渲染给左眼的场景会被过滤掉红色光，渲染给右眼的场景将被过滤掉青色光（红色光的补色光，绿光加蓝光）。然后观看者使用一个双色眼镜，这样左眼只能看见左眼的图像，右眼只能看见右眼的图像，物体正确的色彩将由大脑合成。这是成本最低的方案，但一般只适合于观看无色线框的场景，对于其它的显示场景，由于丢失了颜色的信息可能会造成观看者的不适。

快门眼镜

这种模式下，驱动程序将交替的渲染左右眼的图像，例如第一帧为左眼的图像，那么下一帧就为右眼的图像，再下一帧再渲染左眼的图像，依次交替渲染。然后观测者将使用一幅快门眼镜。快门眼镜通过有线或无线的方式与显卡和显示器同步，当显示器上显示左眼图像时，眼镜打开左镜片的快门同时闭右镜片的快门，当显示器上显示右眼图像时，眼镜打开右镜片的快门同时关闭左镜片的快门。看不见的某只眼的图像将由大脑根据视觉暂存效应保留为刚才画面的影响，只要在此范围內的任何人戴上我们的立体眼镜都能观看到立体影像。象 Elsa 3D Revelator 或 X3D Technologies X3D-Glasses 都是这种类型的快门眼镜。这种方法将降低图像的一半的亮度，并且要求显示器和眼镜快门的刷新速度都达到一定的频率，否则也会造成观看者的不适。

 Elsa 3D Revelator

被动同步的立体投影设备

这种模式下，驱动程序将同时渲染左右眼的图像，并通过特殊的硬件输出和同步。一般是使用具有双头输出的显卡。输出的左右眼图像将分别使用两台投影机投射，在投射左眼的投影机前加上偏正镜，然后在投射右眼图像的投影机前也加偏正镜但角度旋转 90 度，观测者也将佩戴偏振眼镜，左右眼的偏振镜也实现做了相应的旋转。根据偏振原理，左右眼都只能看见各自的图像。这是最佳的模式，但显卡和投影机硬件上的成本将会翻倍。

Digital IMAGE “Cube 3D“

立体显示器

虽然被动同步的立体投影能达到很好的效果，但是还是需要戴偏振眼镜观看。很多公司正在开发不需眼镜的立体显示器，例如在液晶中精确配置用来遮挡光线行进的“视差屏障（Barrier）”。视差屏障通过准确控制每一个像素遮住透过液晶的光线，只让右眼或左眼看到。由于右眼和左眼观看液晶的角度不同，利用这一角度差遮住光线就可将图像分配给右眼或左眼。这样无须戴上专用的眼镜便可以看到立体图像。

更高级的设备

Proview 100

包括 HMD 和 CAVE 系统通过特定接口也可以实现。HMD 头盔显示器是更高级的一种显示方式，左右和右眼的图像将直接由很近的距离的显示屏分别显示在眼睛前，或直接把图像投射到视网膜上。HMD 可以获得很大的视角覆盖范围，同时可以追踪并把视角和头部运动同步。CAVE 也是一种被动同步的立体投影设备，但 CAVE 的投影是一个空间的上下左右前后的所有面，这样视觉上就完全可以沉浸在一个虚拟空间中。其它的高级设备也可以通过接口实现，Bitmanagement Software GmbH 将提供 SDK 开发工具包以方便用户自己建立特定的接口。

BS Contact Stereo 提供了一种相对低成本的显示立体三维的方法，任何的 3D 模型通过转换到国际标准的 VRML/X3D 格式就可以立刻以立体显示的方式查看，甚至可以通过网络以立体显示的方式查看。当然同时现有的所有的 VRML/X3D 文件也都将能以立体显示的方式查看。Bitmanagement Software GmbH 的软件开发和 Web3D 联盟 VRML/X3D 标准的确立使原先只有在顶级图形工作站上的虚拟现实的方案也能在其它领域大大扩展。

参见 http://www.bitmanagement.de/products/bs_contact_stereo.en.html

编辑：http://17de.com/x3d/

转载请保留原文链接