制作立體圖像(上):紅藍眼鏡原理


立體眼鏡分為色差式、偏光式等幾種
其中色差式還可以再分為紅-藍、紅-綠、紅-青等,是最簡單,但也是效果最差的一種
這里僅介紹常見的紅藍立體圖像
這種方式僅需要一塊紅藍眼鏡,淘寶上買個很便宜的就可以了,大概10塊錢左右

常見的紅藍眼鏡也可以叫紅青眼鏡,即左眼紅色、右眼青色(綠色和藍色的組合)
實現辦法是讓左眼僅看到圖片中的紅色部分,過濾掉綠色和藍色
右眼僅看到圖片中的青色(綠色+藍色)部分,過濾掉紅色
立體圖片是通過將左眼看到的紅色圖像和右眼看到綠色、藍色合成到一副圖片的結果

實際上紅色在通過紅色鏡片時會顯示為對應亮度的白色,相當於僅看到一幅灰度圖
綠色和藍色通過藍色鏡片時可以顯示為對應的綠色和藍色
因為工藝問題,綠色和青色通過紅色眼鏡因為過濾不全,並不會完全顯示為黑色
同樣,紅色透過藍色眼鏡也不會完全顯示為黑色,從而影響成像質量

另因為左眼、右眼都沒有看到完整的色彩,所以這種方式實現的立體效果會喪失原圖像中的部分信息
不過我們的大腦仍然會在這些殘缺的信息欺騙下合成出一幅立體效果的圖像

效果圖:

 

(a)為一個白色背景下的黑色邊框立方體合成效果圖

 

 

 

 

(b)為(a)圖中的紅色部分,模擬左眼看到的視圖

紅色鏡片下顯示為白色背景下的黑色邊框立方體

 

 

 

 

(c)為(a)圖中的綠色、藍色部分

藍色鏡片下也顯示為白色背景下的黑色邊框立方體(位置稍有不同)

其中可以看到b、c中的最近的上下黑線因為視角不同,存在較大的左右偏差

 

 

 

最后還有一個問題需要考慮,這里姑且稱之為視角偏差
原因在於我們雖然做出了立體圖,但那畢竟是2維平面圖
為了更好的立體效果我們考慮將看到的這個立體視圖放在一個合適的地方
一般來說我們應該把它放在屏幕后面(也就是說看起來像是在屏幕后邊)
因此就需要將左眼看到的圖稍微向左移動,如下圖:

這樣當兩只眼聚焦在虛擬位置時可以看到最好的立體效果
當然你也可以做相反的偏移,將左眼看到的視圖向右偏移,使看到的立體效果仿佛顯示在屏幕前方
但這樣兩眼焦距太近,感覺上會很不舒服

通過左右移動兩份合成圖片的相對位置可改變視覺上的物體的遠近
同樣的立體圖片所產生視覺效果與焦距和兩眼間距之間的比值相關

這樣我們可以通過以下方法制作一幅立體圖片:
1、用相機拍攝一副照片a,模擬左眼
2、再水平右移后並旋轉一定角度,拍攝照片b,模擬右眼
3、用圖像處理軟件比如(photoshop)將a中的紅色部分和b中的綠色、藍色合成到一副圖即可

當然用普通的相機做1、2兩步是比較麻煩的

但買個專門的3D相機還是比較太奢侈了,畢竟做這個大多只是滿足好奇心

對開發人員這個就不是問題了
可以通過3D引擎生成想要的效果,甚至渲染一段立體動畫
下一篇將介紹如果用ogre渲染簡單的立體動畫


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