裸眼 3D 显示中传统的多视点采集方式为均匀采集。研究表明，因柱透镜光栅存在畸变，导致显示器构建的视点分布并不均匀，进而导致显示器视点和采集视点不匹配，产生了视点图像错位、透视关系错误等问题，影响最终的观看体验。因此，提出一种针对裸眼 3D 中多视点图像的校正方案，使采集视点匹配显示器视点分布，并填充正确视点图像，对提升光栅裸眼 3D 显示的观看效果是尤为必要的。

针对上述问题，于迅博、李宁驰、桑新柱等人提出了一种多视点图像分布校正方案，由一种视点筛选算法和中间视点生成网络构成，结合空间视点真实分布规律，针对均匀采集的多视点图像进行视点筛选，以指导中间视点预测网络生成对应位置的虚拟视点，使之匹配显示器构建视点位置；提出了一种基于光流预测模块和融合校正网络的高效中间视点生成网络，在 34 ms 内渲染插值视点，生成视点与真值的 PSNR 在 30 dB 以上。实验证明该方案为显示器视点填充了正确的视差图，有效地解决了显示器空间视点和采集视点的位置不匹配问题、提升了光栅立体显示器的观看质量。该工作有望在虚拟视点生成、平滑运动视差、增强现实等领域得到进一步扩展和应用。

图3：多视点采集校正方案

图源：液晶与显示, 2022, 37(5):605-612.

  论文信息  

李宁驰，于迅博*，高鑫，颜玢玢，桑新柱，温旭东，徐斌. 一种裸眼3D显示中的多视点校正方案[J]. 液晶与显示, 2022, 37(5): 605-612.

https://cjlcd.lightpublishing.cn/thesisDetails#10.37188/CJLCD.2022-0039

4. 一种视点均匀分布的桌面式光场显示系统

三维电子沙盘可以显示高质量的三维地理地形图像，帮助使用者更加形象具体地判断地理结构和地形细节，从而提高工作的精确性和效率。基于视点分段式体像素的桌面式光场显示系统具有正面观看视区以及 100° 超大视角，能够显示具有全视差的高质量三维图像，是实现三维电子沙盘的一个可靠解决方案。但是，该系统构建的视点在空间中分布不均匀，导致显示的三维图像出现透视关系不正确以及视点间的串扰等问题，影响显示质量。

针对上述问题，于迅博、徐斌、桑新柱等人分析发现系统采用的柱透镜存在像差，使得定向光线经过透镜折射后无法会聚于一点，而是形成弥散斑的形状。根据斯涅尔定律，透镜对边缘光线的折射能力更强，使得视点在视区中间分布密集，视区边缘分布稀疏。为了均匀系统的视点分布，提升显示性能，采用非球面对透镜面型进行优化，能够减少透镜数量，避免复杂的透镜结构。引入非球面对透镜进行光学优化，采用阻尼最小二乘法对初级像差和其他高阶像差进行迭代优化，计算出最优的结果。经过优化后，透镜所形成弥散斑的均方根半径由 66.640 µm 减小为 0.404 µm，透镜的像差得到了极大抑制。采用所设计的透镜进行实验后发现，系统视点的均匀性得到了显著提升，显示图像透视关系不正确以及视点间的串扰等问题都得到了明显改善。