虛擬現實中立體顯示技術研究與實現

　　使用OpenGL的透視投影變換，需設置前后裁剪面到觀察者的距離及前裁剪面的寬度和高度等。前裁剪面的寬度用該寬度與高度的比值表示，取顯示窗口的寬度和高度之比。

　　double Near．Far；／／前后裁剪面距觀察者的距離

　　int ratio=width／height；／／顯示屏的寬和高之比

　　ViewHeight2=Near*tan（radians）；／／計算視野的高度

　　ViewWidth2=ViewHeight2*ratio；／／計算視野的寬度

　　計算右眼的視野范圍；

　　left=-ViewWidth2-0．5*e*0．3；

　　right=ViewWidth2-0．5*e*0．3；

　　投影并繪制模型：

　　glFruSTum（left，right，bottom，top，Near，Far）；

　　glDrawBuffer（GL_BACK_RIGHT）；／／使用右后緩存

　　gluLookAt（0+e／2。0，5。0+d／2，0，-5，0，1，0）；

　　／／確定右眼位置

　　glColor3f（1．0，0．0，0．0）；／／用紅色繪制

　　draw（）；／／計算立體圖像對并繪制

　　同理繪制左眼的圖像，如圖3所示。

　　4．2 雙緩存區的使用

　　OpenGL提供雙緩存技術，支持兩個完整顏色緩存的硬件或軟件。繪制一個緩存時，顯示另一個緩存中的內容。每繪制好一幀便交換緩存；這樣剛才被顯示的緩存被用來繪制，而用來繪制的緩存被顯示。這樣，當顯示器刷新時，緩存區進行交換，畫面就不會閃爍。

　　OpenGL也支持立體觀察，實現左顏色緩存和右顏色緩存，它們分別用于左立體圖像和右立體圖像。可在初始化時，分別使用參數PFD_DOUBLEBUFFER和PFD_STERE-O_DONTCARE支持立體顯示和雙緩存。使用雙緩存時，通常只繪制后緩存，使用函數glDrawBuffer（）還可指定將立體圖像渲染到具體的某個緩存。

　　例如，繪制右眼圖像時使用右后緩存區glDrawBuffer（GL_BACK_RIGHT），繪制左眼時使用左后緩沖區glDraw-Buffer（GL_BACK_LEFT）。

　　4．3 立體圖像的觀察

　　使用簡單的濾光鏡就可觀察有立體感的圖像。其原理是：由于濾光片（實驗中使用紅、綠濾光片）吸收其他光線，只讓相同顏色的光線通過，因此左、右眼各透過不同顏色的光。當使用濾光鏡觀察計算機屏幕上的立體圖像對時，就會看到具有深度感受的圖像。在實驗中發現，刷新頻率對圖像立體效果的形成具有重要作用。刷新頻率過低，由于人眼所維持的圖像已消失，不能得到三維立體感受；刷新頻率過高就會出現一只眼睛可看到兩幅圖像的現象。將顯示的刷新頻率設置合適，在程序中設置圖像刷新頻率設置為50 Hz，利用紅綠濾光鏡觀察模型的立體成像，得到較明顯的立體視覺效果。

　　5 結論

　　根據立體顯示原理，采用雙目視差算法對物體進行立體顯示，利用OpenGL生成立體圖像對，并借助紅綠濾光眼鏡觀察，得到了較好的立體視覺效果。立體顯示技術的引入增強了人在虛擬環境中的沉浸感，可廣泛應用于建筑物和視景漫游、虛擬戰爭演練場和各種模擬訓練等多種場合。