虚拟现实中立体显示技术研究与实现

　　使用OpenGL的透视投影变换，需设置前后裁剪面到观察者的距离及前裁剪面的宽度和高度等。前裁剪面的宽度用该宽度与高度的比值表示，取显示窗口的宽度和高度之比。

　　double Near．Far；／／前后裁剪面距观察者的距离

　　int ratio=width／height；／／显示屏的宽和高之比

　　ViewHeight2=Near*tan（radians）；／／计算视野的高度

　　ViewWidth2=ViewHeight2*ratio；／／计算视野的宽度

　　计算右眼的视野范围；

　　left=-ViewWidth2-0．5*e*0．3；

　　right=ViewWidth2-0．5*e*0．3；

　　投影并绘制模型：

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

　　glDrawBuffer（GL_BACK_RIGHT）；／／使用右后缓存

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

　　／／确定右眼位置

　　glColor3f（1．0，0．0，0．0）；／／用红色绘制

　　draw（）；／／计算立体图像对并绘制

　　同理绘制左眼的图像，如图3所示。

　　4．2 双缓存区的使用

　　OpenGL提供双缓存技术，支持两个完整颜色缓存的硬件或软件。绘制一个缓存时，显示另一个缓存中的内容。每绘制好一帧便交换缓存；这样刚才被显示的缓存被用来绘制，而用来绘制的缓存被显示。这样，当显示器刷新时，缓存区进行交换，画面就不会闪烁。

　　OpenGL也支持立体观察，实现左颜色缓存和右颜色缓存，它们分别用于左立体图像和右立体图像。可在初始化时，分别使用参数PFD_DOUBLEBUFFER和PFD_STERE-O_DONTCARE支持立体显示和双缓存。使用双缓存时，通常只绘制后缓存，使用函数glDrawBuffer（）还可指定将立体图像渲染到具体的某个缓存。

　　例如，绘制右眼图像时使用右后缓存区glDrawBuffer（GL_BACK_RIGHT），绘制左眼时使用左后缓冲区glDraw-Buffer（GL_BACK_LEFT）。

　　4．3 立体图像的观察

　　使用简单的滤光镜就可观察有立体感的图像。其原理是：由于滤光片（实验中使用红、绿滤光片）吸收其他光线，只让相同颜色的光线通过，因此左、右眼各透过不同颜色的光。当使用滤光镜观察计算机屏幕上的立体图像对时，就会看到具有深度感受的图像。在实验中发现，刷新频率对图像立体效果的形成具有重要作用。刷新频率过低，由于人眼所维持的图像已消失，不能得到三维立体感受；刷新频率过高就会出现一只眼睛可看到两幅图像的现象。将显示的刷新频率设置合适，在程序中设置图像刷新频率设置为50 Hz，利用红绿滤光镜观察模型的立体成像，得到较明显的立体视觉效果。

　　5 结论

　　根据立体显示原理，采用双目视差算法对物体进行立体显示，利用OpenGL生成立体图像对，并借助红绿滤光眼镜观察，得到了较好的立体视觉效果。立体显示技术的引入增强了人在虚拟环境中的沉浸感，可广泛应用于建筑物和视景漫游、虚拟战争演练场和各种模拟训练等多种场合。