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三維觀察裝置
顯示三維情境的圖形監視器的設計，採用了從震動的柔性鏡面反射CRT映像的技術。此類系統的操作原理2.16所示。當變焦反射鏡震動時改變焦距長度。這些震動是同CRT上對象的顯示同步的。因此，將該對象上的每一點從鏡面反射到空間位置，對應於該點到指定觀察位置的距離。這樣就允許我們圍繞著一個對象或情境行走，並從不同的角度進行觀察。
圖2.17給出了Genisco SpaceGraph系統，它採用震動鏡將3D 物件投影進25 cm x 25 cm x 25 cm空間。這個系統也能顯示選定對一象在不同深度橫截面的二維“切片”。這些系統已用於醫學應用，分析來自超聲波造影和CAT掃描裝置的資料；在地質應用中，可以分析地形的地震資料;以及用於分子系統和地形系統的三維模擬應用。
立體感和虛擬現實系統
表示3D 物件的另一種技術是
顯示具有立體感的視圖。這種方法並不產生真實的三維映像，而是為觀察者的每隻眼睛給出不同的視圖來提供立體效果，從而使情境帶有深度(參見圖2.18 )為得到具有立體感的投影，首先需要得到從相對於每隻眼睛(左眼與右眼)的觀察方向上產生的有關情境的兩個視圖。可以通過指定不同的觀察位置，並由電腦產生情境來獲得這兩個視圖，或者用一對立體照相機拍攝某些對象或情境來獲得這兩個視圖。當我們同時用左眼得到左視圖、右眼得到右視圖時，則兩個視圖合成為單個映像，井感覺到情境帶有深度。圖2.19給出電腦產生的情境的兩個立體投影視圖。為了增加觀察的舒適感，取消了該情境中僅由一隻眼睛看到的左邊和右邊的地區。
產生立體感效果的途徑之一是使用光柵系統在不同的重新整理周期交替顯示兩種視圖。通過眼鏡觀察螢幕，每個透鏡設計成高速交替的快門，這種快門能同步阻止另一視圖的顯示，圖2.20給出了一副立體眼鏡，它由液晶快門和使眼鏡與螢幕視圖同步的紅外線發射器構成。
立體感視圖也是
虛擬現實(virtual-reality)系統的一個組成部分。使用者可以步人情境並同環境進行互動。帶有產生立體感視圖的光學系統的頭套(參見圖2.21）可用來串連互動輸入裝置，從而定位並操縱情境中的對象。頭套內的感測系統跟蹤觀察者的位置，以便在觀察者“走進”並同顯示進行互動時，能看見對象的正面和背面。另一種產生虛擬環境的方法是使用投影儀在布局好的牆上產生情境，圖2.22示範了使用立體眼鏡和戴在右手的資料手套同虛擬情境的互動(以後講)。
低成本互動虛擬現實環境也可以不用頭套而用立體眼鏡和視頻監視器進行觀察，這便提供了一種廉價的虛擬現實系統。圖2.23給出了有六個自由度的超聲波跟蹤裝置。跟蹤裝置放置在視頻顯示器的頂部，並用來監視頭部的運動。因此，對於情境的觀察位置可跟隨頭部位置的變化而變化。
電腦圖形學（一） 視頻顯示裝置_6_三維觀察裝置
