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梁發云——南昌大學機電工程學院教授

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專家信息：

梁發云，男，漢族，1970年12月出生，工學博士，南昌大學機電工程學院副教授，碩士生導師。

教育及工作經歷：

1996年9月-1999年4月，合肥工業大學精密儀器及機械專業攻讀碩士學位。

2002年9月-2005年12月，合肥工業大學精密儀器及機械專業攻讀博士學位。

2006年10月-2009年10月，南昌大學材料科學與工程博士后流動站。

2005年，博士畢業后到南昌大學機電工程學院從事教學科研工作。

2007年，被評為碩士生導師。

2008年11月，被評為副教授。

學術兼職：

資料更新中……

發明專利：

[1]姚貞輝,梁發云,何磊,韓嶺,何建文. 一種基于FPGA的裸眼3D圖像顯示系統[P]. CN208782985U,2019-04-23.

[2]梁發云,成杰,王婧,何小明,陳志文,梁發周,張華,陳海初,熊根良. 裸眼三維多模式智能手機[P]. CN202798877U,2013-03-13.

[3]梁發云,王婧,成杰,梁發周,張華,陳海初,熊根良,張蕊華. 裸眼3D設備質量檢測裝置[P]. CN202634618U,2012-12-26.

[4]梁發云,王婧,成杰,帖志成,尤鵬飛,張華,陳海初,熊根良,張蕊華,梁發周. 裸眼三維平面兼容的5.0英寸高清數字播放器[P]. CN202632756U,2012-12-26.

[5]梁發云,成杰,王婧,何小明,陳志文,梁發周,張華,陳海初,熊根良. 裸眼三維多模式智能手機[P]. CN102647605A,2012-08-22.

[6]梁發云,王婧,成杰,梁發周,張華,陳海初,熊根良,張蕊華. 裸眼3D設備質量檢測裝置[P]. CN102625137A,2012-08-01.

[7]梁發云,王婧,成杰,帖志成,尤鵬飛,張華,陳海初,熊根良,張蕊華,梁發周. 裸眼三維平面兼容的5.0英寸高清數字播放器[P]. CN102623036A,2012-08-01.

[8]陳海初,張蕊華,熊根良,梁發云,劉玲騰,劉述亮,汪炳央,龔雪飛,梁其輝,雷繼堂,王宇騰. 高空智能救生器[P]. CN102166392B,2012-08-01.

[9]陳海初,張蕊華,熊根良,梁發云,劉玲騰,劉述亮,汪炳央,龔雪飛,梁其輝,雷繼堂,王宇騰. 高空智能救生器[P]. CN202113508U,2012-01-18.

[10]梁發云,王婧,梁發周,成杰,張華,陳海初,熊根良,張蕊華. 一體化裸眼3D廣告機[P]. CN202110789U,2012-01-11.

[11]梁發云,王婧,梁發周,成杰,張華,陳海初,熊根良,張蕊華. 計算機集成裸眼3D廣告機[P]. CN202110790U,2012-01-11.

[12]梁發云,王婧,成杰,梁發周,張華,陳海初,熊根良,張蕊華. 一種自動視差調整裸眼3D電視機[P]. CN202111813U,2012-01-11.

[13]陳海初,張蕊華,熊根良,梁發云,劉玲騰,劉述亮,汪炳央,龔雪飛,梁其輝,雷繼堂,王宇騰. 高空智能救生器[P]. CN102166392A,2011-08-31.

[14]梁發云,鄧善熙. 裸眼立體顯示器評定及測試儀器[P]. CN201069408,2008-06-04.

[15]梁發云,鄧善熙. 裸眼立體顯示器視覺特性測量器[P]. CN201069409,2008-06-04.

[16]梁發云,楊永躍,鄧善熙. 用于裸眼立體顯示的立體液晶屏[P]. CN201060344,2008-05-14.

[17]梁發云,楊永躍,鄧善熙. 一種具有環視功能的裸眼立體顯示器[P]. CN201060370,2008-05-14.

[18]梁發云,楊永躍,鄧善熙. 多視頻格式兼容的裸眼立體電視[P]. CN201044486,2008-04-02.

[19]梁發云,趙前程,鄧善熙. 高精度球度氣動量規[P]. CN200979405,2007-11-21.

[20]梁發云,鄧善熙. 一種可拆卸的立體顯示光學板[P]. CN200979617,2007-11-21.

[21]梁發云,楊永躍,鄧善熙. 便攜式裸眼立體顯示光學板[P]. CN200976069,2007-11-14.

[22]梁發云,趙前程,鄧善熙. 一種高精度球度氣動測量系統[P]. CN1995910,2007-07-11.

[23]梁發云,趙前程,鄧善熙. 氣針式傳感器[P]. CN1948898,2007-04-18.

傾心裸眼3D　成就立體視覺

梁發云博士

動畫電影《冰河世紀4》上映時，網絡上曾流傳一張GIF動態圖片，圖片內容是影片里那只萌萌的松鼠伸著它的大鼻子貼著冰面左右搜尋松果的氣味。由于經過特殊處理，視覺上松鼠的鼻子仿佛從畫面里伸出來一樣，立體感非常強。這種GIF動態圖由三張小圖構成，通過在中間圖片的左右兩側添加兩條白色線條和虛化圖像來達到裸眼3D的示意效果。

對于裸眼3D技術，人們并不陌生。近年來，這項技術已經在一些游戲、電視、圖文等領域有所應用，關注度直線攀升，已經由最初的概念逐漸變為大眾熟知的一項新技術，為市場帶來了許多新的商機。

諸多業內人士對裸眼3D技術青睞有加，甚至有人大膽預測，只要裸眼3D技術發展成熟，勢必會扭轉近兩年3D電視的頹勢。而一旦這項技術得到大面積的普及，必然會帶來新一輪的3D熱潮。

這樣的預測并不是毫無依據。一方面，據騰訊科技報道，截至2014年10月底票房過億的52部電影中，26部是3D電影，累計票房超過120億美元，占總票房250億的近半數。甚至還出現了“特供”中國觀眾的3D電影，如《機械戰警》、《超驗駭客》和《超體》等（在北美只是2D），觀眾對3D電影的喜愛和認可是有目共睹的。

不過，這些3D影片下線后，觀眾在視頻網站上看到的仍然是2D片源。所以，可以試想一下，如果裸眼3D技術普及，人們在任何時候都能通過身邊的顯示設備享受3D效果帶來的視覺沖擊與震撼。僅電影一項就可以預見，裸眼3D技術有很大的市場潛力。

另一方面，從近幾年頻繁舉辦的各種3D圖片展、論壇、展會可以看到，我國裸眼3D產業鏈的發展基本趨于成熟，上下游的資源整合與共享、市場的集中開拓等也都取得了明顯進步，裸眼3D在未來將擁有無限可能。

在我國裸眼3D技術研究和發展的歷史道路上，江西南昌大學機電工程學院副教授梁發云，是一個不能忽略的典型代表之一。可以毫不夸張地說，他的不少成果為我國裸眼3D技術后續的發展提供了很好的參考和借鑒。

梁發云在工作中

從零開始，“笨鳥”先飛

眾所周知，觀看3D電影需要額外佩戴專門的助視眼鏡，才能感受到立體視覺。但有不少觀眾會因此在觀影過程中出現不適反應，比如頭暈、惡心等。

這些現象引發了梁發云的思考：有沒有辦法既能讓觀眾擺脫眼鏡束縛輕裝上陣，同時又能繼續體驗3D的立體視覺呢？

2002年，通過博士入學考試的梁發云，在導師提供的幾個選題里，看到了“不用佩戴眼鏡的3D技術”，心中一陣竊喜：“這不正是想要做的研究嗎？”于是，在導師的極力推薦下，梁發云沒有做過多考慮，便為自己敲定了研究方向。

然而，這個決定引起了身邊人的不解：“放棄某研究所多年的工作，選一個并不熟悉的領域從頭開始，實在有點冒險。更何況，當時裸眼3D技術在國內一片空白，即便真的千般萬般好，大可以從國外引進或者借鑒，沒必要做第一個吃螃蟹的人！”

梁發云可不這么認為。在他看來，引進、借鑒固然可以，但真正關鍵、核心的技術，你有錢買人家也未必賣。核心的技術只有掌握在自己手中，才能建立我國在3D技術領域的主導地位。“身為科研人員，有責任也有義務去挑戰未知領域，促進新行業的飛速發展。”梁發云就這樣帶著一腔孤勇和對裸眼3D技術的憧憬踏上了旅程。

然而，殘酷的現實卻給了他當頭一棒。“根本不知道用什么辦法實現真實場景的顯示，也不知道技術機理是什么。”回憶初涉裸眼3D領域時的情景，梁發云直言，“參考資料、文獻匱乏，基本找不到能夠借鑒的東西，再加上我們那時候顯示技術的積累也比較薄弱，真的是一頭霧水，無從下手。”

即便如此，梁發云依然執意走下去。面對種種挑戰，他采取了“最笨”的辦法，從零開始，一點一點打基礎、尋突破。于是，他頻頻出現在各種展會現場，觀摩、學習、收集相關研究資料。為了弄明白顯示技術機理，2003年他甚至自掏腰包購買兩臺液晶顯示屏來拆解研究。

憑著這股不服輸的勁兒和“笨鳥”先飛的意識，梁發云和他的團隊在2003年迎來了第一臺裸眼立體顯示器樣機的誕生。“盡管它還不夠完美，但效果仍舊優于國外第一代裸眼3D樣機。”通過不懈努力，梁發云首戰告捷，不僅取得了實實在在的成果，還利用自制的標定設備，進行大量測試、驗證，從而確定了獨立視區的分布規律，建立了“立體度”參數的質量評定方法。

隨后，梁發云將這些研究成果以論文的形式，發表在多家學術期刊上，為國內外裸眼3D技術的優化設計和質量檢測奠定了堅實基礎。

梁發云坦言，當時為了盡快讓研究走上正軌，他一度過著食堂、實驗室、寢室三點一線的生活，滿腦子都被光學原理、質量測試、評價方法塞得滿滿的。現在回過頭去看，確實覺得當初研究裸眼3D這個決定有點大膽和盲目，但也正是這種無畏一切的執著，支撐著他堅持到了最后。

江西南昌大學梁發云（左四）科研團隊部分成員

乘勝追擊，再創佳績

2005年博士畢業后，梁發云入職南昌大學，從事教學和科研工作，并在學校配備資金的支持下，購買了儀器設備，建立了專業實驗室，計劃將裸眼3D技術研究引入更深的層面，開啟一段全新的旅程。

在此期間，梁發云帶領團隊在前期研究的基礎上不斷創新、優化，又取得了突破性的進展。他們用光學差分板固定在液晶顯示屏的前面或后面，得到了前置式與后置式的裸眼3D液晶屏。

據了解，這種液晶屏將TFT LCD作為圖像顯示單元，能夠使左右眼的圖像分別顯示在奇列和偶列構成的亞屏幕上。如此一來，光學差分組件則會改變圖像顯示單元上左右眼圖像的傳輸光線，在觀看區域匯聚形成左右眼獨立視區，雙眼便能接收到獨立且互不干擾的圖像，從而達到立體視覺效果。

梁發云表示，這項成果研究的光學差分式裸眼3D技術既能作為圖像、視屏、文字的視覺接口，也能廣泛用于圖文顯示設備。

目前為止，裸眼3D技術的關鍵部分難題基本已被攻克，除了顯示屏取得突破，梁發云團隊還在以下領域取得了創新性的成果：

首先，提出亞屏幕、獨立視區、自屬圖像、他屬圖像等概念，完善了裸眼3D技術光學機理研究，使其在應用中得以呈現更好的3D效果。

其次，提出了立體度參數定標裸眼3D顯示器的技術質量，如立體度、視覺特性、獨立視區等，并研究開發了測試設備及方法，為裸眼3D顯示器的測評提供了有效手段。

再次，研制了不同尺寸的裸眼3D液晶顯示屏，深入研究了3D傳感器技術，并用可編程FPGA將兩只CCD、CMOS傳感器連接，組成眼睛仿生裝置，實現了3D圖像拍攝、人機3D視覺交互。

最后，提出了基于眼睛跟蹤的自動多視點技術實現方法，提高了亞屏幕圖像的分辨率，充實了裸眼3D技術的研究內涵。

以上成果不僅在國內引起強烈反響，也引起國外研究者的關注。梁發云以這些成果發表了30余篇專業學術論文，并申請了多項專利，獲得了多項江西省高校科技成果獎勵。

2012年12月，江西省教育部門組織有關專家召開了“裸眼3D技術理論及應用研究”成果鑒定會，與會專家通過認真審核一致認為，裸眼3D技術研究內容及成果豐富，創新性明顯，在裸眼3D技術參數評價方法和自動多視點技術研究方面，達到了國內領先水平，具有重要的理論意義和實際應用價值，為我國裸眼3D技術的進一步研究奠定了科研基礎。

梁發云（左四）與團隊部分成員合影

組建平臺，實現轉化

對于科研人員而言，將研究成果轉化為實際應用，惠及民眾，給社會創造價值，是畢生的心愿。梁發云也不例外，在裸眼3D技術研究取得一定成果之后，他把目標鎖定產業化。

梁發云認為，3D技術已經進入產業化階段，尤其是在消費電子領域市場前景廣闊，容量巨大，產業鏈產值每年高達上千億。有了佩戴式3D技術的前車之鑒，裸眼3D技術作為一種新型顯示技術，自然也是潛力無限。更何況，科技部“十二五”計劃中，已將其列入重點發展方向，專門規劃了其理論和應用的發展目標。這一切在他看來，就是裸眼3D技術要“走紅”的信號。

為此，梁發云不僅組建了裸眼3D技術與虛擬現實技術研究中心（下稱中心），還于2010年4月成立南昌興亞光電科技發展有限公司（下稱興亞光電）。據悉，中心目前主要負責光學機理、評價標準和測試方法、視覺特性、3D圖像與視頻信號處理方法、微電子3D電路、3D傳感器、虛擬圖像、3D人機交互等領域的深入研究，而公司則關注裸眼3D技術產品的研制與開發，力求雙管齊下，更好、更全面地促進我國裸眼3D技術的產業化發展。

以中心為研究平臺，目前梁發云團隊已承擔了多個廳委重點科技項目、產學研科技項目的研究工作。而作為成果轉化的重要平臺，興亞光電初期研制的17存產品目前已完成小批量試用，用戶普遍反映3D效果非常明顯。目前，10英寸以下小尺寸產品的開發工作也已提上公司日程，相信用不了多久就能與用戶見面。梁發云表示：“這種小尺寸的裸眼3D系統可以廣泛應用于平板電腦、手機系統、車載系統、智能小區門禁系統等領域，經濟價值非常高。希望這些產品能夠盡快完善，投入市場與民眾見面。”

目前，梁發云在科技部中小企業創新基金支持下，致力于以裸眼3D顯示屏為基礎，開發嵌入式電路系統和應用軟件，并嘗試在ARM高頻芯片上組建平板電腦系統和應用系統，研制裸眼3D視覺傳感器以及圖像視頻播放軟件，以期推動我國裸眼3D技術產業更進一步發展。

掃除技術弊端，加速3D時代發展

作為影像行業最新、最前沿的高新技術，裸眼3D技術的出現和發展，在改變傳統圖像平面視覺之余，也掀起了圖像制作領域的技術革命。

作為裸眼3D技術的先行者，梁發云表示，這項技術的炙手可熱是有目共睹的。他相信，隨著3D技術熱潮的興起，這一領域將會吸引更多年輕人才的加入，產業化的難題都會隨著研究的深入逐步化解。

對于裸眼3D技術未來的發展，梁發云始終持樂觀態度。在他看來，隨著科技的不斷進步，人民生活水平的不斷提高，大眾對影像領域的需求將會朝著更加真實、立體、多元化的方向發展。“當前不少影視劇、視頻節目、游戲、動漫等領域已經開始采用3D技術制作，產能巨大。裸眼3D技術非常適用于平板電腦、樓宇廣告設備、編寫娛樂影音設備、通信設備等領域，可以形成不同尺寸規格、功能多樣化的產品，滿足不同用戶的需求，標準化和模塊化的發展趨勢十分明顯。”

梁發云認為，盡管要實現裸眼3D技術產業化的發展，目前仍需深入研究3D圖像處理技術、3D傳感器技術、3D視覺交互技術，以及3D視覺測量技術及其精度理論，但先進的制圖技術、廣闊的應用范圍、超大的市場容量，都在傳遞一個信息—裸眼3D技術將會成為未來顯示設備的主流標準，帶來不可估量的經濟和社會效益，加速3D時代的來臨。作為國內裸眼3D領域的先行者，梁發云將繼續在這一新興領域深入研究，希望貢獻更多的創新成果，滿足裸眼3D產業更多需求。

來源：科技創新與品牌 2015-02-01

創新引領的科研突破

——訪南昌大學機電工程學院梁發云博士　　

在人類文明的發展過程中，科學技術總是扮演著歷史推動者的角色。每一個技術革命，都引領人類邁進新的時代。就在我們當前所處的信息時代，一項新技術往往能夠在短短幾年內，形成產值上百億的產業，并且在其所在的領域成為領導者。技術的創新帶來的價值，史無前例地達到了極致。

裸眼3D是未來顯示技術發展的必然趨勢與終極方向，隨著光柵、指向光源、全息、體顯示等裸眼3D技術的快速發展，為人們帶來了全新的視覺體驗與消費方式，同時手機、廣告、展覽、軍事、醫療等先行行業對于裸眼3D顯示也有著極其迫切強烈的應用需求。

而究竟何為裸眼3D，緣何如此吸引大眾關注呢？

南昌大學機電工程學院副教授梁發云解釋說：裸眼3D技術是一種采用視差障壁技術、柱狀透鏡技術或者夠通過一定間隔重疊的兩塊液晶面板MLD技術，實現在不使用專用眼鏡的情況下，觀看圖像及文字時呈現突出屏幕的3D效果。裸眼3D技術可以廣泛應用于臺式計算機顯示器、筆記本計算機顯示器、3D廣告機、移動3D電視、手機、平板電腦等領域，具有巨大的市場價值。

立足國需　服務產業

梁發云2005年畢業于合肥工業大學儀器科學與光電工程學院，先后在國營企業、船舶重工集團研究所、高新技術企業任職。隨后在南昌大學機電工程學院從事教學科研工作。其研究團隊在裸眼3D技術、機器人立體視覺交互技術等領域做出了出色的成績，獲得多項科技成果獎，并承擔國家自然科學基金、省部級科技項目的研究工作。發表論文近20多篇，獲得國家專利10余項。

2012年12月16日，江西省教育部門在南昌組織有關專家召開了“裸眼3D技術理論及應用研究”科技成果鑒定會。鑒定結論為，項目研究內容及成果豐富，創新性明顯，在裸眼3D技術參數評價方法和自動多視點技術研究方面達到了國內領先水平，具有重要的理論意義和實際應用價值。

這一成果研究的光學差分式裸眼3D技術可以作為圖像、視頻、文字的視覺接口，廣泛應用于圖文顯示設備。在攻關過程中，梁發云團隊使用光學差分板固定在液晶顯示屏的前面（或后面）構成前置式與后置式的裸眼3D液晶屏，液晶屏是用TFT－LCD作為圖像顯示單元，左右眼圖像分別顯示在奇列和偶列構成的亞屏幕上，其光學差分組件改變圖像顯示單元上的左右眼圖像傳輸光線，在觀看區域會聚后形成左右眼獨立視區，雙眼接收到各自獨立的互不干擾的圖像，從而獲得立體視覺效果。

技術的關鍵在于裸眼3D光學機理的研究、光學差分組件參數的計算仿真及其設計加工和組裝。成果中的光學差分組件使用液晶技術加工制造，液晶層的厚度控制在8微米，使用電極上的動態驅動信號使液晶分子產生扭轉形成電子光柵，從而產生3D光學差分效應。而在電極無驅動信號時，光學差分組件處于不工作狀態，不對光線進行調制,使得LCD屏兼容于2D顯示。

通過攻關，他們提出了亞屏幕分區、獨立視區及其空間分布特征等理論，完善了裸眼3D技術的光學機理研究；探索了立體度參數及相應測試方法，完成裸眼式3D顯示器的質量評價和視覺特性測試研究；提出一種具有特色的不同于柱透鏡原理的自動多視點技術實現方法，在眼睛識別與跟蹤算法和播放軟件等方面進行了深入研究；設計并研制了視差分離光學板，開發了前置式和后置式的多種規格尺寸的裸眼3D顯示器樣機：樣機能形成左右眼圖像完全分離的獨立視區，滿足裸眼觀看3D影像的要求。

他們的成果完善了裸眼3D技術的光學研究，研制了裸眼3D顯示器，具有良好的3D視覺效果；研究了裸眼式3D顯示器的技術質量評價方法及測試儀器，為技術質量測試和建立國家標準提供了依據；自動多視點技術的研究充實了裸眼3D技術研究的內涵。

“裸眼3D技術理論及應用”研究在光學機理、技術質量評價及測試、自動多視點技術等方面的研究成果，對新型顯示技術的發展做出了一定的貢獻。技術性的研究成果可產業化推廣，與光電顯示技術公司合作開發適用產品，服務于社會經濟建設。”

創新前沿　領航發展

裸眼3D技術是光電顯示的重要研究領域，在多行業有重要的應用，為了凝聚研究方向，在光學機理、評價標準和測試方法、視覺特性、3D圖像與視屏信號處理方法、微電子3D電路、3D傳感器、虛擬圖像、3D人機交互等領域加強研究，梁發云組建了裸眼3D技術與虛擬現實技術研究中心。

中心目前承擔了廳委重點科技項目和產學研科技項目的研究開發工作，在產業化應用方面承擔了中小企業創新基金支持的產業化研究。為此，研究團隊成立了南昌興亞光電科技發展有限公司，專門從事裸眼3D技術的成果轉化及產業化工作。

身為科技領軍人的梁發云，不僅是一名孜孜不倦的墾荒者，在科技創新上持之以恒，克服經費和設備短缺等困難，堅持研以之致用，在科學技術的原野上無懼無畏地探索與開拓；而且是一名傳道授業解惑的良師，因為他深知要想有長久不竭的發展動力，技術能力和真才實學在人才培養中至關重要。梁發云在科研中著重培養研究生的實踐能力和創新創業意識，目前已畢業的8名碩士研究生都就職于大型企業和研究所，6名在讀研究生繼續鉆研3D技術的縱深問題。

“裸眼3D技術是新型顯示技術領域的重點發展方向，科技部“十二五”計劃專門規劃了其理論和應用的發展目標。3D技術已經進入產業化階段，特別在消費電子領域具有巨大的市場前景。裸眼3D技術在平板電腦、手機、監控、廣告機、車載等產業方面具有重要應用。市場容量巨大，產業鏈的產值每年上千億。”梁發云說。

最后，他向我們描繪了裸眼3D的藍圖：隨著3D市場的啟動和逐步普及，3D影視作品將加快生產步伐，使大部分的影視劇及視頻節目開始采用3D技術拍攝發行，3D動漫領域也將形成巨大的產能。裸眼3D技術的影像產品適合于中小尺寸的家庭電視機、電腦顯示器、監控設備、樓宇廣告設備、車載影像設備、便攜娛樂影音設備、通訊設備等，產品模塊化、標準化的發展趨勢日益明顯。裸眼3D技術的應用體系非常廣泛，可以形成不同尺寸規格、功能多樣化的技術產品，豐富用戶需求，促進產業鏈發展。

因裸眼3D技術涉及面廣，產業發展依賴于片源、播放及前后產業鏈，所以在產業化過程中無法一步到位。對于新技術新產品的開發、促進和應用，將是一個較長的周期。把科研成果盡快轉化，形成生產力，既是工科科學研究的目標，也是一種嘗試。在當前產業轉型和倡導實體經濟建設的環境下，致力于自主創新創業，具有很強的示范意義。

可以預見，在不久的將來，裸眼3D技術將會徹底改變我們的生活，我們每一個人都將隨著它的構建者們一同漫步其中。

來源：科學中國人 2014年第1期

梁發云：開啟裸眼3D技術的大門

——記南昌大學機電工程學院副教授梁發云

科學技術的發展永遠是這樣，日新月異。當3D立體顯示技術對于我們不再那么陌生的時候，一個新的技術——裸眼3D技術又出現在我們的視線里。顧名思義，裸眼3D技術旨在讓人們擺脫特制眼鏡的束縛，只用肉眼就可以體驗到3D立體顯示的視覺效果。

而一項技術的出現與發展皆離不開無數孜孜以求的科研工作者，近日，我刊采訪到了“裸眼3D技術理論及應用研究”項目的負責人、南昌大學機電工程學院副教授梁發云，讓他為我們揭開裸眼3D技術背后那些鮮為人知的故事。　　　　

人生轉折點　　

如果你問梁發云，他的人生轉折點是什么時候，他一定會斬釘截鐵地告訴你：1995年。

那一年，梁云發25歲，已經在一個頗具規模但效益不佳的國營企業工作了五年。“當時，我們一個集體宿舍的室友順利考上了研究生，這件事情對我們的觸動很大，宿舍里的人都開始學習備考，每個月七八十元的工資幾乎都用來購買教材，學習氛圍很好，休息時間大家也都在討論高數、專業方面的問題。”1995年3月，梁發云下定決心開始準備考研。但是僅有兩年學習基礎的梁發云在多門基礎課上存在短板，高數、英語、專業課，每一門都幾乎是從零開始，但是梁發云并沒有氣餒。“只要是漢字就能學得會！”當時的梁發云這樣給自己鼓勁兒。

可能是知道自己的基礎差，梁發云坦言：“那時的確有些拼命的感覺，每天早晨6點多起床背英語，上午高數，下午專業課，晚上12點睡覺，整天都在看書。”梁發云甚至還在學習桌前用白紙寫了幾個字“奮戰9個月，改變這一生”，紙條上的數字每月減1，一直持續到他走進考場。

功夫不負有心人，分數出來后，梁發云以超出歷屆生分數線15分的成績被合肥工業大學儀器儀表學院錄取。然而，由于長期的學習負荷，營養不良，在拿到通知書后，梁發云的身體終于抵抗不住，得了一場重病，病情斷斷續續，持續了足有1年多。

1996年，梁發云開始了他的研究生學習生活，但由于身體仍處在恢復過程，研一的課程對他來說比較吃力，好在最后的成績均以優、良通過。研一的暑期，梁發云開始接觸到計算機，他利用2個月的假期在實驗室里學會了DOS系統、計算機組成結構、TRUBOC編程系統。研二開學時候，梁發云已經對計算機有了很好的了解，具備了編程能力。這時，導師鄧善熙教授安排他參與航天部陀螺儀軸承球面的高精度測試系統研制，課題組選用氣動測量方式，需要完成氣針傳感器的特性測試，多氣針傳感器組合的球面測試系統聯調，測試軟件的研制。那時候沒有互聯網，文獻資料極少，梁發云只能每天泡在實驗室里搭建微位移標定實驗平臺，編寫標定程序，完成氣針傳感器的特性測試和匹配，對測試軟件的框架進行規劃，使用圖形界面和鼠標操作來設計軟件系統。經過近1年的努力，球度測試儀初步達到性能要求。根據這段時間的研究工作，梁發云完成了畢業論文，論文獲得了合肥工業大學優秀碩士學位論文一等獎。

在探索中發現新知　　

畢業后，梁發云在某研究所進行船舶測試的工作。三年后，并不滿足于現狀的梁發云再次回到鄧善熙教授課題組攻讀博士學位，選定裸眼3D技術作為科研方向。“當時導師給我們提供了幾個博士論文選題，建議我試試不用佩戴眼鏡的3D技術，那時候還沒有‘裸眼3D技術’這樣的說法。對于這項新技術，國內僅有2位學者寫過綜述型文章，國外有一些文獻描述了幾種實現方案，大多是一些性能描述，核心技術不可能從文獻里讀出來。而我們儀器儀表學院的專長是研究測試技術、傳感器、自動控制、誤差理論等，在視頻、顯示技術方面沒有研究積累，現在回想起來當初的選題其實是很冒險、很大膽的。”

選題確定后，梁發云首先熟悉液晶技術，當時大部分計算機都是CRT顯示器，液晶顯示器都屬于高端應用，國內關于液晶技術的專著數量也很少，僅有關于字符型、黑白點陣液晶技術的專著，彩色液晶顯示器方面的專著為零。然后，梁發云又開始熟悉3D技術。

除此之外，梁發云還跑了一些展覽會，看到了國外樣機，對照綜述文獻的描述，初步設想了能夠實現裸眼3D的光學器件結構。2003年，梁發云購買了2臺價值3000元的15寸普通液晶顯示器，拆解展開研究。

硬件問題解決了之后，梁發云開始鉆研原理部分，了解人眼立體視覺機理，了解圖像、視覺、光學、色度等原理。“雙眼看雙圖，3D設備需為每只眼睛提供一幅圖片。如何才能確保左眼只看到左眼圖像，右眼只看右眼圖像？佩戴式眼鏡為每只眼睛提供了光線通道，若不用眼鏡，如何控制光線？這些都是需要考慮到的問題。”

在這些基礎上，梁發云用自己編寫的軟件模擬了液晶像素的光線，根據左右視圖分離的要求，分別調整像素出射光線的走向，逐步找出最優解。“可見光線的傳輸是發散狀的，而裸眼3D就不能讓光線發散了，只能使用遮擋或折射等原理來控制光線走向。用‘光路圖’的提法其實有點兒文藝性，但的確通俗易懂。”

除了解決左右視圖分離的問題，觀看區域的形成機理及其分布也是裸眼3D技術的核心問題之一。梁發云為了解決這一問題提出了純凈“獨立視區”的概念。“單只眼睛處于獨立視區內，可以看到該亞屏幕上的圖像，另一只眼睛需同時處于相鄰的獨立視區內。所以3D顯示器設計時要考慮適宜觀看位置，通過調整設計參數來優化產品的可用性。”

而在進行課題組討論時，梁云發與師兄弟們都認為新型顯示器缺乏定量評定方法，沒有國際標準，沒有國家標準，甚至對質量的評價也沒有客觀的手段。他們通過自制的標定設備，進行了大量的測試、驗證，最終確定了獨立視區的分布規律，發現了“立體度”參數的質量評定方法，為優化設計和質量檢測提供了一種有效的技術手段。

“現在回憶起來，這段經歷看似挺有條理的。實際工作的時候其實挺枯燥，沒那么浪漫。當時我確實找不到方法，國內也沒人做過。文獻大致都跟蹤過，也沒啥好的啟發。但是任務需要完成，需要充實未來的畢業論文，需要創新點。真的是學位逼人想辦法。”談到這里，梁發云笑道，“有那么一段時間，每天食堂、實驗室、寢室，三點一線。路上腦子里縈繞的都是質量測試、評價方法等問題。后來觀看3D樣機時，睜眼閉眼全是在比較屏幕上的圖像效果，才想起用照相機來拍顯示器上顯示的圖像。”

好在“裸眼3D技術質量評價”方面的論文順利完成并發表，對國內國際的裸眼3D技術的升級、優化提供了基礎。

博士畢業后，梁發云入職南昌大學，學校為博士配備了10萬元的項目起動資金，在這項寶貴的資金支持下，裸眼3D技術的各項工作得以繼續。隨后，項目的發展很是順利，梁發云申請到江西省教育廳的一般項目（2007），重點項目（2009），產學研項目（2011），在這些項目經費的資助下，梁發云初步建立了實驗室，購買了部分儀器和設備。在項目持續期（2007—2012）6年時間里，研究了前置式和后置式的裸眼3D設備，都有樣機；研究了硬件電路，研究了嵌入式3D圖像播放軟件及算法，研究了嵌入式裸眼3D設備技術，自動多視點裸眼3D技術。

自動多視點裸眼3D技術是專門提出的研究方向，使用兩分區的3D屏，通過傳感器檢測人眼位置來調換顯示圖像，最終達到在什么位置觀看就看到對應位置的景深，就像圍繞杯子觀看一樣，能分別看到杯柄的不同側面。

梁發云深知工科研究不能沉迷于書齋、滿足于實驗樣機，這種極具應用價值的技術需要盡快市場化，實現產業價值。為此，他與國內多家家電企業取得聯系，希望得到市場化支持，但這些企業有些不感興趣，有些對市場還在觀望，也有些希望全套技術能盡快投產，因此不愿意參與協作完善。于是，2010年4月梁發云注冊南昌興亞光電科技發展有限公司，希望能逐步積累實現產業化目標。

總結自己的裸眼3D技術研發經歷，梁發云很是謙虛：“能稱得上重要科技成果的，總結起來大概有這么幾項：首先，裸眼3D技術光學機理及其制備，這里面涵蓋光路、亞屏幕、獨立視區等概念和內涵；其次，確立了裸眼3D技術的質量測試評價方法，包括有立體度、視覺特性、獨立視區分布等等；再次，提出了多視點裸眼3D技術，利用獨立視區分布特性，使用傳感器檢測眼睛位置并自動播放3D圖像；最后，提出3D傳感器技術，使用兩只CCD或CMOS傳感器，用可編程FPGA連接，組成眼睛仿生裝置，實現3D圖像拍攝，人機3D視覺交互。”

教學科研雙肩挑

值得一提的是，除了繁忙的科研任務，梁發云還一直從事著一線教學工作。2005年起，梁發云到南昌大學任教，擔任機械制造及其自動化專業的教學工作，承擔的本科生課程有“機床電氣控制”“PLC”“傳感器技術”“機械工程測試技術”“智能控制技術”，研究生課程“智能材料與智能結構”。2007年，梁發云被評為碩士生導師；2008年11月，梁發云成為副教授。面對不同階段的學生，梁發云有著不同的教學思路。

在本科生授課過程中，梁發云更強調“精讀一本專業教材”，要求學生們理解作者編寫思路，了解精神實質，站在作者角度上考慮自己如何來選材、組織材料、編寫；經常與學生聊天，作為吃過苦的一代人，梁發云感觸頗多：“學生們現在的生活水平超過了20年前的省部級領導干部的生活水平，有手機，有電腦，有空調，要珍惜條件，努力學習。”

在研究生培養中，梁發云更注重“無導師學習”，建議學生們自主學習鉆研，“能夠用語言傳授的知識都是信息量偏小的知識；能夠咨詢他人得到解決的問題都是一些小問題，重要問題、關鍵問題還需要自己去努力解決。工科研究生一定要加強技術開發能力、實踐能力，培養獨立自主解決問題的能力”。

值得慶幸的是，2012年12月，江西省教育部門在南昌組織有關專家召開了“裸眼3D技術理論及應用研究”科技成果鑒定會。鑒定結論為：項目研究內容及成果豐富，創新性明顯，在裸眼3D技術參數評價方法和自動多視點技術研究方面達到了國內領先水平，具有重要的理論意義和實際應用價值。

多年的努力得到了認可，梁發云的喜悅溢于言表，然而前方的路還很遠，“把裸眼3D產業化”這個終極夢想看起來仍舊很遙遠，但梁發云信心十足。從一個國企職工到自學考上研究生，這是梁發云的韌勁；自博士生就開始的裸眼3D技術探索直至今日通過成果鑒定，這是梁發云的執著；繁重的科研任務下仍兢兢業業從事教學工作，這是梁發云的認真。有了這些，成功指日可待。

來源：中國科技獎勵 2015年第2期

梁發云：裸眼3D技術領跑者

梁發云教授及其研究團隊

《阿凡達》以其身臨其境的3D效果贏得了全球影迷的好評，掀起了一輪3D熱潮。然而你有沒有想過，隨時隨地在家庭影院、平板電腦或手機上就能觀看3D電影，而不必跑到影院里戴上不舒服的特制眼鏡？

南昌大學機電工程學院梁發云副教授通過近十年的努力，使人們的這一設想有了實現的可能。

梁發云，1970年12月出生，工學博士，副教授，碩士生導師。長期致力于裸眼3D技術、虛擬現實技術、智能化儀器儀表技術的研究。先后在國營企業、船舶重工集團研究所、高新技術企業任職。主持及參與多項研究課題，發表論文20多篇，獲得國家專利10余項，江西省高校科技成果獎多項。2012年12月，其代表性的研究成果“裸眼3D技術理論及研究”通過江西省教育廳成果鑒定。

這是一項什么樣的技術，竟然吸引梁發云投注了十余年的熱情？

2002年，梁發云放棄了某研究所的工作，決定跟隨他的碩士研究生導師鄧善熙教授繼續攻讀博士學位，并選定裸眼3D技術作為研究方向。

當時大部分計算機是CRT顯示器，液晶顯示器還屬高端應用。鄧教授提供了幾個博士論文選題，建議他試試不用佩戴眼鏡的3D技術，當時還沒有“裸眼3D技術”的稱謂。在文獻資料廖廖無幾、研究組在顯示技術領域積累薄弱的條件下，解決關鍵技術的難度很大，梁發云“冒失”“大膽”地選擇：研究下去。

選題確定后，他鉆研液晶技術，參觀展覽會，查找文獻，了解人眼立體視覺機理，拆解研究液晶顯示器，設想能實現裸眼3D的光學器件結構……有一陣子，他甚至每天在往返于食堂、實驗室的途中，腦子里縈繞的都是光學機理、質量測試、評價方法等問題……

通過不懈鉆研，他終于將心中的設想變成了手中的現實：2003年底，國內第一臺裸眼立體顯示器樣機正式誕生，效果優于國外第一代裸眼3D樣機。

他和研究小組的成員們通過自制的標定設備，進行了大量的測試、驗證，最終確定了獨立視區的分布規律，發現了“立體度”參數的質量評定方法，為優化設計和質量檢測提供了一種有效的技術手段。“裸眼3D技術質量評價方法”相關論文發表后，為國內國際的裸眼3D技術的升級、優化提供了有效手段。

2005年，梁發云博士畢業，到南昌大學機電工程學院從事教學科研工作。在這里，他將裸眼3D技術向更精深處開拓。

梁發云團隊使用光學差分板固定在液晶顯示屏的前面（或后面）構成前置式與后置式的裸眼3D液晶屏，液晶屏是用TFT LCD作為圖像顯示單元，左右眼圖像分別顯示在奇列和偶列構成的亞屏幕上。其光學差分組件改變圖像顯示單元上的左右眼圖像傳輸光線，在觀看區域會聚后形成左右眼獨立視區，雙眼接收到各自獨立的互不干擾的圖像，從而獲得立體視覺效果。

通過攻關，他們提出了亞屏幕分區、獨立視區及其空間分布特征等理論，完善了裸眼3D技術的光學機理研究；探索了立體度參數及相應測試方法，完成裸眼式3D顯示器的質量評價和視覺特性測試研究；提出一種具有特色的不同于柱透鏡原理的自動多視點技術實現方法，在眼睛識別與跟蹤算法和播放軟件等方面進行了深入研究。

南昌大學機電工程學院梁發云教授

2012年12月16日，江西省教育部門在南昌組織有關專家召開了“裸眼3D技術理論及應用研究”科技成果鑒定會。鑒定結論認為，裸眼3D技術研究內容及成果豐富，創新性明顯，在裸眼3D技術參數評價方法和自動多視點技術研究方面達到了國內領先水平，具有重要的理論意義和實際應用價值。這一成果研究的光學差分式裸眼3D技術可以作為圖像、視頻、文字的視覺接口，可廣泛應用于圖文顯示設備。

學以致用，這是梁發云鉆研裸眼3D技術的最終歸屬：“工科研究不能沉迷于書齋、滿足于實驗樣機，對此極具應用價值的技術，需要盡快市場化，實現產業價值。”

梁發云說：“裸眼3D技術是新型顯示技術領域的重點發展方向，科技部‘十二五’計劃專門規劃了其理論和應用的發展目標。3D技術已經進入產業化階段，特別在消費電子領域具有巨大的市場前景，市場容量巨大，產業鏈的產值每年上千億。”

基于上述認識，為了凝聚研究方向，在光學機理、評價標準和測試方法、視覺特性、3D圖像與視頻信號處理方法、微電子3D電路、3D傳感器、虛擬圖像、3D人機交互等領域加強研究，梁發云組建了裸眼3D技術與虛擬現實技術研究中心。

中心目前承擔了廳委重點科技項目和產學研科技項目的研究開發工作，在產業化應用方面承擔了科技部中小企業創新基金支持的產業化研究。為此，研究團隊成立了南昌興亞光電科技發展有限公司，專門從事裸眼3D技術的成果轉化及產業化工作，向著他心中的產業化藍圖進發。

隨著3D市場的逐步普及，3D影視作品將加快生產步伐，大部分影視劇及視頻節目開始采用3D技術拍攝發行，3D動漫領域也將形成巨大的產能。裸眼3D技術的影像產品適合于中小尺寸的家庭電視機、電腦顯示器、監控設備、樓宇廣告設備、車載影像設備、便攜娛樂影音設備、通信設備等，產品模塊化、標準化的發展趨勢日益明顯。裸眼3D技術的應用體系非常廣泛，可以形成不同尺寸規格、功能多樣化的技術產品，豐富用戶需求，促進產業鏈發展。裸眼3D技術將加速3D時代的到來！

來源：創新成果 2014-1-1

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