什么是 3D？

3D 是“三維空間”的縮寫

三維空間（也稱為三度空間、三次元、3D、“3Dimensions”、 Dimensional 意為維度）的簡(jiǎn)稱。

在物理學(xué)中描述物質(zhì)變化時(shí)需要幾個(gè)參數(shù)就是幾維。例如 2 維坐標(biāo)中的（x，y）或者 3 維坐標(biāo)中的（x,y,z）。

人類作為三維物體可以理解四維時(shí)空但無法認(rèn)識(shí)以及存在于四維空間，通常所說時(shí)間是第四維即四維時(shí)空下的時(shí)間維度。

四維空間的第四維指與 x，y，z 同一性質(zhì)的空間維度。然而四維時(shí)空并不是標(biāo)準(zhǔn)歐幾里得空間，時(shí)間的本質(zhì)是描述運(yùn)動(dòng)的快慢。

可以定義和度量的都可以算維度，比如溫度、時(shí)間、濕度、光照等。這頁是我們常見到的 5D、7D、9D，本質(zhì)上人們看到的還是 3D 效果。

通俗來講，生活中常說的 3D 多指立體感。

人眼產(chǎn)生立體感的因素有很多，主要來自于雙眼的生理結(jié)構(gòu)與后天習(xí)得的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。這些機(jī)制協(xié)同工作使雙眼獲得的信息在大腦中產(chǎn)生立體感知。

我們觀察景物時(shí)兩只眼睛接受的圖像都映射在視網(wǎng)膜彎曲的表面，是兩個(gè)平面圖像的輸入，大腦中的視覺系統(tǒng)通過比對(duì)這兩個(gè)圖像中的細(xì)微差別判斷景物的遠(yuǎn)近。

視差大的物體距離近，視差小的物體距離遠(yuǎn)。這是雙眼產(chǎn)生立體感知的基本規(guī)律。

同時(shí)，隨著年齡的增長(zhǎng)，人腦通過對(duì)自然景物長(zhǎng)期的觀察學(xué)習(xí)，會(huì)積累先驗(yàn)知識(shí)，使得我們僅通過部分平面視覺線索就可估算景物的距離或深度。

可能影響深度判斷的平面線索

透視關(guān)系

透視關(guān)系就是我們熟知的“近大遠(yuǎn)小”關(guān)系。同樣的物體，距離近時(shí)其在視網(wǎng)膜上成像大，距離遠(yuǎn)時(shí)成像小。

這導(dǎo)致景物隨著距離遠(yuǎn)近的不同在我們眼中的大小也不同。

由此大腦通過比對(duì)視野中景物的相對(duì)大小，可以預(yù)估各個(gè)景物的遠(yuǎn)近關(guān)系。在透視關(guān)系影響我們深度判斷時(shí)，我們的先驗(yàn)知識(shí)發(fā)揮著很重要的作用。

遮擋關(guān)系

近處的物體將遮住遠(yuǎn)處的物體，這是我們熟知的常識(shí)。

這一點(diǎn)對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行分層重構(gòu)時(shí)需要特別注意。當(dāng)景物的遮擋關(guān)系與其深度關(guān)系不符時(shí)會(huì)導(dǎo)致視覺錯(cuò)誤。

紋理疏密

同樣的物體，當(dāng)其距離我們較近時(shí)，其在視網(wǎng)膜上成像的面積大，感覺紋理更加稀疏。

反之，當(dāng)物體離我們遠(yuǎn)去時(shí)，隨著其在視網(wǎng)膜上的成像面積越來越小，視覺上紋理分辨率更加稠密。

某種程度上，紋理疏密關(guān)系可理解為透視關(guān)系在景物表面的細(xì)節(jié)體現(xiàn)。

光影條件

在同樣的光照條件下，景物上的光影強(qiáng)度可以反映其局部的細(xì)節(jié)。

例如在高光情況下，突出的部分亮，陷入的部分會(huì)有陰影

運(yùn)動(dòng)視差

視線在視野中橫向移動(dòng)時(shí)見到的物體的運(yùn)動(dòng)方向和速度的差異。在做相對(duì)位移的時(shí)候，近的物體看起來移動(dòng)的快，遠(yuǎn)的物體看起來運(yùn)動(dòng)的慢。

例如，坐在奔馳的火車上，通過車窗看外邊的景物，近處的樹和電線桿在迅速地往后移動(dòng)；

越往遠(yuǎn)處的樹和電線桿移動(dòng)的越慢；很遠(yuǎn)處的小山頭看起來跟火車一樣在往前移動(dòng)；更遠(yuǎn)處的村莊看起來是不動(dòng)的。

人的大腦視覺中樞通過綜合以上總結(jié)的各類視覺深度線索實(shí)現(xiàn)立體視覺。這些因素在進(jìn)行重構(gòu)時(shí)都應(yīng)被充分地考慮。

當(dāng)不同的視覺線索發(fā)生沖突時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生不適。如立體失真，垂直視差，梯形失真，串?dāng)_，剪切失真，窗口效應(yīng)，視差梯度，硬紙板效應(yīng)和木偶劇場(chǎng)效應(yīng)等。