基本介紹
- 中文名：三維空間
- 外文名：3D； three-dimensional space
- 別稱：歐幾里得空間
- 提出者：歐幾里得
- 套用學科：數學、物理
- 適用領域範圍：數學、物理
- 別稱：三度空間
定義,驗證方法,三維簡介,三維解說,ACG,套用——3D技術,3D電視,色差式3D技術,偏光式3D技術,快門式3D技術,不閃式3D技術,
定義
點的位置由三個坐標決定的空間。
客觀存在的現實空間就是三維空間，具有長、寬、高三種度量。數學、物理等學科中引進的多維空間的概念，是在三維空間的基礎上所做的科學抽象。也叫三度空間。
三維空間，日常生活中可指由長、寬、高三個維度所構成的空間。而且日常生活中使用的“三維空間”一詞，常常是指三維的歐幾里得空間。在歷史上很長的一段時期中，三維空間被認為是我們生存的空間的數學模型。當時的物理學家認為空間是平坦的。二十世紀以來，非歐幾何的發現使得實際空間的性質有了其它的可能性。而相對論以及相應的數學描述：閔可夫斯基時空將時間和空間整體地作為四維的連續統一體進行看待。弦理論問世以後，用三維空間來描述現實中的宇宙已經不再足夠，而需要用到更高維的數學模型，例如十維的空間。
驗證方法
三維簡介
“維”這裡表示方向。由一個方向確立的直線模式是一維空間，一維空間具有單向性，由Х向兩頭無限延伸而確立。由兩個方向確立的平面模式是二維空間，二維空間具有雙向性，由X,Y兩向交錯構成一平面，由雙向無限延伸而確立。同理，三維空間呈立體性，具有三向性，分別為X,Y,Z三向構成一空間立體，由三向無限延伸而確立。四維空間呈時空流動性，被X,Y,Z和時間(T)四個方向共同確立。
三維解說
日常生活所提及的“四維空間”，大多數都是指愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提及的“四維時空”概念。根據愛因斯坦的概念，我們的宇宙是由時間和空間構成。時空的關係，是在空間的架構上比普通三維空間的長、寬、高三條軸外又加了一條時間軸，而這條時間的軸是一條虛數值的軸。
球體
球體四維空間是一個時空的概念。簡單來說，任何具有四維的空間都可以被稱為“四維空間”。
根據愛因斯坦相對論所說：我們生活中所面對的三維空間加上時間構成所謂四維空間。由於我們在地球上所感覺到的時間很慢，所以不會明顯的感覺到四維空間的存在，但一旦登上宇宙飛船或到達宇宙之中，使本身所在參照系的速度開始變快或開始接近光速時，我們能對比的找到時間的變化。這裡有一種勢場所在，物質的能量會隨著速度的改變而改變。所以時間的變化及對比是以物質的速度為參照系的。這就是時間為什麼是四維空間的要素之一。
ACG
套用——3D技術
3D電視
2010年，3D電視憑藉著《阿凡達》的隆重上映而火爆整個彩電市場，不僅有三星、索尼、LG、TCL、海信、康佳、創維、長虹等多家彩電廠商推出了帶有3D功能的平板電視，而且出眾的立體畫面效果，也逐步得到了廣大消費者的認可。在3D電視陸續進入消費者家庭的同時，不妨我們先一起來了解一下3D電視技術方面的相關信息。
與3D電影相比，3D 電視具有更加明顯的優勢。觀看3D電影時，觀眾必須戴上沉重的眼鏡才能看到電影。而隨著3D技術的不斷精進，搬進家庭客廳的3D電視機，在不需要配戴眼鏡的情況下也可用肉眼很好地觀看。即將推出的新一代3D電視機，更有望在可視角度，螢幕解析度方面有長足的進步。
3D顯示技術可以分為眼鏡式和裸眼式兩大類，眼鏡式3D技術，又可以細分為色差式、偏光式和主動快門式，也就是平常所說的色分法、光分法和時分法。其中色差式、偏光式3D技術主要為投射式螢幕（電影、投影機）所使用，主動快門式3D技術在3D電視、3D電影上都有使用，裸眼3D技術則基本為3D電視專有。
色差式3D技術
色差式3D技術，英文為Anaglyphic 3D，配合使用的是被動式紅-藍（或者紅-綠、紅-青）濾色3D眼鏡。這種技術歷史最為悠久，成像原理簡單，實現成本相當低廉，眼鏡成本僅為幾塊錢，但是3D畫面效果也是最差的。色差式3D先由旋轉的濾光輪分出光譜信息，使用不同顏色的濾光片進行畫面濾光，使得一個圖片能產生出兩幅圖像，人的每隻眼睛都看見不同的圖像。這樣的方法容易使畫面邊緣產生偏色。
偏光式3D技術
偏光式3D技術也叫偏振式3D技術，英文為Polarization 3D，配合使用的是被動式偏光眼鏡。偏光式3D技術的圖像效果比色差式好，而且眼鏡成本也不算太高，比較多電影院採用的也是該類技術，不過對顯示設備的亮度要求較高。在液晶電視上，套用偏光式3D技術要求電視具備240Hz以上刷新率。
快門式3D技術
快門式3D技術，英文為Active Shutter 3D，配合主動式快門3D眼鏡使用。這種3D技術在電視和投影機上面套用得最為廣泛，資源相對較多，而且圖像效果出色，受到很多廠商推崇和採用，不過其匹配的3D眼鏡價格較高。包括LG、三星、松下、創維等品牌推出的3D電視，都是採用快門式3D技術。
雖然被普遍使用，但是快門式也存在著些缺點：
一：眼鏡的問題，首先眼鏡是需要配備電池的，但是眼鏡必須要帶著才能欣賞電視節目，那么電池產生電流的同時發射出來的電磁波產生輻射，會誘發想不到的病變。
二：畫面閃爍的問題，3D眼鏡閃爍的問題，主要體現在快門式3D眼鏡，3D眼鏡左右兩側開閉的頻率均為50/60Hz，也就是說兩個鏡片每分鐘各要開合50/60次，即使是如此快速，用戶眼鏡仍然是可以感覺得到，如果長時間觀看，眼球的負擔將會增加。
三：亮度大大折扣，帶上這種加入黑膜的3D眼鏡以後，每隻眼睛實際上只能得到一半的光，因此快門式看出去，就好像戴了墨鏡看電視一樣，並且眼睛很容易疲勞。
不閃式3D技術
- 不閃式的原理
不閃式3D電視方式是最接近我們實際感受立體感，最自然的方式。如同在電影院裡享受生龍活虎的3D影像，能夠同時看兩個影像把分離左側影像和右側影像的特殊薄膜貼在3D電視表面和眼鏡上。通過電視分離左右影像後同時送往眼鏡，通過眼鏡的過濾，把分離左右影像後送到各個眼睛，大腦再把這兩個影像合成讓人感受3D立體感。
- 不閃式3D的優越性
不閃式的優越性歸納下來有幾個方面
1.沒有閃爍，能體現讓眼睛非常舒適的3D影像。不閃式3D沒有電力驅動，可舒適佩戴眼鏡並且全然沒有閃爍感。因此可以盡情享受讓眼睛非常舒適的3D影像。看實際測量閃爍程度的數據就能知道數據幾乎是零，不會有頭暈的狀態出現。
2.可視角度廣，觀看不閃式3D電視時只要是在推薦距離內，在任何角度觀看，它的畫面效果、色彩表現力都不打折扣，可以在沒有角度限制的情況下去享受完美震撼的3D影像。
3.能夠用輕便舒適的眼鏡享受3D影像。不閃式3D眼鏡輕便、價格合理，還可以使用夾套眼鏡讓配戴眼鏡的人也能舒服使用。
4.體現沒有重疊畫面的3D影像。畫面重疊現象是因為右側影像進入左側眼睛或左側影像進入右側眼睛而發生的。不閃式3D所使用的特殊薄膜分離左右影像後體現3D影像，所以不會發生畫面重疊現象享受好像看到活生生的真實物體的立體影像。通過實際測量畫面重疊的數據就能知道不閃式3D的重疊數據是人無法感知的水平。
5.體現沒有畫面拖拉現象的高清晰3D影像。不閃式3D能夠體現1秒鐘240張3D合成影像。所以在相同的時間裡，不閃式3D能表現更多的畫面情報而體現沒有拖拉的高清晰立體影像。所以不閃式3D也被稱作世界唯一的240赫茲3D電視。
- 不閃式3D的特點
有關視角方面，在視聽推薦距離內觀看時不閃式3D全然不成問題。比如，除了在一米以內站著、坐著或者用非常不正常的姿勢觀看電視以外，在3D電視視聽推薦距離內觀看時沒有任何問題的。反而，擔心子女過分貼近電視而影響眼健康的聰明父母而言，更喜歡遵守視聽推薦距離我這個不閃式3D。而且，因為採用IPS硬屏面板所以在左右視角上都沒有限制，不管是在哪個角度看都很鮮明，沒有色變現象，而且不閃式3D電視在任何角度都能享受3D影像。
