三維立體顯示不同于二維平面顯示，能夠以三維的方式顯示立體圖像，三維顯示技術可顯示具有真實感的數字景觀場景，能夠真實的展示物體，達到模擬觀察真實世界的效果；為了獲得快速高效的三維顯示，實現對景觀環境模型進行分解、組合、展開、投影等功能，更加直觀準確的展示景觀環境的空間信息，需要采用特定的圖像處理技術對景觀環境進行真三維實時顯示，本文從快包平臺一位資深行業專家級服務商的投稿，給大家描述文章可用于景觀環境的三維實時顯示圖像處理技術。
部分稿件公布：
顯示技術用來描述客觀實體，通常采用影像來進行描述，該技術源于人們對世界的認識與探索，在不斷的生產、生活實踐中總結而來，不僅豐富了人們的日常娛樂活動，同時也提供了一種新的表現方式，使人們在模擬的環境中就可以達到身臨其境的感覺，在不斷地探索改進中，圖像的質量逐漸提高，從模擬顯示單一的個體逐漸發展到能夠較全面的展示復雜的場景環境，最終達到模擬人們觀察世界的效果。
現有景觀環境的渲染或演示技術，一般采用平面顯示或者視差立體顯示系統作為觀察平臺。在顯示影像的過程中，除了需要獲取平面信息，同樣也需要獲取深度信息。如果缺乏深度信息或者深度信息不完整，則難以表現出整個組織的三維立體結構。目前，需要獲得深度信息的領域有空中交通管制、醫學成像、大氣環境、軍事等領域。這些領域的成像過程中需要以大量的跟讀信息作為成像的支撐依據，通常以三維的形式進行顯示。
通過采集獲取三維信息，模擬三維結構從而進行三維顯示。相比較常規的缺乏深度信息的現實手段，該方法不易丟失三維信息，顯示效果要優于常規的偽三維顯示技術。目前，一種新型顯示技術——真三維顯示則滿足了獲取深度信息數據，且能夠顯示具有真實空間感的三維立體圖形的需求，成為可視化新需求的最佳解決方法。
現有的真三維立體顯示技術可分為分光立體(Glasses-basedStereoscopic)、自動分光立體顯(Autostereoscopic Displays)、全息術(Hologram)和體三維顯示(Volumetric3D Display)4大類。在該4類顯示技術中，分光立體和自動分光立體顯示較為成熟，是本領域的常規的數字化手段。這兩類技術采用視差的方式最終來進行3D顯示。但該方法的缺點在于3D景象是人工構成，在自然度上存在著偏差，長時間的觀察會對觀察者的腦力造成負擔，從而使觀察者的身體產生不適。
目前，主流的全息技術通常利用干涉和衍射的原理，但是通常只能模擬顯示靜態的環境。人們在進行觀察時，必須按照一定的角度進行，并且不具備完善的人機交互。如果想體驗到科幻電影中的3D顯示效果，則需要采用體三維顯示。
詳解三維顯示技術：
按顯示原理，真三維顯示可以分為主要用來對靜態物體進行顯示和動態物體進行掃描顯示。當顯示靜態物體時，在一個固定的空間中進行像素顯示。該顯示技術主要利用紅外轉換技術。但紅外技術在較高功率下會對眼睛有害。當顯示動態物體時，主要靠能夠做往返機械運動的裝置來進行掃描顯示。體掃描顯示利用可見光成像，對人身體無傷害，同時在結構尺寸上也無過多限制因素。因此，結合以上特點，體掃描可以實現無害的，小型化的3D動態顯示，最終模擬出如同科幻電影般的三維透視圖像。掃描體顯示(Swept-Volume Display)和固態體顯示(Solid-VolumeDisplay)是目前體三維顯示技術的兩大分支。掃描體顯示(Swept-VolumeDisplay)技術的代表作是Felix3D（圖1）和Perspecta（圖2）；固態體顯示(Solid-Volume Display)的代表作是DepthCube。
應用場景分析：
1、應用BIM技術進行參數化三維圖像設計
常規的景觀環境設計軟件是AutoCAD，但隨著該領域的不斷發展，更高級的軟件技術也不斷地涌現，其中最為代表性的是BIM（BuildingInformation Model建筑信息模型）技術。BIM是基于存儲信息的方式進行三維模型的設計。例如，當設計三維墻體模型時，需要獲得墻和開窗的信息，以及所需材料、顏色、類型、表面處理方式等一系列的信息。這些信息屬于幾何信息和建筑屬性信息，并且在BIM軟件中以參數的形式進行存儲，簡化了設計過程，提高了設計效率。
景觀環境有許多不具有參數化條件，例如設計風格；有的已經具有參數化條件，例如某項設計模型的營造方法，完全具有參數化條件。因此，通過BIM軟件，設計師在進行創作時，直接以參數的形式進行設計，大大簡化了設計過程。
目前主流的BIM軟件有：ArchiCAD、MicrostationTriFoma、Rerit。ArchiCAD是由Graphisoft公司研發；MicrostationTriFoma是由Bentley公司研發；Rerit是由Autodesk公司研發。GDL語言是常用的環境設計語言，設計師采用GDL語言進行設計時，采用加工參數和幾何參數屬性的構件子程序，對所需要設計的具體構件進行參數重構，即修改子程序的參數來進行構件，從而建立所需的構建庫。利用C++設計構件組裝系統，最終建立所需的用來輔助景觀設計的三維系統。
2、VC環境下利用OpenGL進行圖像處理
開放性圖形庫(Open Graphic Library)即OpenGL，起源于美國高級圖形和圖像計算機系統公司。該公司開發了基于三維圖形的標準庫。該標準庫可以用來繪制三維圖形，支持實現可視化。OpenGL獨立于窗口系統和操作系統，具有可移植、兼容不同的平臺的優點。
通過采用基于高速嵌入式軟、硬件處理的解決方案，對圖像信息進行高速數據的采集、算法處理、還原，表現形式多樣、內容豐富。通過人機交互平臺，將采集到的二維信息經過計算機輔助設計得到三維圖像，通過真三維圖形處理器的應用和算法，轉變為可投射的真三維圖像傳送給投影機系統。真三維數據轉換器工作原理如下：原始的圖形數據在圖形工作站經過采樣以后，在轉換器中進行圖像的分個、三維建模和真三維采樣。嵌入式硬件算法器（Embedded Hardware Algorithm）在響應空間光學觸控器的指令信息后對圖像進行重分隔、模型變換和采樣。最后把校正后的位置信息傳給真三維數據轉換器，通過OpenGL與圖像數據接口處理立體圖像數據信息，并經過編譯器優化和代碼優化和開發，成為具有相應功能的應用軟件，設計軟件結構，開發流程與界面，并實現不同類型模型的讀取，圖像技術處理容易方便，可實現多人、全角、裸眼立體觀看，實現與真三維顯示器中的三維虛擬物體進行人機交互，初步實現了真三維立體圖像的實時顯示。
3、應用3D-DOCTOR軟件進行圖像交互處理
3D-DOCTOR是由Able軟件公司研發。該軟件主要用于圖像的三維建模、渲染和圖像處理等方面。目前主要應用于需要可視化的醫學三維領域，如X光透視成像、MRI、CT。除此以外，還可以適用于需要3D圖像處理的工業領域和計算機科學領域。3D-DOCTOR所支持的圖片格式有：TIFF、DICOM、BMP、JPEG，可以對圖片的灰度和色彩進行控制。該軟件原理如下：2D圖像輸入以后進行量化采樣，對采樣的數據進行實時切片，將切片的數據進行3D渲染，最終輸出STL、DXF、OBJ、3DS等格式文件。同時其所支持的程序擴展功能可以提供基于Basic的腳本語言，滿足設計人員進行二次開發。在醫學圖像、計算機科學、工業控制等領域，3D-DOCTOR已被廣泛的應用。設計師通過該軟件建立設計對象的物體模型，對設計模型進行進一步的細化，在原有設計的基礎上進一步的保留細節，最大限度的還原真實場景。但是該方法的缺點也十分明顯，在建立運動的模型時不可交互控制，只能利用該軟件預先設定，所以不適用于需要設計運動物體、建立運動物體模型的情況。
4、應用3DStudioMax軟件進行3D圖像建模處理
Discreet公司開發了應用于3D模擬顯示的軟件3DStudioMax，簡稱MAX或者3dsMax。該軟件是基于PC系統，應用于三維渲染和制造。該軟件初期應用于DOS環境，隨著WindowsNT出現后，兼容了Windows的操作系統，同時也降低了3D圖形制作的門檻。該軟件的強大之處在于內置了多種設計工具，其中Polygon Modeling Tools(多邊形工具)能夠提高工作的流程和效率；Regdoll與MCloth模塊能夠使設計師更專注于創作，減少因技術難題所帶來的精力分散；自定義選項十分靈活，按設計師個人的工作方式優化接口間切換。該軟件最新版本支持HDR影像合成工具，能提供色彩校正、點陣或向量式的繪圖變形、景深、動態模糊等渲染效果。同時，迅銀硬體算圖（Quicksilver）和板巖材質編輯器（Slatematerial Editor）能夠以視覺化的方式編輯景觀材質，節點式的編輯方式能夠極大的提高工作效率，改善工作流程。在擁有GPU和CPU的硬件平臺上，能夠以極短的時間產生高品質影像。材質繪制和建模進行了改良，能夠加速材質的繪制和建模工作。設計師在進行渲染的工作室可以簡單快速的從單個檔切換至多個檔設置，并且可以對整個過程進行修改而無需對整個場景進行渲染。暫時完成的設計可以轉存至Adobe Effects、Adobe Photoshop軟件進行進一步處理，提高了工作效率。3DStudioMax主要應用于3D建筑漫游、室內設計，定位于中端軟件。如果需要一些較高級的要求（如動態學模擬），3DStudioMax遠不如AutodeskMaya強大。
5、應用AutodeskMaya軟件進行3D建模渲染處理
AutodeskMaya是由Autodesk研發的著名的應用于三維建模的軟件。AutodeskMaya的出現大大簡化了了3D建模領域的工作流程，提高了工作效率。同時，通過新的的算法極大的提高了設計性能，改善了多邊形建模問題，其多線程的工作方式可以充分發揮出多核處理器的優勢，模型的外觀可依靠新的HLSL著色工具來大大增強，制作出更具彈性的渲染效果。Maya2015是該軟件的最新版本，該版本極大的提高了視窗的功能。對于運動模糊（Motionblur）的顯示進行了極大的增強。在提高性能的視窗中可顯示環境隔絕效果和景深通道。設計師無需打開圖形編輯器即可對軌跡運動進行編輯。流體的飛濺、沸騰和澆注效果可以利用新的流體功能來模擬。AutodeskMaya在動力學解算方面擁有強大的功能，可在較短的時間內進行計算，產生強大的動態視覺效果。
AutodeskMaya的3D渲染功能比3DStudioMax更加全面，特別是在斑紋、毛發、粒子等建模上，顯示出了其強大的優勢。（詳細稿件請聯系jackding eecnt.com）
在快包平臺上也有三維顯示圖像處理技術的應用項目，它是一個基于
C#的三維圖形顯示程序設計，雇主要求原有基于OpenGL用C++做的30萬個數字顯示成一個地形圖一樣的三維物體的程序，現在需要將這個程序還是基于OpenGL，改造成C#版，原來的程序，具體來說分為三個步驟：
1、顯示成一個地形圖一樣的三維物體。
2、根據一個色標圖片，顯示相應顏色要能變化。
3、把這個三維圖形最后生成一個圖片。
驗收標準：C#中的代碼注釋盡可能的詳細。尤其是方法的功能，輸入輸出參數等。甲方提供一個30萬個點的int型數組（一維），作為數據源，根據這個數據源能完成上述的功能。
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