三維空間:物理學名詞-中文百科頻道

定義

三維空間是指點的位置由三個坐标決定的空間，具有長度、寬度和高度。

空間和時間是運動着的物質的存在形式。空間是物質存在的廣延性，時間是物質運動過程的持續性和順序性。同物質一樣，空間和時間是不依賴人的意識而存在的客觀存在，是永恒的。空間、時間同運動着的物質是不可分割的，沒有脫離物質運動的時空，也沒有不在時空中運動的物質。但時空描述和量度是相對的。自然科學的物質運動描述空間和時間是通過選定參考系而進行的。三維空間直接反映直觀思維對外界物體的形狀、大小、遠近、深度、方向等特性的把握。

簡介

将一些橡皮繩按經緯線的樣式編成一張網，将之張平，我們可以将之近似看做是二維平面，然後将一個小球放在網上，橡皮網在小球的重力作用下凹陷，這就形成了三維空間。

“維”這裡表示方向。由一個方向确立的直線模式是一維空間，維空間具有單向性。由兩個方向确立的平面模式是二維空間，二維空間具有雙向性。同理，三維空間呈立體性，具有三向性，由三向無限延伸而确立。

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。時空的關系，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。

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。由于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，物質的能量會随着速度的改變而改變。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。

應用

3D電視

3D是 Three-Dimensional的縮寫，意為三維立體圖形。3D電視在經過2010年的市場培育後，不僅消費者的認知度超過了80%，其技術也日益成熟，價格趨向平民化。随着3D電視價格日益平民化，3D技術的改進完善，3D電視銷量将持續攀升，3D功能将成為主流中高檔彩電的标配。夏普、LG、康佳、索尼、三星、創維、TCL、長虹等廠商都推出有新品3D電視，3D電視大有“一統江湖”的磅礴氣勢。基本上中外電視品牌都已生産3D電視，中國3D試驗頻道的試播并在全國超過180多個地區的落地，為3D電視開辟了市場。

色差式3D技術

色差式(anaglyph)3D使用兩種互補色濾色片組成的眼鏡，可以是紅—藍、紅—綠或紅—青濾色3D眼鏡，以紅、藍濾色眼鏡為例，内容獲取端用兩部鏡頭前端加裝紅、藍濾光鏡的攝像機去拍攝同一場景圖像，得到一路紅圖像信号和一路藍圖像信号，再把兩路信号疊加成一路信号送到接收端顯示器顯示紅藍圖像。立體眼鏡的左、右眼鏡片分别是紅色或藍色濾光片，它使得戴紅色濾光片的左眼隻能看到紅色圖像，戴藍色濾光片的右眼隻能看到藍色圖像，經大腦融合形成立體視覺。這種立體電視成像技術兼容性好，在立體電視技術領域曾經風靡一時。但存在的問題也十分明顯：由于通過濾光鏡去觀看電視圖像，彩色信息損失極大；另一個問題是彩色電視機本身的“串色”現象引起幹擾；同時由于左、右眼的入射光譜不一緻，易引起視覺疲勞。

偏光式3D技術

偏光( Polarization)式3D技術也叫偏振式3D技術，偏振式立體眼鏡是左、右眼分别使用極化方向相互垂直的偏振鏡片，其中一個鏡片用垂直偏振，另一個鏡片用水平偏振。顯示器投射相應的偏振光，從而使雙眼分别觀看左視和右視圖像，并由大腦融合成立體圖像。這種方式的缺點是觀看者的頭部傾斜時偏振鏡片濾不掉與之正交的偏振光，一個視的圖像漏到另一個視中，觀看者會産生不舒适感。在液晶電視上，應用偏光式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應用得最為廣泛，資源相對較多，而且圖像效果出色，受到很多廠商推崇和采用，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，都是采用快門式3D技術。

雖然被普遍使用，但是快門式也存在着些缺點：

一、眼鏡的問題，首先眼鏡是需要配備電池的，但是眼鏡必須要帶着才能欣賞電視節目，那麼電池産生電流的同時發射出來的電磁波産生輻射，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，眼球的負擔将會增加。

三、亮度大大折扣，帶上這種加入黑膜的3D眼鏡以後，每隻眼睛實際上隻能得到一半的光，因此快門式看出去，就好像戴了墨鏡看電視一樣，并且眼睛很容易疲勞。

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的特點：但是也可以是根據視角而言，在視聽推薦距離内觀看時不閃式3D全然不成問題。比如，除了在一米以内站着、坐着或者用非常不正常的姿勢觀看電視以外，在3D電視視聽推薦距離内觀看時沒有任何問題的。

唯一缺點是播放1080p時隻有540p，由于畫質的減半，因此也就會帶來不明顯的效果。

四維空間

三維空間與四維空間的聯系

四維空間是一個時空的概念。簡單的說，任何具有四維的空間都可以被稱為“四維空間”。不過，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”。根據愛因斯坦的概念，我們的宇宙是由時間和空間構成。時空的關系，是在空間的架構上比普通三維空間的長、寬、高三條軸外又多了一條時間軸，而這條時間的軸是一條虛數值的軸。

這裡說的四維空間明顯地與相對論指的四維時空不同，所謂四維時空是指乏維空間與一維時間融洽而成為一個複合體，相對論認為時間和空間是分不開的，是一個整體的不同部分。這裡說的四維空間是指不含時間在内的空間，認為宇宙中除了人們熟悉的三維空間外，還有一維人們根本不知道存在的空間，它就在人們身邊一與“長”、“寬”、“高”一樣實實在在地存在着，可是卻極難察覺，以緻以目前極為強大和極為複雜的物理實驗也未能發現。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。由于我們在地球上所感覺到的時間運行很慢，所以不會明顯地感覺到四維空間的存在，但一旦登上甯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。如果你在時速接近光速的飛船咀航行，你的生命會比在地球上的人要長很多。這裡有一種勢場所在，物質的能量會随着速度的改變而改變。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的原因。