● 由來(lái)已久的3D顯示技術(shù)

在春節(jié)后，三星和優(yōu)派分別結(jié)合NVIDIA最新的3D Stereo技術(shù)推出了新款3D液晶顯示器（請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)《游戲視覺(jué)革命 優(yōu)派發(fā)布全球首款3D液晶》和《畫(huà)面有何不同？三星3D顯示器全國(guó)首測(cè)》），很多網(wǎng)友都開(kāi)始對(duì)這兩款3D顯示器產(chǎn)生了濃厚的興趣，并且引發(fā)了新一輪3D顯示的狂潮。

事實(shí)上，3D顯示技術(shù)并不是第一次和廣大消費(fèi)者見(jiàn)面。在三星2233RZ和優(yōu)派VX2265wm發(fā)布之前，已經(jīng)有不少支持3D顯示的設(shè)備問(wèn)世，不過(guò)它們和前兩者采用的是完全不同的3D顯示解決方案。

事實(shí)上早在十幾年前，3D立體顯示技術(shù)雛形就已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，以達(dá)到在2D顯示設(shè)備上顯示3D立體畫(huà)面的效果。在隨后的時(shí)間內(nèi)，很多廠商都推出了自己的3D顯示解決方案，它們?cè)陲@示原理以及實(shí)際效果上都有很大的區(qū)別。

在三星和優(yōu)派分別推出3D顯示器后，一部分網(wǎng)友并不以為然，認(rèn)為它們所使用的3D技術(shù)和之前推出的相同。但事實(shí)上并非如此。接下來(lái)，我們就對(duì)目前常見(jiàn)的幾種3D技術(shù)進(jìn)行介紹，看看各種3D顯示技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和存在的問(wèn)題。

● 3D顯示技術(shù)的總體分類

早期不論是使用顯示器還是電影院中的大屏幕來(lái)作為顯示設(shè)備，人們都需要佩戴特制的專用眼鏡才能看到3D立體效果，不過(guò)隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，一些廠商推出了不需要佩戴3D眼鏡，就能夠觀察到立體畫(huà)面的顯示設(shè)備，因此總體上，3D顯示設(shè)備可以分為需要佩戴3D眼鏡和不需要佩戴3D眼鏡這兩大類。接下來(lái)，我們分別按照這兩大類技術(shù)進(jìn)行一一介紹，首先我們來(lái)看看不需要佩戴專用眼鏡的裸眼3D技術(shù)。

目前已經(jīng)有包括三星在內(nèi)的多家顯示器廠商都推出了免佩戴專業(yè)眼鏡就能看到3D立體畫(huà)面的顯示設(shè)備，它們最大的優(yōu)勢(shì)就是可以人們完全不需要佩戴眼鏡就能體驗(yàn)到身臨其境的效果。

這項(xiàng)技術(shù)一般被稱為“裸眼多視點(diǎn)”技術(shù)，也就是不通過(guò)任何工具就能讓左右兩只眼睛從顯示屏幕上看到兩幅具有視差的、有所區(qū)別的畫(huà)面，將它們反射到大腦，人就會(huì)產(chǎn)生立體感。它也利用了人眼的視差原理，通過(guò)給觀看者左右兩眼分別送去不同的畫(huà)面，從而達(dá)到立體的視覺(jué)效果。由于觀察著可以不佩戴眼鏡，因此這些技術(shù)非常適合在公共場(chǎng)所展示的大屏幕顯示器，便于多人觀賞。

不過(guò)，裸眼3D顯示技術(shù)的缺點(diǎn)也非常明顯：人們?cè)谟^看屏幕時(shí)，必須位于一定的范圍內(nèi)才能觀察到立體畫(huà)面，若距離屏幕位置太遠(yuǎn)，或觀察角度太大的時(shí)候，3D 效果并不明顯。此外，若離屏幕距離太緊，人會(huì)有明顯的頭暈現(xiàn)象，因此該技術(shù)暫時(shí)還不適合在小尺寸顯示器上使用。此外，這種技術(shù)在顯示效果方面相對(duì)較差。

最近，柯達(dá)宣布推出了一種新的裸眼3D顯示技術(shù)，和上文中提到不同的是，柯達(dá)發(fā)布的這項(xiàng)技術(shù)使用了兩個(gè)高清晰度LCD顯示屏的廣視域和虛擬影像，這種臺(tái)式顯示器視域范圍為45°×36°，分辨率為1280×1024。不過(guò)這種技術(shù)用于制作視頻游戲、分子和化學(xué)模型等許多方面，更加注重專業(yè)級(jí)用戶。

由于顯示效果和尺寸上的因素，在目前的3D技術(shù)中，絕大多數(shù)技術(shù)都通過(guò)專用3D眼鏡的輔助，這樣能夠?qū)?D技術(shù)應(yīng)用在小尺寸桌面液晶顯示器上，并且能夠保證3D畫(huà)面的效果。

● 傳統(tǒng)的3D立體電影成像原理

相信大多數(shù)讀者最開(kāi)始接觸立體影像是在電影院中欣賞3D電影。親自觀看過(guò)立體電影的讀者都知道，若在觀看時(shí)把眼鏡拿掉，僅使用肉眼來(lái)觀看，會(huì)發(fā)現(xiàn)電影畫(huà)面十分模糊，似乎畫(huà)面由兩個(gè)不同的影像所跌價(jià)而成，而戴上眼鏡之后，這種現(xiàn)象也會(huì)消失，這是為何呢？

電影熒幕中的光線透過(guò)立體眼鏡對(duì)光的選擇，而分別呈現(xiàn)在人的左眼和右眼中，使人體產(chǎn)生立體影像的感覺(jué)。從技術(shù)原理來(lái)看，3D立體電影一般采用兩種成像原理，一種是紅藍(lán)濾光成像技術(shù)，這種電影需要搭配專門(mén)的紅藍(lán)濾色鏡才可以觀看；而另一種是偏光濾光成像技術(shù)，如IMAX電影，它只有使用偏振光眼鏡才能看到立體效果。

我們現(xiàn)在以偏振光濾光成像技術(shù)為例，在拍攝立體影片時(shí)，同時(shí)使用兩臺(tái)攝影機(jī)從不同的角度同時(shí)拍攝下景物的圖像，在放映時(shí)，通過(guò)兩個(gè)加裝偏正鏡片的放映機(jī)，把用兩個(gè)攝影機(jī)拍下的兩組膠片同步放映，使這略有差別的兩幅圖像重疊在銀幕上。電影放映機(jī)輸出的光線在通過(guò)偏振鏡片后，就成為了偏振光，而觀眾使用的偏振光眼鏡其實(shí)是一個(gè)還原過(guò)程。

而對(duì)于紅藍(lán)濾光成像技術(shù)而言，該技術(shù)不會(huì)不受現(xiàn)有影像設(shè)備的限制，只要搭配一副紅藍(lán)濾色鏡就可以體驗(yàn)到3D立體效果。在播放電影時(shí)，實(shí)際上是通過(guò)插值運(yùn)算的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)立體效果。這兩項(xiàng)技術(shù)更多的出現(xiàn)在電影院等公共場(chǎng)所中。

● 3D顯示器成像原理

之前我們介紹的3D原理大多應(yīng)用于公共場(chǎng)所的展示以及電影院等場(chǎng)合。除此之外，目前也有不少針對(duì)個(gè)人顯示設(shè)備推出的3D技術(shù)。這些技術(shù)原理大致相同，總體上分為兩大部分：主動(dòng)3D成像和被動(dòng)3D成像。而大多數(shù)廠商都采用被動(dòng)3D成像這一解決方案。

首先我們來(lái)看看被動(dòng)式3D成像的原理，很多桌面級(jí)3D顯示器都采用的是這種解決方案，原理也大致相同，如iZ3D推出的3D液晶顯示器便是如此。

從上面的原理圖中，我們看到人眼之所以能夠看到3D影像，可以簡(jiǎn)單的理解為影像是通過(guò)水平交錯(cuò)、曲折傳遞到人眼中，再由大腦重新排列組合成3D立體影像的。3D眼鏡則可被看成是偏光膜，在畫(huà)面通過(guò)第一層偏光膜之前，就要對(duì)畫(huà)面進(jìn)行處理。而影像的處理，是使用加載在顯卡驅(qū)動(dòng)程序內(nèi)的插件進(jìn)行調(diào)整的。

這種技術(shù)只需要一臺(tái)3D顯示器和專用眼鏡就能夠?qū)崿F(xiàn)3D畫(huà)面，不過(guò)其游戲分辨率相對(duì)而言并不高，并且支持的游戲數(shù)量非常有限。

除了上文中所表述的被動(dòng)式3D顯示外，接下來(lái)我們介紹主動(dòng)式3D顯示。三星2233RZ和優(yōu)派VX2265wm都采用的是這種解決方案。這兩款液晶顯示器要呈現(xiàn)出3D畫(huà)面就必須得到NVIDIA 3D Stereo技術(shù)的支持。究竟3D Stereo是一個(gè)怎樣的技術(shù)，為何人們必須在擁有120Hz刷新率的液晶顯示器上才能看到3D畫(huà)面呢？

NVIDIA 3D Stereo技術(shù)雖然并沒(méi)有增加顯卡的3D性能，但也不會(huì)給顯卡帶來(lái)過(guò)多的負(fù)擔(dān)。通過(guò)安裝最新的驅(qū)動(dòng)程序，我們就能夠在一塊NVIDIA GeForce 8600GT或更高級(jí)別的顯卡上實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)，并且通過(guò)NVIDIA專用的3D眼鏡觀看液晶顯示器上的3D畫(huà)面。

和之前3D顯示器解決方案相似的是，我們依然需要佩戴專用的3D眼鏡才能夠看得到3D立體畫(huà)面。[!--empirenews.page--]

NVIDIA 3D Stereo采用的是畫(huà)面交換(Page Flipping)的方式在2D環(huán)境下來(lái)實(shí)現(xiàn)3D效果的。畫(huà)面交換的工作原理是將左右眼圖像交互顯示在屏幕上的方式，使用專用的立體眼鏡來(lái)進(jìn)行搭配，將垂直同步訊號(hào)作為快門(mén)切換同步訊號(hào)即可達(dá)成立體顯像的目的。通過(guò)液晶顯示器將左右眼圖像（以垂直同步訊號(hào)分隔的畫(huà)面）分別傳輸?shù)阶?、右眼顯示設(shè)備上，這樣我們就能夠看到完整的3D立體畫(huà)面了。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，我們?cè)诓慌宕鲗Ｓ玫?D眼鏡，或者是遮住其中的一只眼睛時(shí)，都不會(huì)看到3D的立體效果。此外，NVIDIA這項(xiàng)技術(shù)還支持多個(gè)3D眼鏡同時(shí)工作，這樣用戶可以和他的親朋好友來(lái)一起同時(shí)玩3D游戲。

這個(gè)3D解決方案的優(yōu)點(diǎn)是擁有較好的畫(huà)面表現(xiàn)效果，并且支持較高的游戲分辨率，和目前大多數(shù)3D游戲都擁有很好的兼容性，并且可以隨時(shí)切換2D和3D畫(huà)面。不過(guò)缺點(diǎn)是只能使用圖形芯片為NVIDIA的顯卡和眼鏡，才能輸出3D畫(huà)面。

上文所述的是我們常見(jiàn)的3D顯示技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還有很多廠商都在研發(fā)新的3D顯示技術(shù)，下面，我們就來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

● 透鏡3D液晶顯示技術(shù)

該技術(shù)是由飛利浦和夏普共同創(chuàng)導(dǎo)，其不需要佩戴眼鏡，它是利用在液晶的最表層添加了數(shù)組透鏡，而在這層凸透鏡數(shù)組上形成影像。其中每個(gè)透鏡以液晶像素成一個(gè)小的角度擺放，并且對(duì)應(yīng)了7個(gè)液晶Cell，每一個(gè)液晶像素有3個(gè)液晶Cell組成，具備呈現(xiàn)RGB三色的功能，再加上根據(jù)特殊的算法，在液晶 Cell中形成不同顏色，而最終形成影像，確保讓觀看者在左、右眼上形成不同的圖像，這樣就可以看到逼真的三維效果，缺點(diǎn)是如果觀看液晶的角度不同，因?yàn)?Barrier的效果減弱，而無(wú)法看到三維效果，而且多焦點(diǎn)影像極易造成眼睛疲勞。

● DFD立體顯示技術(shù)

DFD（Depth-Fused 3D）是日本NTT根據(jù)全新的錯(cuò)視原理開(kāi)發(fā)的景深融合型立體影像技術(shù)，其利用兩片液晶顯示器與half mirror，開(kāi)發(fā)不需特殊眼鏡就可以觀賞的立體影像的技術(shù)，這種立體影像制作原理稱為REAL。REAL立體影像的制作過(guò)程是先利用一般攝影機(jī)、相機(jī)、閃光燈攝影等方式拍攝影像，然后取一般攝影與閃光燈攝影拍攝影像灰色度兩者的差分，再與一定峰值比較藉此獲得二值化（0與1的數(shù)字元元化）的影像，接著抽出所謂的近影像領(lǐng)域，最后再將Relief狀景深添加至近影像領(lǐng)域內(nèi)。被照物景深形狀除了球體比較接近真實(shí)景深外，其它物體都會(huì)出現(xiàn)某種程度的差異，只要近影像與遠(yuǎn)影像兩者前后關(guān)系維持正確，且景深為連續(xù)性平滑狀的話，通常利用肌理描繪（texture）作補(bǔ)正，就可以獲得非常協(xié)調(diào)的立體影像。

● 手機(jī)3D顯示技術(shù)

除了桌面顯示器外，手機(jī)、PDA等掌上設(shè)備的顯示屏幕也將會(huì)采用3D顯示技術(shù)。近期，三星為我們展示了一款針對(duì)手機(jī)設(shè)備開(kāi)發(fā)的3D OLED面板?？紤]到便攜性，這類手機(jī)3D屏幕不會(huì)要求人們佩戴專用的3D眼鏡。除了三星外，如東芝等廠商也推出了相關(guān)的技術(shù)，其原理是通過(guò)覆蓋在屏幕上的一層特殊的“透鏡”實(shí)現(xiàn)的。它可以把小型顯示屏中顯示的圖像“分開(kāi)”稱兩幅略微不同的畫(huà)面，并分別送入左右眼中，讓畫(huà)面變得立體有深度。由于該“透鏡” 的厚度極薄，人的肉眼甚至無(wú)法直接看到它的存在，不會(huì)影響到畫(huà)面的正常顯示。

除了本文所說(shuō)的在普通的2D屏幕中實(shí)現(xiàn)立體的畫(huà)面的3D技術(shù)外，幾年前國(guó)外有廠商推出了如地球儀似的球體顯示設(shè)備，它能夠真正顯示出立體的3D效果，人們?cè)诓煌慕嵌扔^察，能夠看到不同的影像。不過(guò)這種顯示設(shè)備更多的是用在醫(yī)學(xué)或天文研究中，而不會(huì)作為消費(fèi)類產(chǎn)品進(jìn)行銷售。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，3D顯示技術(shù)和普通消費(fèi)者的距離已經(jīng)越來(lái)越近，它不再是行業(yè)用戶的專利。在三星和優(yōu)派均推出游戲性3D顯示器后，人們可以將3D顯示器搬到臥室內(nèi)，而不用和其他人一起擠在電影院中觀看。憑借著身臨其境的立體畫(huà)面，3D顯示器對(duì)高端游戲玩家而言擁有極大的吸引力。除了針對(duì)個(gè)人用戶外，3D顯示器同樣適合于商用以及科研，如展示分子結(jié)構(gòu)模型、軍事目標(biāo)、文物藝術(shù)品展示、會(huì)展、大企業(yè)形象展示等各領(lǐng)域發(fā)揮其獨(dú)特的作用。相信隨著3D技術(shù)進(jìn)一步成熟，我們今后會(huì)在生活的各個(gè)領(lǐng)域中看到3D顯示設(shè)備的身影。