三維的世界,立體的互聯網

裸眼3D技術相比較于裸眼3D電視更加容易實現。

在顯示領域中，一共有兩條線在發展，一條線的發展是輕薄、易用。從CRT技術到平板技術到超薄LED、OLED的技術過渡，代表著在個人消費顯示領域的技術發展。

而另外一條主線的發展則是從黑白-彩色-高清-3D立體顯示。彩色代替黑白是一次顯示技術革命，此后的顯示技術將會圍繞3D顯示技術為主線。3D技術革命已經到來，3D影像技術將是追求還原真實的關鍵。

眼鏡里的3D世界

在真實世界中，人眼看到的都是真實的場景，而人眼能看到真實的立體場景的原因是雙眼視差，即左右眼看到的圖像稍有差異。我們以往看見的都是利用二維的顯示技術展示真實的三維立體場景，現在運用高科技的手段模擬人的雙眼，通過3D立體顯示技術達到還原真實影像的目的。

現在的3D顯示技術，最普及的就是需要佩戴3D眼鏡來獲得3D效果的顯示技術，最為人所知的應用就是阿凡達這種3D電影了，而依照原理的不同，3D眼鏡可以分為4類，紅綠眼鏡、偏光眼鏡、快門式眼鏡以及頭盔式眼鏡。

其中紅綠式眼鏡原理最為簡單，因為紅綠光具有不同光波長，紅綠眼鏡可過濾出不同顏色的影像，左右眼就會分別接收到略有差異的畫面，最后由大腦合成至立體影像。可以說，一個上課有認真聽講的中學生就可以自制，但擁有如此低的成本，也不可避免的造成其只能看到灰階或單一色調的畫面，且對人眼傷害大，因此3D顯示想要普及，靠紅綠式眼鏡原理無疑是不現實的。

相比較于，看一會就會頭暈的紅綠式眼鏡來說，偏光式眼鏡的表現就好的多了，偏光式眼鏡鏡片由水平及垂直的偏光鏡片組成，通過偏光眼鏡，左右眼可分別接收到不同偏振光線所組成的影像，從而達到3D效果。但因為采用的是類似小孔成像的原理，所以偏光式鏡片因為大量光源被浪費，只有極少數光透過“小孔”到達人眼，因此會有顯示亮度低的缺陷。這對于已經習慣于各種高清視頻的用戶來說，無疑是不可接受的。

在目前需要3D眼鏡輔助的顯示技術中，內容資源相對最豐富的當屬快門式技術，快門式主要通過提高畫面的刷新率（至少120Hz）實現3D效果，通過液晶開關技術遮擋左眼和右眼，用時序方法讓左右眼交替看到不同影像。但一來快門眼鏡的價格仍然無法達到普及的水平，另外在其光線充足的環境中會產生嚴重閃爍感，而光線不足時眼睛又容易產生疲勞，總之對眼睛的負擔仍然不小。

另外一種，目前可以算是顯示效果最好，但也最不普及化的就是頭盔式的3D顯示器，這種顯示器是在眼鏡上做兩個屏幕分別給左右眼觀看不同影像以在腦中合成立體圖像，雖然相比較以上三種3D眼鏡，其顯示效果要好、也不易造成使用者頭暈的現象，但其高昂的成本以及笨重的體積幾乎令所有人對其望而卻步。

當然，需要眼鏡中的3D顯示技術還是有著諸如不方便、不衛生等共同的缺陷，目前的3D眼鏡市場并沒有一個評判質量的統一標準，也是造成其質量參差不齊的原因之一。

真實的世界，身邊的裸眼3D

實際上，裸眼3D技術盡管應用還未普及，但相關技術也早已日趨成熟，目前比較主流的就有三種裸眼3D顯示技術。

狹縫光柵式也叫視障光柵式，包括物理式狹縫 和液晶式狹縫，其最基本的原理均是利用小孔成像的原理，通過光柵遮擋的技術實現立體成像。在屏幕表面設置稱為“視障光柵”的縱向柵欄狀光學屏障來控制光線行進方向，讓左右兩眼接受不同影像產生視差達成立體顯示效果，雖然這種技術制造簡單，較易實現，但其因亮度損失高會導致清晰度較低的缺點。

相比較而言，柱狀透鏡式技術則是利用光的折射原理實現立體成像效。通過在屏幕表面設置的圓柱狀凸透鏡薄膜，透過透鏡折射來控制光線行進方向，讓左右兩眼接受不同影像產生視差呈現立體效果，與狹縫光柵技術相比，使用這種技術幾乎沒有屏幕亮度的損失。

指向式背光技術能夠在不影響分辨率、透光度以及既有架構的條件下，完美呈現裸眼3D顯示，其通過使用兩組LED，配合快速反應的LCD面板和驅動方法，讓3D內容以排序方式進入觀看者的左右眼互換影像產生視差，進而讓人眼感受到3D效果。但是這項技術目前仍不夠成熟，其產生的影響精度較差，而且只能在尺寸較小的屏幕上使用。

觀看3D影像盡管能還原給我們與現實最一致的情景，但有用戶偶爾會反應出現重影、疲勞、暈眩、甚至惡心等癥狀，這種現象并非像“暈車”“暈船”等現象一樣是天生且無法克服的，現在出現的所謂“暈3D”現象僅僅是因為使用了一些容易導致人體不適的3D顯示技術或設備所致，只需使用更加完善的顯示技術就可避免這種情況發生。

現在3D影像在觀看時會出現以上不適的原因是因為這些影像在采集、加工的過程中除了表現視差以外，并沒有針對視差進行專門的影像處理，而是依然采用傳統的2D圖形影像理論來加工影像，所以長時間觀看就會引起“不舒服”的感覺，比如如果仍然采取2D圖形理論來制作3D影像就很容易產生不合理的構圖，從而讓人眼產生不適，近大遠小的視覺規律我們都知道，遠處的景物看上去相對較小，近處的景物看上去相對較大，而當我們看到的影像的構圖與此規律恰恰相反時，觀看時就會產生不舒服的感覺，不用懷疑，當由2D向3D轉換時，出現這種錯誤盡管并不常見，但也并非沒有。另外，如果視覺焦點變化過快也會導致我們產生頭暈、惡心的癥狀，當一物體在我們眼前快速前后、左右移動時，觀看物體的焦點快速的變化，眼部肌肉需要快速收縮以捕捉焦點，這時就容易產生視覺疲勞等不適感。當制作3D內容時如果未將雙眼視差的大小掌握好，造成視差過大，就會直接導致顯示重影，圖像模糊失去立體感。所以，3D并不是造成以上問題的原因，是不合理的3D導致的以上的問題。

裸眼3D，筆記本電腦是捷徑？

DisplaySearch于2010年1月發布的《3D顯示器技術＆市場調查報告》上預測：3D顯示器供貨量將由2008年的70萬臺增長到2018年的1億9600萬臺。3D顯示器供貨金額將由2008年的9億200萬美元，經過10年快速增長，在2018年達到220億美元。其中3D筆記本的供貨量約為1770萬部 。

CES2011期間，東芝展示了擁有裸眼3D功能的筆記本電腦。這是極少觀眾需要排隊觀看的產品，它的最大特色是可以自動追蹤使用者面部以及眼睛的運動，以便實現多角度的裸眼3D效果。在實際使用時，記者發現，因為其存在能夠自動追蹤使用者面部及眼睛運動的攝像頭，所以可以實現多角度的3D效果，使得用戶無需被“釘在原地”。但其有一個缺陷是，如果在筆記本面前出現2個以上的人臉時，攝像頭將會有些不知所措，無法使得所有人都獲得裸眼3D效果，盡管如此，這款裸眼3D筆記本仍然瑕不掩瑜。

就在今年7月初東芝正式推出了在CES上賺足了眼球的裸眼3D筆記本電腦，這款產品的型號為Toshiba Qosmio F750 3D。但許多人不知道的是，東芝的裸眼3D技術是由中國公司提供的，是由Super D負責提供芯片和技術，友達光電負責生產。

SuperD是一家在3D技術方面擁有多項自主知識產權的創新型公司，自有專利150件以上。去年12月，超多維公司（SuperD）宣布，獲得臺灣友達光電的6000萬港元注資，友達也將同時獲得SuperD?10%的股份。根據雙方協議，友達光電將投資6000萬港元，獲得SuperD 10%的股份。同時，在友達光電的液晶面板生產中，也將引入SuperD裸眼3D技術解決方案，以便為客戶帶來可實現裸眼3D效果的液晶面板產品。

SuperD公司研發中心總經理劉寧先生認為：“我們生活在3D的世界，但是當用影像來表達這個世界時，我們卻還局限在平面的思維中。 我們的創新技術整個設計理念是圍繞著真實影像而提出Z軸的概念。” 在2D平面上，將用于4:3的電視畫面用于16:9時，X軸與Y軸的比例的變化導致真實性變化了，會出現影像畫面比例失調，比如使人過胖，同樣，當我們引入3D概念時，Z軸也是同樣要變化的，傳統的2D方式并沒有考慮Z軸的變化合理性，所以在設計之初就需考慮Z軸概念并將之貫穿于制作以及內容呈現等，通過視差調整的技術合理調整Z軸等因素，使在任意窗口顯示舒適的3D效果，因此，可以將Z軸看做是還原真實世界的基礎。

盡管從本質上來說，將2D圖像或視頻通過軟件或芯片轉換為3D效果一定會產生效果損失（因為3D的本質即是雙眼接收到有差異的圖像，所以在只有一個原圖像之時無論采用何種原理將其轉為3D一定會有大量內容損失掉），但對于大部分對畫質要求不高的普通使用者來說，一款直接將2D轉換為3D的便捷工具仍是必須的，SuperD開發的摳圖軟件首先把2D影像交互式的分層，然后對每次層次設置一個深度，最后就可自動生成具有視差的圖片。

通過東芝的裸眼3D筆記本我們不難看出，若想實現3D互聯網的目標，仍然有一個技術問題十分重要，就是用戶的顯示器上要能夠實現同屏幕、同時顯示2D文字及3D圖像，因為盡管圖片以及視頻對于人類來說在真實世界就是3D的，但文字對于人類來說在真實世界就是2D的，所以如果不分青紅皂白，連文字都以3D形式呈現的話，怕是所有的用戶都會頭昏腦漲了，而無論應用哪種3D顯示技術，在顯示沒有經過處理的2D文字時都極易出現模糊的現象。因此SuperD 的逐點技術就顯得意義重大了，這一特征使得網頁、PowerPoint演示、網絡廣告及其他演示內容以3D形式呈現，同時又保留了2D狀態下對文字的瀏覽功能，讓3D互聯網的可能更進一步。

實際上在3D互聯網領域，裸眼3D技術相比較于裸眼3D電視更加容易實現，最主要的原因是，我們鏈接互聯網的設備，包括PC、筆記本電腦等大多只需一人觀看，而不像3D電視的要求是多人觀看。因為只要求一人看到3D效果即可，所以只需像東芝Toshiba Qosmio F750 3D一樣安裝一個攝像頭追蹤人臉位置，就可以通過種種裸眼3D技術實現，而無需像電視一樣因為多人存在，需要考慮多個視角而很難實現裸眼3D。

目前市場上主流的3D格式有左右圖、上下圖、交錯圖等，開發3D應用的SDK工具包也并不多，只有有限的幾家3D技術解決方案提供商提供，但相信在不久的將來，3D顯示格式以及開發標準的大戰將很難避免。