裸眼3D

裸眼3D簡介　　

3d是three-dimensional的縮寫，就是三維圖形。在計算機里顯示3d圖形，就是說在平面里顯示三維圖形。不像現(xiàn)實世界里，真實的三維空間，有真實的距離空間。計算機里只是看起來很像真實世界，因此在計算機顯示的3d圖形，就是讓人眼看上就像真的一樣。人眼有一個特性就是近大遠小，就會形成立體感。

計算機屏幕是平面二維的，我們之所以能欣賞到真如實物般的三維圖像，是因為顯示在計算機屏幕上時色彩灰度的不同而使人眼產(chǎn)生視覺上的錯覺，而將二維的計算機屏幕感知為三維圖像?；谏蕦W(xué)的有關(guān)知識，三維物體邊緣的凸出部分一般顯高亮度色，而凹下去的部分由于受光線的遮擋而顯暗色。這一認識被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)頁或其他應(yīng)用中對按鈕、3d線條的繪制。比如要繪制的3d文字，即在原始位置顯示高亮度顏色，而在左下或右上等位置用低亮度顏色勾勒出其輪廓，這樣在視覺上便會產(chǎn)生3d文字的效果。具體實現(xiàn)時，可用完全一樣的字體在不同的位置分別繪制兩個不同顏色的2d文字，只要使兩個文字的坐標合適，就完全可以在視覺上產(chǎn)生出不同效果的3d文字。

如今主流的3D立體顯示技術(shù)，仍然不能使我們擺脫特制眼鏡的束縛，這使得其應(yīng)用范圍以及使用舒適度都打了折扣。而且不少3D技術(shù)會讓長時間的體驗者有惡心眩暈等感覺。

于是，3D立體顯示能夠持續(xù)發(fā)展的動力，就落到了裸眼3D顯示技術(shù)這一前沿科技身上。

主流裸眼3D顯示技術(shù)

（以下技術(shù)資料參考自微型計算機官方網(wǎng)站）

目前主要的裸眼3D顯示技術(shù)都是在以下這兩種技術(shù)的基礎(chǔ)上改良而成的。一是視差障壁技術(shù)，另一個為柱狀透鏡技術(shù)。

A.視差障壁技術(shù)

看過之前系列的文章的朋友，或者還記得高中物理的朋友，應(yīng)該知道電影院在放映3D電影時，廣泛采用的是偏振眼鏡法。而視差障壁（Parallax Barrier）技術(shù)（它也被稱為視差屏障或視差障柵技術(shù)），與偏振眼鏡法有些相似，不過一個需要通過眼鏡，另一個卻不需要。視差障壁技術(shù)是由夏普歐洲實驗室的工程師經(jīng)過十年研究所得。它的實現(xiàn)方法是使用一個開關(guān)液晶屏、偏振膜和高分子液晶層，利用液晶層和偏振膜制造出一系列方向為90°的垂直條紋。

這些條紋寬幾十微米，通過它們的光就形成了垂直的細條柵模式，稱之為“視差障壁”。而該技術(shù)正是利用了安置在背光模塊及LCD面板間的視差障壁，在立體顯示模式下，應(yīng)該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋右眼；同理，應(yīng)該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋左眼，通過將左眼和右眼的可視畫面分開，使觀者看到3D影像。缺陷：由于背光遭到視差障壁的阻擋，所以亮度也會隨之降低，要看到高亮度的畫面比較困難。除此之外，分辨率也會隨著顯示器在同一時間播出影像的增加成反比降低，導(dǎo)致清晰度的降低。

B.柱狀透鏡技術(shù)

另一項名為柱狀透鏡（Lenticular Lens）的技術(shù)，也被稱為雙凸透鏡或微柱透鏡。它相比視差障壁技術(shù)最大的優(yōu)點是其亮度不會受到影響。它的原理是在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡，使液晶屏的像平面位于透鏡的焦平面上，這樣在每個柱透鏡下面的圖像的像素被分成幾個子像素，這樣透鏡就能以不同的方向投影每個子像素。于是雙眼從不同的角度觀看顯示屏，就看到不同的子像素。不過像素間的間隙也會被放大，因此不能簡單地疊加子像素。讓柱透鏡與像素列不是平行的，而是成一定的角度。這樣就可以使每一組子像素重復(fù)投射視區(qū)，而不是只投射一組視差圖像。

之所以它的亮度不會受到影響，是因為柱狀透鏡不會阻擋背光，因此畫面亮度能夠得到很好地保障。不過由于它的3D顯示基本原理仍與視差障壁技術(shù)有異曲同工之處，所以分辨率仍是一個比較難解決的問題。

另外補充一則改進版的新技術(shù)：MLD技術(shù)

2009年4月，美國PureDepth公司宣布研發(fā)出改進后的裸眼3D技術(shù)——MLD（multi-layer display多層顯示），這種技術(shù)能夠通過一定間隔重疊的兩塊液晶面板，實現(xiàn)在不使用專用眼鏡的情況下，觀看文字及圖畫時所呈現(xiàn)3D影像的效果。與以往采用柱狀透鏡技術(shù)的裸眼3D顯示器相比，MLD技術(shù)具有以下幾個優(yōu)點：

一、觀看3D影像時，用戶不會產(chǎn)生眩暈、頭疼及眼睛疲勞等副作用；

二、3D顯示時，屏幕的分辨率不會降低；

三、可組合顯示文字等二維影像和3D影像；

四、對觀看3D影像的視野及角度沒有太大的限制，通俗點說就是可視角度夠大。據(jù)悉，采用MLD技術(shù)的顯示設(shè)備已經(jīng)在美國拉斯維加斯的部分娛樂場所得到了應(yīng)用，并取得了良好的效果。

裸眼3D產(chǎn)品

裸眼3D游戲機

任天堂公司為了推動已經(jīng)發(fā)布5年的DS游戲機需求，計劃推出新的3DS掌上游戲機，使用戶不需要特殊眼鏡就可玩三維游戲。為了完成裸眼3D效果，N3DS將采用夏普的視差屏障（parallaxbarrier）技術(shù)液晶屏，該液晶屏目前已經(jīng)被應(yīng)用于部分手機上，但不適合大屏電視。

任天堂3DS實機圖片據(jù)任天堂公司介紹，新便攜游戲機被命名為Nintendo 3DS（N3DS），將在4月開始的新財年里發(fā)布，并可玩為原先DS型號游戲機制作的游戲。任天堂拒絕透露新游戲的價格和發(fā)布日期，但表示將在6月舉行的洛杉磯E3視頻游戲貿(mào)易展上發(fā)布更多信息。

據(jù)日本媒體《日經(jīng)新聞》報道稱，N3DS的顯示屏將不到4寸，小于4.2寸的DSiLL。這次任天堂正式采用追加了電視、電影中運用的3D功能技術(shù)運用在游戲里，并將以次作為抗衡索尼和蘋果等推出的便攜式設(shè)備、游戲機等。“裸眼技術(shù)”進行3D表現(xiàn)，將會令“N3DS”成為世界上首個在游戲機上普及該技術(shù)的主機。 報道還透露說，N3DS將新配一根3D控制棒，雖然不清楚具體細節(jié)，但是任天堂去年就已經(jīng)在日本拿到了該控制技術(shù)的專利權(quán)。此外，新3DS掌機的WiFi無線傳輸和電池續(xù)航性能都將得到進一步提升，為了增加實際游戲效果，任天堂為3DS新添加了震動功能。按照任天堂的計劃，他們將在今夏的E3大展上進一步展示N3DS掌機。 樂天證券的分析師YasuoImanaka表示，這肯定能刺激DS游戲機的需求，但要注意這只是便攜游戲機，如果你想看到電視或影院一樣逼真的3D畫面，你可能會失望。 索尼也計劃在6月3D電視上市前推出針對PS3的3D游戲，PS3可通過升級軟件獲得3D性能。受阿凡達等科幻電影成功的啟發(fā)，電子制造商和軟件開發(fā)商都對3D電影寄予厚望，希望3D能推動他們軟件和內(nèi)容的銷售。 任天堂DS游戲全球銷量超過了1.25億部，不過該公司預(yù)計3月結(jié)束的本財年銷量可能出現(xiàn)歷史上首次年度下降。在聲明發(fā)布前，任天堂股價周二漲0.3%，收盤報27970日元/股。

裸眼3D電視

東芝將于2010年12月下旬上市可裸眼觀看三維（3D）影像的液晶電視“Glass-Less REGZA GL1”。東芝的高級執(zhí)行常務(wù)董事兼Visual Products公司社長大角正明以本文開篇那句話闡述了東芝欲領(lǐng)先于其他公司推出產(chǎn)品的目標。

“裸眼‘3D電視’是組合目前我們擁有的面板技術(shù)和引擎技術(shù)實現(xiàn)的。雖然是技術(shù)導(dǎo)向型產(chǎn)品，不過還是希望在消費市場上一決勝負”。 東芝將于2010年12月下旬上市可裸眼觀看三維（3D）影像的液晶電視“Glass-Less REGZA GL1”。東芝的高級執(zhí)行常務(wù)董事兼Visual Products公司社長大角正明以本文開篇那句話闡述了東芝欲領(lǐng)先于其他公司推出產(chǎn)品的目標。 東芝將上市的是畫面尺寸為20英寸和12英寸的兩款產(chǎn)品。市場預(yù)估價格方面，20英寸產(chǎn)品為24萬日元左右，12英寸產(chǎn)品為12萬日元左右，采用了較低的定價。“為獲得一定銷量，進行了戰(zhàn)略性定價”（大角）。預(yù)計銷售目標為每月1000臺。

為使裸眼3D電視早日投產(chǎn)，東芝采用了不同于需要使用專用眼鏡的“CELL REGZA”3D液晶電視的技術(shù)。

在裸眼觀看3D影像顯示方面，采用在液晶面板前方配置雙凸透鏡的“全景圖像（Integral Imaging）方式”。液晶面板是與東芝的集團公司——東芝移動顯示器共同開發(fā)的。

液晶面板的1個像素相當于通常二維（2D）影像的9個像素。采用了將RGB三色子像素沿縱向配置，然后將其沿9視差橫向排列的特殊像素排列方式。通過這些措施，在左右15度的視角范圍內(nèi)，“能夠觀看到既有銳度又很少有干涉條紋的3D影像”（東芝）。 顯示3D影像時，20英寸產(chǎn)品的像素數(shù)為1280×720（總像素為829萬4400），12英寸產(chǎn)品的像素數(shù)為466×350（總像素為147萬）。由于顯示2D影像時，1個像素的9視差上都被分配到相同影像，所以影像的精細度極高。

顯示影像的內(nèi)容方面，通過圖像處理，可將已有的2D影像和3D影像（左眼和右眼的兩視差）轉(zhuǎn)為9視差影像。20英寸產(chǎn)品上配備了微處理器“Cell Broadband Engine”和基于多視差轉(zhuǎn)換用LSI的圖像處理電路。根據(jù)輸入影像來推定景深信息、生成9視差影像。