教学成绩显著:全方位立体显示 解析什么是手机裸眼3D技术

　　自从去年年初电影《阿凡达》上映以来，在国内国外都掀起了一股3D热，也让3D这一概念深深的植入到人们的心里。不过戴上3D眼睛毕竟还是有一些繁琐复杂，而随着技术的逐渐成熟，3D立体显示图像也慢慢由借助3D眼镜逐渐的向裸眼3D发展，到今天为止，裸眼3D已经应用到一些电视和游戏设备上，一些日韩厂商甚至把裸眼3D技术引入到了手机MP4电影下载之中。

　　首先我们先来了解一下什么是3D技术：在“3D”里面的“D”，是英文单词Dimension(线度、维)的首字母，3D指的就是三维空间。与普通2D画面显示相比，3D技术可以使画面变得立体逼真，图像不再局限于屏幕的平面上，仿佛能够走出屏幕外面，让观众有身临其境的感觉。

　　其实最早的3D其实可以追溯到电影发明之初的19世纪末，当时英国电影先驱威廉姆·弗莱斯·格林发明了世界上第一套放映和观看3D电影的装置：他在银幕上同时放映两个画面，观众通过眼镜来观看获得立体感，不过这套装置繁琐复杂，缺乏实用推广性，所以尽管他申请了专利，但并没有戏院采用。

　　而慢慢的随着科技的发展，3D技术变得越来越成熟，也经历了许多挫折坎坷和短暂的辉煌，一直到2009年3D元年的到来，3D技术才真正的在商业市场中迎来了一个大爆发，尤其是在电影上的表现，《飞屋环游记》、《冰河世纪3》、《死神来了4》、《3D版玩具总动员1、2》、《圣诞颂歌》，前所未有多的3D电影一部接一部让人目不暇接，而更让人欣喜的是，这些影片有很多都摆脱了“杂耍”的嫌疑，3D起到的是锦上添花的作用，即使没有3D也依然是一部好电影。

　　3D立体显示技术在电影上展现出了它的巨大魅力，不过必须戴上眼镜才可以看到立体效果这一弊病已经成为了普及3D技术的最大阻碍。而目前LG、HTC、夏普等厂商发布了多款裸眼3D手机，裸眼3D技术已经率先在手机数码产品上得到了实现。

　　● 早期黑白立体影像：红绿滤色透镜

　　我们可以自己试着分别用红笔和绿笔在一张白纸上写字，透过红色镜片后，白纸也变成了红色，就看不到红色笔写下的字，但是可以看到绿笔写下的字。而透过绿色镜片看纸当然就看不到绿字，只能看到红笔的字迹。根据这个原理通过红绿眼镜的过滤处理，两只眼睛各自就看到了由两部摄影机拍摄的不太一样的画面，最终两幅画面的叠加就形成了立体视觉，这是早期立体电影红绿滤色透镜技术。这种技术实现起来比较简单，而且造价低廉。

　　● 早期彩色立体影像：分像偏光立体影像

　　普通的光线是沿波浪状路线前进的，如果让光波通过一种特制的镜片，只允许某一种特定的振动光波通过，这种特制的镜片就称为偏光镜。而早期彩色立体电影的效果就是利用光的偏振现象形成的。

　　● 目前主流影院采用：主动式数字立体电影

　　现在国内电影院大多使用这种3D电影成像原理，2005年，美国NuVision公司推出XpanD/NuVision主动式数字立体电影系统。XpanD/NuVision主动式数字立体电影系统除一台数字电影放映机外，还包括了3D电影同步分配模块和3D电影红外发射器，观众则需佩戴3D电影主动式液晶同步开关眼镜才能获得立体图像。

　　● 国际流行：被动式DLP圆偏振技术

　　这种被动式DLP 3D数字电影技术是目前国际上主要应用的3D电影技术，使用的眼镜应该叫圆偏振技术眼镜。观看效果上比线偏振有了质的飞跃。观众的左右眼分别看到的是左旋偏振光和右旋偏振光带来的不同画面，通过人的视觉系统产生立体感。

　　● 最方便的观看：裸眼3D立体图像

　　在今年的CES国际电子消费展上，3D已经成为了毫无争议的核心关键词，从手机、电视机到显示器、MP4，几乎任何数码产品上都可以见到3D的身影，继高清设备之后，3D已经成为了显示设备的下一个核心，现在让我们来欣赏一下3D显示在手机和电视机上的显示效果。

　　3D影像虽然看起来比较复杂，不过归结起来就是视觉移位。人的两眼相隔大概为6厘米左右，这就意味着如果你看着一个物体，两只眼睛是从左右两个视点分别观看的。左眼将看到物体的左侧，而右眼则会看到她的中间或右侧。当两眼看到的物体在视网膜上成像时，左右两面的印象合起来，就会得到最后的立体感觉。而这种获得立体感的效应就是视觉位移。

　　而拍摄影像时，只要用两台摄影机模拟左右两眼视差，分别拍摄两条影片，然后将这两条影片同时放映到银幕上，放映时加入必要的技术手段，让观众左眼只能看到左眼图像，右眼只能看到右眼图像。最后两幅图像经过大脑叠合后，我们就能看到具有立体纵深感的画面。 这就是我们所说的3D影像。

　　目前在国际上流行的裸眼3D效果主要是有多透镜、狭缝光栅、全息术和体块3D显示等四种方式，其中在手机上采用的主要有多透镜和狭缝光栅这两种3D技术，让我们一起来了解一下。

　　1、多透镜

　　这种3D显示器在显示屏前增加了一个多透镜屏，用一排垂直排列的柱面透镜控制左右图像的射向，使右眼图像聚焦于观看者右眼，左眼图像聚焦于观看者左眼，从而让观看者在不同角度看到不同的影像，产生立体幻像。

　　目前人们已经可以把透镜的截面做到微米级，使得条纹状立体图像更加精细，因此这种技术目前广泛用于高清晰的3D数字电视、3D手机、3D大屏幕显示等。

　　2、 狭缝光栅

　　这种立体影像显示技术是在普通的液晶显示器后加上一层黑色和透明垂直条纹间隔排列成的图案层，相当于把“3D眼镜”放在了显示器里，不过光栅层与液晶层之间的距离以及条纹的宽度必须相当精确，才能使得背光板的光透过该光栅之后，到达左眼的光线只经过奇数行的像素，到达右眼的光线则只经过偶数行的像素。这种方法的局限是，观看者只有在某一确定位置才能欣赏到3D影像，当然如果采用棋盘式光栅，观看的范围和角度也会更加自由。

　　裸眼3D立体显示作为一项科技感十足的全新显示技术，受到了很多消费者乃至科技人员的赞美，今年多款裸眼3D显示设备的推出也让整个行业看起来一片欣欣向荣之象，不过这预示着裸眼3D时代已经到来了吗？其实不然，目前裸眼3D的发展主要有以下几个方面的制约。

　　一、3D市场版本混乱

　　其实这是每一项新兴的技术都会遇到这样难题，3D技术作为目前正在蓬勃发展的新兴技术，正像我们前边所介绍过的一样，整个3D行业多种技术并存，并没有一个统一的标准，这让很多消费者晕头转向，甚至很多厂商的技术人员也为之头疼，如果想让整个市场取得革命性的进展，制定一个3D行业统一标准已经成为了迫在眉睫的事情，在3D内容制作、媒介传输、信号接口、显示解码等诸多环节均建议相应的规范，让厂商在生产研发之时有章可循。

　　二、3D资源稀少

　　与1080P高清视频的琳琅满目不同，虽然目前支持3D的游戏已经多达数百款，但是每年在电影院放映的3D电影还是寥寥无几，其他诸如3D图片等资源更是为数稀少，这就可能会造成3D产品的华而不实，相信很多人不会掏钱去买这样一个没有多少“内容”的产品的。

　　而且目前很多3D产品并不支持1080P的高清视频，让消费者放弃清晰逼真的全高清而去选择3D效果看起来也不怎么现实。

　　三、3D使部分观众眩晕

　　这也是目前最现实的一个问题，自《阿凡达》上映以来，虽然赞美声不断，但是我们也不能忽视部分人因为看3D版而出现的眼干、眼痛、头晕、恶心等症状。而在前不久推出的裸眼3D手机上也出现了这样的问题，很多人在使用完3D效果之后出现了头晕的症状。出现这样的问题的主要原因是因为3D画面是虚实交汇的，这些动感的虚画面会让人们聚焦眼球很困难，长时间观看很容易出现头晕、头痛。而且3D画面对于眼睛刺激性也特别大，眼压也会随之升高，出现眼干、眼痛等症状。

　　总结：

　　裸眼3D作为领先的显示技术，目前已经显示出了其强大的影响力。尤其是在手机设备上，已经有多款产品推出。从我们消费者的角度来看，物美价廉当然是最希望看到的，但是对于3D产品厂商来说，不应当将所有的热情都投入到产品的研发之中，对其“内容”更应当进行充实，这样才会给3D行业带来繁荣的景象，希望在不久的将来，3D显示会全面的进入我们的生活。