3D立体显示 视觉发展的分水岭

今天，但凡和3D沾边的东西总是能吸引大家的目光，但3D的兴起并不是一蹴而就的。3D立体显示技术早在上个世纪就已经存在了（主要应用于电影，和游戏、显卡无关），只是受限于当时的应用环境、价格等原因一直没有火起来。因此，在较长的世界里，我们的世界是2D的，2D游戏、2D电影、2D显卡。改变从游戏、显卡开始，3dfx推出的voodoo显卡首次带来了2D向3D画面的飞跃。可惜，这里的3D的本质依旧是2D的。真正的突破要归功于《阿凡达》3D电影，是它的卖座令大众开始走进真正的3D世界，再加上此时正逢NVIDIA也在推广3D Vision技术，于是3D就顺风顺水地火了。没错，3D立体显示技术很早就有了，但真正为大众熟悉是这两年的事情。

在图形技术发展中，有一个特别重要的突破，就是从平面的2D突破到3D。传统的2D游戏实质上只有两个方向，缺少深度感。虽然大量2D游戏可以通过改变视角等方法为用户带来类似3D游戏的体验，但是无法旋转、无深度和距离感等问题，还是影响着游戏的娱乐性。因此2D需要转化为3D，才能进一步提升游戏的真实感和娱乐感。为大众带来这项技术突破的厂商是3dfx，3dfx的voodoo显卡首次带来了2D向3D画面的飞跃。

不过事实上，voodoo以及今天这些不借助额外设备、直接显示在平面2D显示器上的3D游戏，其本质依旧是2D的。这是因为3D模型在进行真正的像素化计算之前，就已经被“压扁”到2D平面上。按照上述算法运行在2D显示器上的3D游戏，实际上是通过连续的2D图片的展示，让用户在平面上获得虚拟的深度感。你可以尝试站在窗子前面，通过窗框看外面的世界。如果你将窗框看作显示器的平面，很快就会得到和显示器玩3D游戏完全不同的感觉。对，还是深度，窗子外面的所有事物都有深度，但在显示器上，几乎找不到类似的感觉。3D游戏在2D显示设备上的局限在于，深度被限定在2D显示器这个平面上，所有物体不会出现在显示器平面的后部，也不可能凸显在前部，很难存在什么身临其境的感觉。

要实现显示图像的3D化，一则是抛弃现有的显示设备，开发纯3D的图形显示系统（类似科幻电影中的立体显示仪器）。但这类产品的显示精度和显示能力还远远达不到实际使用的需求，尺寸也很成问题。另外一个方法是欺骗人眼，这种方法只需要依据视觉立体成像的原理，对当前的显示设备进行改造即可——当下的3D显示设备均采用此原理。

怎么才能让左眼和右眼得到不同的图像呢？在基本不改变目前显示器结构的情况下，只有两种办法。第一种办法是利用偏振光，我们平常看到的光是全方向的，而偏振光在经过特殊的滤镜过滤后，一部分方向的光会被剔除，而剩余的光会带有方向性，这就是偏振光。采用偏振方式的主要是电视机厂商和显示器厂商的相关产品。

另一种方法是利用同步快门。为了让左右眼看到不同的东西，那么左眼看的时候把右眼遮住、屏幕上显示给左眼的图像，右眼看的时候把左眼遮住、屏幕上显示给右眼的图像即可。当然，如果切换速度慢到眼睛和大脑能感受到快门在闪动肯定不行，至少单眼切换速度在60Hz（双眼需要120Hz）。而且眼镜的遮蔽设备不能采用纸板之类的儿戏物，目前使用的是液晶。这种眼镜基于液晶在电场作用下能快速扭曲方向、阻挡光线进入的原理制造，采用快门式的主要是NVIDIA 3D Vision和AMD HD3D方案。

NVIDIA 3D Vision是目前常见、成熟的快门式3D解决方案

相信很多玩家在看部分3D电影的时候会发现，字幕显示不正常或者3D效果不明显。这类3D效果不明显的电影，很多人习惯称它为“伪3D”。这是因为这类“伪3D”只是原生2D信息的影片，需要通过软件或者硬件来特殊处理成3D影片。这些2D转3D的处理过程，只是一种补充性算法，本身没有也不可能恢复已经被2D化的3D深度信息，因此效果往往存在问题。至于字幕显示不正常，也是类似的原因，之前在2D状态下不需要深度值，但在3D状态下需要额外添加深度判断，才能正确显示。

回头看之前的发展，当3dfx第一次在显示屏幕上展示出3D图形、让人们在显示屏幕内看到了“立体”的物体时，又过了多少年，人们才逐渐开始重新拾起“失落的深度”，才重新开始显示设备的纯3D化。3D立体显示技术的创新意义在于真正实现了游戏、视频的“3D化”，并由此推动了电视机、显示器、显卡等相关行业的蓬勃发展。