3D立體顯示技術(shù)原理與游戲應(yīng)用歷程簡介

　　「3D 立體顯示」可說是近來娛樂產(chǎn)業(yè)相當(dāng)熱門的話題，不但有好萊塢推出《阿凡達(dá)》等賣座 3D 立體電影，全球各大家電廠商也積極布局準(zhǔn)備推出一系列支持 3D 立體顯示的播放機(jī)與電視機(jī)等家電產(chǎn)品，NVIDIA 也推出支持 3D 立體顯示卡與周邊，甚至連 SCE 與任天堂也陸續(xù)發(fā)表 PS3 與 NDS 后繼機(jī)種的 3D 立體顯示支持。

　　本文將針對(duì) 3D 立體顯示的原理與應(yīng)用作一簡單介紹，了解各種 3D 立體顯示是如何重現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的立體感，以及 3D 立體顯示在游戲領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，供玩家參考。

　　立體視覺的構(gòu)成

　　我們之所以能感受到立體視覺，是因?yàn)槿祟惖碾p眼是橫向并排，之間大約有 6～7 公分的間隔，因此左眼所看到的影像與右眼所看到的影像會(huì)有些微的差異，這個(gè)差異被稱為「視差（Parallax）」，大腦會(huì)解讀雙眼的視差并藉以判斷物體遠(yuǎn)近與產(chǎn)生立體視覺。

視差示意圖

　　當(dāng)觀看者只以單眼來觀看景物時(shí)，因?yàn)闆]有了視差，所以立體感也會(huì)隨之消失。

　　3D 立體顯示的基礎(chǔ)

　　由于立體視覺是基于視差而來，因此 3D 立體顯示的基礎(chǔ)，就是要以人工方式來重現(xiàn)視差，簡單說就是想辦法讓左右兩眼分別看到不同的影像，藉以模擬出立體視覺。在這個(gè)基礎(chǔ)之下發(fā)展出各式各樣的 3D 立體顯示技術(shù)，主要分為眼鏡與裸眼兩大類型。

　　3D 立體顯示的起源

　　3D 立體顯示的歷史相當(dāng)久遠(yuǎn)，早在 19 世紀(jì)攝影技術(shù)剛起步時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn)。做法是將 2 臺(tái)相機(jī)并列模擬雙眼，同時(shí)拍下 2 張有著些微差異的相片，之后再透過平行視線法、交叉視線法或類似雙筒望遠(yuǎn)鏡的專屬觀看設(shè)備等方式讓雙眼分別觀看 2 張并列的相片。

3D 立體相機(jī)

藉由工具輔助來觀看 3D 立體圖片

觀看立體空照?qǐng)D用的立體鏡

 　 平行視線法：讓雙眼視線平行，左右眼分別觀看左右相片

平行視線法范例

　　交叉視線法：將雙眼視點(diǎn)移至近處（斗雞眼）讓視線交叉，左右眼分別觀看右左相片

交叉視線法范例

　　以上兩種方式不需要特殊的設(shè)備就能在一般的平面媒介上觀看到立體影像，不過因?yàn)槭且圆蛔匀坏囊暰�觀看，并不是每個(gè)人都能適應(yīng)，對(duì)眼睛的負(fù)擔(dān)也大，實(shí)用性不高。

　　雙鏡筒式的專屬觀看設(shè)備可以明確分隔左右眼的視線，不需要讓觀看者自己憑感覺去調(diào)整視線來捕捉立體感，因此大多數(shù)人都能適應(yīng)，這個(gè)方式后續(xù)也發(fā)展為頭戴式 3D 立體顯示螢?zāi)唬�透過左右兩組屏幕讓左右眼觀看不同畫面產(chǎn)生視差以呈現(xiàn)立體畫面。

19 世紀(jì)制造的雙鏡筒式專屬觀看設(shè)備

　　不過上述幾種方式每次只能讓一個(gè)人觀賞，并不適合有多人欣賞需求的應(yīng)用。