3D视觉技术的下一步,是让人们摘掉那副麻烦的眼镜。目前它还没有很完美的解决方案,不过这并不能阻止它成为一个趋势。

当詹姆斯·卡梅隆花费了5亿美元的《阿凡达》在人们眼前引爆的时候,不仅成了威力巨大的3D视觉炸弹,可能也成了一个新兴技术的开始。

视觉刺激对于人类总是有天然的吸引力,另一方面他们却也可能对此更挑剔。拿3D电影来说,人们现在发现,在戴上3D眼镜之后往往需要牺牲画面的亮度,并且没有人愿意多戴一副眼镜。

“能否把眼镜拿掉”,不仅消费者会这么想,这也是那些技术和研发人员的想法,毕竟更易于使用、体验更好的技术才会有更广阔的市场。我们也可以重点提提那些原本就戴着眼镜的人,他们对此当然会举双手赞成。

在现阶段的3D视觉技术中,这副麻烦的眼镜还很有存在的必要。由于人的双眼之间约有6至8cm的距离,在观看同一个物体时,双眼相对于 物体的角度不同,所接收的影像会产生轻微的差异。大脑正是根据这种视差的角度,判定出物体的远近,建立每个物体的相对距离,从而让人的视觉产生了天然的立 体感。

3D眼镜很好地利用了这种原理。目前主流的3D眼镜,大部分采用了“偏振光”原理。它由横向和纵向的两片偏振镜片组成。此外3D影片在拍摄时,也会同时采用两个镜头来得到横向与纵向的偏振光。

所有这些准备都是为了银幕上的这一刻:横向的偏振光只能通过横向偏振镜片,纵向偏振光也只能通过纵向偏振镜片。它们之间的距离经过事先设计,一个人为制造的、在原本2D画面上的视觉差异就这么形成了,我们看到了一幅幅3D画面。

最先对此有所反应的是一些日本的手机公司,它们陷在激烈的市场竞争中已经太久了,急需一些能够吸引消费者兴趣的新玩意。

在《阿凡达》上映后第11个月,夏普发布了世界上第一款裸眼3D智能手机。这款拥有特殊屏幕的Android手机,允许消费者自由地在2D和3D效果上进行切换,同时手机内置了《洛克人》等多款支持3D显示的游戏。

游戏开发商也紧随而至。包括卡普空(Capcom)、柯纳米(Konami)、南梦宫(Namco)在内—它们已经称得上日本以及世界 范围内极具知名度的几家游戏开发商,都宣布将推出支持3D显示的手机游戏。任天堂(Nintendo)更是在2011年年初发布了第一款裸眼3D游戏 机:Nintendo 3DS。

裸眼3D游戏机:Nintendo 3DS

这些公司现在还顾不上考虑太多问题,比如在小屏幕上表现3D会有多大的吸引力。它们只知道两件事:人们喜欢3D图像;如果为了看电影而戴上3D眼镜还算可以接受的话,那么恐怕没多少人会为了“3D手机”而专门随身携带一副眼镜。

新的概念就这样出现了,它被称为“裸眼3D”(Glasses-Free 3D)

探路的日本公司使用的是名为“视差屏障”(Parallax Barrier)的技术,由此实现裸眼3D的效果。它们在屏幕上设置了许多宽度只有数十微米的栅栏,阻挡了一些屏幕光线的通过。

人类的眼睛又一次被顺利欺骗了。在人的眼睛看来,左右眼被遮挡的部分并不相同,因此各自能看到不同的画面。只要将左右眼看到的画面交错排列,调整好距离和角度,就会形成立体的画面—至少是完整的画面。

这的确只是最初的试探之举。视觉屏障技术在现有的LCD液晶屏幕上就可以实现,因此厂家都可以直接利用原有的生产线,不需要太多新的投入。

市场却已经蠢蠢欲动,尤其是在电视机市场上。据行业调研机构DisplaySeARCh的一份报告统计,2011年3D显示屏出货量已经达到了5080万片,其中约有一半用于3D电视机,同比增长511%。到2012年结束时,会再增长90%,达到4600万台。

“在2009年之前,进入这个领域的厂商很少。但2009年之后,随着3D电影的普及,大的厂商几乎都进来。经过两三年,3D几乎已经成为了液晶电视的标准配置了。”朗辰科技CEO吴志平说。

与电影院一样,目前主流的3D电视仍然需要佩戴特殊的眼镜。因为与手机相比,视差屏障技术运用到家用电视上时,它的不足也随着产品尺寸被放大了。

光栅遮挡了部分光源、显示亮度偏暗,只是其中一个问题。为了产生立体效果,原本一体的画面被分割成左眼画面和右眼画面,造成分辨率也随 之下降。最大的问题是“视点”太少,由于技术的限制,许多裸眼3D电视只有在特定的几个位置才能看到明显的3D效果,这太不讨用户喜欢了—除非他们都是 《生活大爆炸》中的Sheldon ,习惯自我约束在固定的座位上看电视。

为了实现良好的3D效果、同时摆脱麻烦的眼镜,有人开始寻找更多的替代技术

与遮挡不同,这种技术利用了光的折射原理。它在液晶屏前设置了圆柱型的凸透镜薄膜,在每个凸透镜下,原有的图像被分成了几个子图像,当双眼通过不同的方向观看时,视差产生并形成了立体效果。

这就像把筷子插入水中,由于这层薄膜本身是透明的,不会阻挡背光,所以与“视差屏障”相比亮度获得了很大提升,几乎与传统的液晶电视一致。

这种技术还可以实现2D和3D的自由切换。朗辰的技术是当不需要显示3D效果时,打开相关的开关,使原本要右偏的光线向左偏,抵消折射效果;而当需要显示3D效果时,关掉这个开关即可。

技术的提升带来了一些客户。开始有像奔驰、别克这样的汽车品牌找到3D公司,希望它们帮忙制作3D广告片;一些地产和奢侈品品牌希望采购设备用于产品的店面展示;一些大型的会展、时装周也开始把裸眼3D设备作为新的营销工具。

尽管打入了一些商用市场,但基于透镜技术的裸眼3D电视还无法量产。厂家也都还不太愿意进行技术升级。一个原因是它们还不太能把握电视用户的接受程度:无论是“柱状透镜”还是“视差屏障”,图像都是被分割的,前者除了能保证显示亮度,在分辨率和可视角度的提升上并不明显。

另一个重要的原因是成本。相关的工艺、工序和设备,与厂商原有的LCD液晶屏生产线不兼容,需要在人员、设备上进行新的投资,2D和3D的转换也需要花费更高的成本。如果不能实现大规模的量产,为了保证利润就必须把单品价格定得很高,反过来又会抑制消费者的购买热情。

裸眼3D还需要更进一步

采用更高清的面板是解决分辨率的一个快速有效的方法—如果不考虑成本上升的话;如果从现有技术改进,研发人员正在设法运用宽度更窄的光栅,减少阻挡的光线以提高分辨率;此外还可以通过优化软件的算法,提高输出图像的清晰度,把损失的分辨率补回来。

吴志平说,他们也正在密切关注“眼球追踪”技术在裸眼3D中的应用:理想状态下,通过捕捉眼球的位置,将数据反馈到控制芯片中,并通过软件调节光线,最终可以将影像准确地投射到眼球中。

应用场景的不同,也会影响技术侧重点的变化。如果用在户外广告,由于需要在几秒之内抓住消费者的眼球,就需要优先强调立体成像的效果;如果是在家中观看3D影片,可能更应该关注可视角度和3D效果的稳定性。

这个市场的诱人之处在于,已经开始有越来越多的公司试图加速它的“引爆点”的到来。

3M公司的指向光源(Directional Backlight)技术,直接作用在了背光上。它使用两组LED,同时配合反应更快的LCD液晶主屏幕,以高速交替的方式分别朝左右眼交叉投射不同画面,产生视差和立体感。

由于是背光两侧的LED交替产生画面,而不是将同一个画面进行像素切割,因此可以很好地解决分辨率下降的问题。如果需要显示2D画面,只要将两侧的LED光源同时亮起,不需要增加额外的重量和成本。

这项技术目前在试图解决一个问题。靠交替显示制造出视差,可视角度的限制很大,只有在正面很小的范围内才能看到3D的效果。

抛开技术本身的种种制约,3D内容和格式标准的缺乏,也是这个行业的大问题。在国外,3D电视频道也还没有高清频道那样普及。

面对种种正在演进的技术,消费者和市场期待的是那些敢于下注并积极推动的公司。从这个角度看,现在也是一个令人兴奋的“爆炸”前夜。要知道,“完美无缺”一向不是一个技术最终获得市场认可的前提。

2015年,《阿凡达2》就将卷土重来,不知道当人们再次走进影院时,手里还需不需要抓着那副眼镜。

    博视界科技专注于沉浸式全景数字餐厅、全息酒店宴会厅,旨在帮传统餐饮用科技玩跨界,欢迎咨询!

官方网站:www.boseetech.com

联系方式:    

关注我们:


    【声明】转载本文请注明出处三人行设计,并保留有效链接:裸眼3D:要立体,不要眼镜 http://www.srxtuan.com/archives/1785,谢谢!

猜您还喜欢: