淺談日益發(fā)展的裸眼3D技術(shù)

杜俊蓉

摘 要：科技發(fā)展的最直接的體現(xiàn)，往往是人類視覺體驗上的進步與改變，與現(xiàn)在熱門的VR、AR技術(shù)一樣，裸眼3D技術(shù)也逐漸的走入人們的生活，被廣大人民多追捧和喜愛。本文主要對當前較為成熟的裸眼3D技術(shù)進行簡單的介紹和分析，使讀者對裸眼3D技術(shù)有初步的認識和了解。

關(guān)鍵詞：3D技術(shù)；裸眼；視覺

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.129

裸眼3D技術(shù)（Glassesless three-dimensional）顧名思義，是一種擺脫了3D眼鏡的，通過眼睛直視即可感受到立體視覺效果的尖端技術(shù)。在計算機的領(lǐng)域中，人們一直在研究如何用二維的平面，呈現(xiàn)出真如實物般的三維圖像。人們通過讓顯示在計算機屏幕上時顏色的灰度不同，從而產(chǎn)生視覺上的錯覺，進而產(chǎn)生立體感。

如今的主流3D技術(shù)，仍然是通過3D眼鏡等輔助工具來增強3D的體驗。但長時間的佩戴不僅束縛了使用者的自由，更嚴重的還會讓使用者產(chǎn)生惡心、暈眩等副作用，而對于近視的人群，如何舒適地佩戴兩幅眼鏡也成了需要解決的問題之一，種種的問題導(dǎo)致了人們對裸眼3D技術(shù)的需求，3D立體顯示持續(xù)發(fā)展的重任，也就將要由裸眼3D技術(shù)來承擔。

就目前的技術(shù)手段來說，裸眼3D的實現(xiàn)主要分為三種：光屏障式技術(shù)、柱狀透鏡技術(shù)和指向光源技術(shù)。

1 光屏障技術(shù)

光屏障式3D技術(shù)主要是通過開關(guān)液晶屏、偏振膜和高分子液晶層等硬件，利用液晶層和偏振膜制造出一系列方向為90度的垂直型條紋。當光線通過這些寬幾十微米的條紋時，就會形成細條的垂直柵模式，我們稱之為“視差屏障”。在立體的顯示模式下，光屏障式技術(shù)利用了安置在背光模塊以及LCD面板間的視差屏障，使應(yīng)該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏幕上時，不透明的條紋會遮擋右眼；同時使應(yīng)該由又眼看到的圖像顯示在液晶屏幕上時，不透明的條紋會遮擋左眼。這樣將左眼和右眼的可是畫面分開，就能是觀看者看到3D影響。

這種技術(shù)的有點在于成本，光屏障技術(shù)能與已經(jīng)普及的LCD工藝相互兼容，無需開發(fā)新型的顯示面板，所以在成本和量產(chǎn)普及上有著巨大的優(yōu)勢。但由于技術(shù)的特點，采用光屏障技術(shù)的產(chǎn)品普遍畫面的亮度較低，畫面的分辨率也會隨著顯示器中同時間播出影像的增加而呈現(xiàn)反比例的降低。

2011年，任天堂公司推出的第四代便攜式游戲機3DS就是采用了光屏障式3D技術(shù)，憑借著消費者對新型視覺體驗的好奇與喜愛，3DS迅速占領(lǐng)的便攜式游戲機的市場，與當時如日中天的索尼PSP相抗衡。

2 柱狀透鏡技術(shù)

這種技術(shù)主要是使液晶屏的像平面位于柱狀透鏡的焦平面上，這樣在每個柱透鏡下面圖像的像素就會被分成幾個子像素，然后透鏡向每個不同的方向投影每個子像素。于是雙陽通過不同的角度去看顯示屏，就能夠看到不同的子像素。

柱狀透鏡3D技術(shù)的特點與光屏障3D技術(shù)的特點恰好相反。由于沒有條紋的障礙，畫面的亮度不會受到影響，因此畫面的顯示效果會更加的逼真。但由于柱狀透鏡技術(shù)的實現(xiàn)并不能與目前的LED與LCD工藝相兼容，所以在應(yīng)用和普及是，需要投資來構(gòu)造新的設(shè)備和生產(chǎn)線， 因此就產(chǎn)生了大量的成本。往往在消費者追求畫面的質(zhì)量的時候，才會選擇應(yīng)用此技術(shù)的產(chǎn)品。

3 指向光源：3M的指向光源3D技術(shù)

指向光源3D技術(shù)與前兩種的技術(shù)相比，具有分辨率高的特點，這種技術(shù)很好的保證了透光率，具有優(yōu)秀的3D顯示效果。同時該技術(shù)對既有的實際構(gòu)架也有很好的兼容性。但指向光源3D技術(shù)尚處于開發(fā)之中，產(chǎn)品還不太成熟，對于普及，還有很長的路要走。

就目前的情況來看，作為現(xiàn)在現(xiàn)實領(lǐng)域的發(fā)展重心而言，裸眼3d技術(shù)與虛擬現(xiàn)實及增強現(xiàn)實在實際的應(yīng)用上還有一定的差距，在項目的應(yīng)用數(shù)量上也是寥寥無幾，其主要的原因還是技術(shù)的缺陷。能否在技術(shù)上有所突破，成為了裸眼3d普及的關(guān)鍵。

根據(jù)筆者了解，目前的LED生產(chǎn)商所研發(fā)出來的裸眼3d LED顯示器大部分都會存在視角限制的缺陷。眾多商家在研發(fā)和生產(chǎn)的過程中，各種各樣的問題也接踵而至，其中“多視點”的設(shè)計成為了技術(shù)中的關(guān)鍵?，F(xiàn)在的生產(chǎn)商大多致力于多視點的開發(fā)，為的是使用戶無論站在哪個角度，無論在哪個位置都能看到顯示器中的3d效果，這就要做到在顯示器中加入幾十個視點，就目前的技術(shù)而言，這是極其困難的。

隨著近幾年科技的不斷突破，裸眼3d技術(shù)的發(fā)展又有了新的機遇。從目前的市場反饋來看，市場對裸眼3d的認識已經(jīng)有了新的進展，指定要求適用裸眼3d技術(shù)的產(chǎn)品也越來越多。目前裸眼3d正朝著實現(xiàn)完美高清顯示發(fā)展，同時，裸眼3d技術(shù)再與高科技相結(jié)合，將是裸眼3d技術(shù)的一個新的發(fā)展方向，當消費者可以拜托3d眼鏡的束縛，輕松欣賞電影院的各種超級大片和琳瑯滿目的商業(yè)廣告時，裸眼3d技術(shù)就會成為全世界的焦點。

盡管現(xiàn)在裸眼3D技術(shù)在某些領(lǐng)域還存在技術(shù)上的瓶頸，但人們只要不斷地去探索，不斷應(yīng)用自己天馬星空的想象以及鍥而不舍的精神，相信終有一天，科技會再次突破。到那時，裸眼3D將真正走進人們的生活，為人們帶來次時代的視覺體驗。