邁向嶄新立體視覺時代！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)相當熱門的話題，不但有好萊塢推出《阿凡達》等賣座 3D 立體電影，全球各大家電廠商也積極佈局準備推出一系列支援 3D 立體顯示的播放機與電視機等家電產(chǎn)品，NVIDIA 也推出支援 3D 立體顯示的 PC 繪圖卡與周邊，甚至連 SCE 與任天堂也陸續(xù)發(fā)表 PS3 與 NDS 后繼機種的 3D 立體顯示支援。

本次的專題將針對 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)實世界的立體感，以及 3D 立體顯示在游戲領(lǐng)域的實際應(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，是因為人類的雙眼是橫向并排，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有些微的差異，這個差異被稱為“視差（Parallax）”，大腦會解讀雙眼的視差并藉以判斷物體遠近與產(chǎn)生立體視覺。

視差示意圖

當觀看者只以單眼來觀看景物時，因為沒有了視差，所以立體感也會隨之消失。

◆ 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)，主要分為眼鏡與裸視兩大類型。

◆ 3D 立體顯示的起源

3D 立體顯示的歷史相當久遠，早在 19 世紀攝影技術(shù)剛起步時就已經(jīng)出現(xiàn)。做法是將 2 臺相機并列模擬雙眼，同時拍下 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 

藉由工具輔助來觀看 3D 立體圖片

觀看立體空照圖用的立體鏡

˙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，不過因為是以不自然的視線觀看，并不是每個人都能適應(yīng)，對眼睛的負擔也大，實用性不高。

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)，這個方式后續(xù)也發(fā)展為頭戴式 3D 立體顯示螢幕，透過左右兩組螢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 世紀製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人觀賞，并不適合有多人欣賞需求的應(yīng)用。