3D立體顯示技術(shù)原理與游戲應用歷程簡介

　　「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布局準備推出一系列支持 3D 立體顯示的播放機與電視機等家電產(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 后繼機種的 3D 立體顯示支持。

　　本文將針對 3D 立體顯示的原理與應用作一簡單介紹，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)，主要分為眼鏡與裸眼兩大類型。

　　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，對眼睛的負擔也大，實用性不高。

　　雙鏡筒式的專屬觀看設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，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 世紀制造的雙鏡筒式專屬觀看設備

　　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用。