裸眼3D：要立体，不要眼镜

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。