让恐龙跳出屏幕——3D显示技术全接触
技术空间
三叶虫的触角伸到你面前、霸王龙跳出屏幕来追赶你、蒲公英在身边飞舞、食人鲳“舞”着尖牙扑过来……一票难求的数字3D电影《地心历险记》在全国各个城市上映后，大家对3D显示技术的关注热潮再起，影视节目是如何实现3D显示的呢？为什么我们在看电影的时候要戴一副眼镜呢？在我们的电脑显示器上，能不能实现3D显示呢？
欺骗眼睛 3D显示技术的本质
从黑白到彩色，从标清到高清，很多专家认为，同3D音效一样，3D显示将是未来显示技术的一个重要发展方向。从原理上看，3D显示技术其实并不复杂，早在150年前，3D（立体）显示技术便已被发现和应用。那时人们发现，人的两眼可以看到不同角度的图像，当这两个图像在一定距离和角度时，人脑就会将两个图像自动“融合”，从而在脑海中产生不同深度（人眼对立体的感觉，也称为景深）的3D图像来。
你知道吗：最早的3D显示技术一经发现，便被应用在了绘画和照相机领域。1850年，英国科学家大卫·布鲁斯特发明了第一台可用于摄影的立体相机，名为Lenticular Stereoscope（透镜式立体镜），这让立体显示技术迅速在市场上被广为接受。其技术原理被现代3D摄像系统沿用至今，其基本原理就是利用两部相机，测算出两只眼睛能看到3D影像的角度与距离，然后在左右眼位置各拍一张照片，最后再通过立体眼镜观看，就能看见融合的具有一定深度的立体照片。随着3D显示技术的研究不断深入化与不断成熟，3D显示技术也开始向裸眼式和戴眼镜式两个方向发展，以满足不同用户的需求。
眼镜派 三种3D显示技术
戴眼镜式的3D显示技术是前数十年间3D电影或视频显示技术发展的主流，它包含Shutter glasses（快门眼镜）、Polarization glasses（偏光眼镜）、Anaglyph（红绿眼镜）、Pulfrich effect（明暗眼镜）、HMD（头盔式显示器）等多种实现方式。
目前戴眼镜式3D显示技术主要有分色、分光、分时等技术实现方案。分色3D显示技术是利用光的三原色（红、绿、蓝）研发而来。其原理是通过红/绿或红/蓝滤色片让某些颜色的光只进入左眼，其他颜色的光只进入右眼，从而实现3D显示。这种通过红/蓝或者红/绿眼镜来实现立体影像观看是目前成本最低的解决方案（眼镜市场价在10元内），它可以很方便地将两幅有视差的图像分别通过眼镜的红色镜片和蓝色镜片显示，红色镜片会削弱或滤掉画面中的绿色，蓝色镜片会削弱或滤掉画面中的红色，这样便能利用眼镜两个镜片的滤色效果使左右眼分别看到不同的图像，从而让图像立体化。
分光3D显示技术则是一种滤除偏振光的显示技术。大家知道，各种光源都会随机发出自然光和偏振光，分光技术就是用偏光滤镜、偏光眼镜或偏光片滤除特定角度偏振光以外的所有光，让90°的偏振光仅被左眼看见，0°的偏振光仅被右眼看见。这样观看者就能在投影幕上看见投影机投射的3D视频，主要被用在电影院等场合。
分时3D显示技术是一种利用液晶快门眼镜（用液晶板快速切换遮住左右眼的一种眼镜）的立体显示技术。播放时会同时有两套画面，具备这种功能的显示器在第一次刷新时会只播放左眼画面，专用液晶快门眼镜同时会遮住观看者的右眼，下一次刷新时又仅播放右眼画面，液晶快门眼镜同时遮住观看者的左眼。通过这样的快速切换，观看者就能看到具备时差的3D画面。这种技术的代表厂商就是NVIDIA，主要应用方向就是液晶显示器和3D游戏——NVIDIA近期展示了这种技术，在一台刷新率达120Hz的LCD显示器上，戴上3D眼镜便可欣赏到拥有3D效果的游戏画面，该技术被NVIDIA称为GeForce Stereoscopic 3D技术。
裸眼派 3D画面随时看
从应用的方便性上来考虑，不管哪种类型的戴眼镜式3D显示技术都不是很方便。所以，近几年来，包含Holographic（全像式）、Volumetric（体积式）、2D Multiplexed（2D多工式）等技术为代表的、不戴特制眼镜的裸眼式3D显示技术得到了较大的发展，很多业内人士甚至认为，这才是未来3D显示技术的发展方向。
前期的多数裸眼式3D显示技术都是基于光栅显示方式。在原理上，光栅显示技术会将屏幕划分成一条条垂直的栅条，栅条交错显示左眼和右眼的画面（如1、3、5栅条显示左眼画面，2、4、6栅条显示右眼画面）。然后在屏幕和观众之间设一层由垂直栅条组成的“视差障碍”（LCD的视差障碍一般设在背光板和液晶板之间）。“视差障碍”的作用是阻挡视线，它可遮住两眼视线以外的部分，使左眼看到的栅条右眼看不到，右眼看到的左眼看不到，从而让观看者产生立体的感觉。
以全像式显示器为例，它便是利用光栅的变化调制出来的，从而产生所需的3D深度。其装置基本上都由一块特殊塑胶薄膜夹在两块玻璃当中组成，每块玻璃布满透明电极，影像是利用激光光束与一个外加电场“写入”感光塑胶，称为光折变聚合物（Photorefractive Polymer），全像式显示器便可将许多2D透视图的场景组合成3D图像。
当然，从市场实际推广来看，以飞利浦-夏普联合研发推广的裸眼式3D显示技术更显实用。飞利浦最新展示的能够以3D效果显示图像的132英寸显示器墙，便代表了这种技术发展的方向，该显示器墙由3×3矩阵排列的9个42英寸3D显示器组成，然后通过在LCD面板前方安置一个双凸透镜，使你的左右眼接收到不同的图像信息，实现3D效果。当然，它也需要专门的数字信号处理装置和相关软件来产生必要的3D屏幕图像。
你知道吗：飞利浦WOWvx立体影像技术最大的特点是利用传统2D影像再加上景深效果便可呈现强烈的立体效果。它是在LCD或等离子显示屏幕每一个红、绿、蓝色的像素之前，覆盖特殊透镜，这些菱纹透镜会将每个像素所射出的光线，偏折至9种不同的扇形角度。透过镜片的屈光，让两只眼睛看到不同影像，因而产生影像纵深的错觉。
写在最后 3D显示将进入千家万户
目前来说，在电影院看3D电影仍是观看者觉得最具影音效果的方案，随着以3D LCD为代表的裸眼式3D显示技术不断走向成熟，让用户在家便能很好地欣赏3D影像乃至玩3D游戏成为可能。当然，这类产品肯定不仅限于家用，其目前的价位和功能设置让它更加适合在公共场所、展览会、招待会、主题公园、广场等等宣传展示场合使用，它对观赏者的吸引力将远大于普通的2D画面。
3D LCD的兴起也将带动3D软件和游戏行业的兴盛，目前的此类软件已可自动计算出每幅图像帧的深度信息，从而可使用2D深度格式实时模拟出3D场景，从而可让未来的游戏用户更有身临其境之感。
除此之外，一些“更3D”或更便利的裸眼式3D显示技术也在被不断推出。如3Dvisutech公司推出的三维显示HDTV的技术，此技术通过软件处理，便可把视频码流通过一颗芯片建立8个立体视图，然后以不同的方向展示到LCD上；日本某大学展示的光电3D显示技术，可利用红外线激光器创建等离子，然后再利用这些等离子体创建真实的3D图像。