《冰川时代3》背后的3D奥秘
话题专栏
这一次,3D将卷土重来,彻底打破过去百年间的铁定规则。我们的世界,也将因此而改变。
在看到《冰川时代3》里那只执著的松鼠抱着橡果从身边呼啸而过的时候,不由得想起看过的第一场3D电影。小时候看过的那场电影,内容早已模糊不清,只记得入场时同样要领一副眼镜。现在的我仿佛再度回到童年,不停地戴上和摘下眼镜,看着那些动物角色往返奔波于银幕内外,乐此不疲。
小时候那个散场后从影院里昏昏然走出来的我,并没有意识到当时的3D电影正在步入最后一个短暂的辉煌期。当时3D电影使用的线偏振技术不仅仅是让我一个人头疼,从摄影师到放映师再到观众,在新鲜感过后,都把3D当成一个还没成熟的新玩具。从那之后,3D电影几乎完全销声匿迹,静静期待21世纪的到来。这一次,3D将卷土重来,彻底打破过去百年间的铁定规则。我们的世界,也将因此而改变。
3D显示粗看起来有些不可思议,是因为有一个相当常见但是人们却很少意识到的事实:我们以为自己看到的东西,与我们真正看到的东西,其实是两回事。千百万年的进化过程让我们早就忘记了在视觉过程中大脑的重要作用,本能地认为眼睛看到的就是事实。我们的立体感就是这种经典骗术的一个表现——眼睛看到的画面,会被大脑重新组织,然后让我们认识到我们看见的是什么。
肉食性哺乳动物的眼睛几乎都长在脸的正面,人自然也不例外。这样虽然减小了视野范围,但是却会提供立体视觉。两只眼睛看到的同一个物体会存在一个很小的角度差,而大脑根据这个角度差告诉我们物体和我们的距离。试着闭上一只眼睛,就会发现我们丧失了大部分判断空间远近的能力。这样看来,奇幻电影里那些战技高超的独眼龙战士,也许并不会真的存在——他们实际上很难在近身白刃战中生存下来。
如果要在一个平面屏幕上显示立体效果,只能利用大脑的这种特性。人们很早就意识到了这种可能性,早在在19世纪90年代,托马斯·爱迪生让画片上的马运动起来的那年,远在德国的威廉·弗里斯·格林就开始动3D电影的脑筋。他设计了一种摄像机,两个镜头之间的距离和人两眼之间的距离差不多。他的设想是,用两只“眼睛”记录下电影的场景,在播放时,让左侧镜头拍摄的画面进入人的左眼,右侧镜头的画面进入人的右眼,那么自然就能看到立体的场景。
这个设想很正确,但是当年的技术限制让他没能成功。当几年后法国人开办了世界上第一家电影制片厂的时候,弗里斯·格林已经破产了。这个运气不太好的发明家,没有见到他的设想变成现实的那天。
但是弗里斯·格林的设想,依然激励了许多人投身3D电影事业,人们尝试了多种方法来给双眼制造不同的画面。在20世纪中,3D电影有过几个短暂的黄金时代,但是由于技术和成本的限制,并没有大规模地流行开来。直到近年,在技术和理论的不断拓展之下,使用不同颜色的滤光镜片、使用不同偏振方向的圆偏振镜、使用可以一秒钟内单眼开关数十次的开关眼镜,都可以在大银幕上得到不错的立体效果。3D电影已经开始虎视眈眈,打算取代传统电影的地位了。
大银幕的技术总是会向小屏幕转移。在电影公司为了3D电影吸引来的如潮观众而得意洋洋时,小屏幕上的3D显示也已经开始起步了。和影院的大银幕相比,电视或者电脑显示器这样的小屏幕可能会有更大的优势——真实立体的游戏可能比3D电影更有吸引力。
显卡厂商NVIDIA今年1月正式发布了3D眼镜, 3月又发布了第一套高清3D立体视觉方案——GeForce 3D Vision,由液晶分时技术3D眼镜、USB红外接收器、120Hz刷新率显示设备等部分组成。而优派和三星等显示器大厂也不失时机地推出了120Hz刷新率的显示器——只有这样的显示器,才能保证每只眼睛每秒钟看到60Hz的刷新率,而不致感觉屏幕闪烁。NVIDIA的3D眼镜和计算机同步,使用液晶镜片,让每个瞬间只有一只眼睛能够看到显示器上的图像。当显示器显示左眼画面时,右眼镜片变得不透明,下一个瞬间显示右眼画面时,左眼镜片则变成漆黑一片。由于人的视觉暂留再加上大脑的加工处理,3D游戏终于可以变成名至实归的立体。
而电视厂商则关注另外一个重点——如何让观众不戴眼镜也能看到立体影像。几乎全球所有的电视厂商都投入了这项研发,市场上已经有了一些试水的产品。大致来看,其原理可以分成两类:柱面透镜和双层屏幕。柱面透镜起到分光的作用,某个像素只让左眼或者右眼看到。这种方式被大多数电视厂商采用,但是往往受到视觉角度的限制——一般的可视角度仅仅有120度。也就是说,几乎只有坐在电视正前方才能看到立体效果,略偏一点只能看到重影。如果这种技术就这样大量推广的话,也许在家看电视的时候,除了抢遥控器之外,还得顺便抢电视正前方的“黄金位置”才行。
而双层屏幕技术现在还没有大规模应用的迹象,仅仅是在一些娱乐场所能够看到。顾名思义,它采用了两层液晶面板,中间间隔一定的空间,就像双层窗户一样。通过在两层面板上显示图像的尺寸、位置和亮度差别,观众可以得到不错的立体视觉享受。不过,它的成本也同样令人印象深刻。
虽然技术还谈不上十分成熟,但无论如何,3D取代2D是显而易见的趋势。人们对更真实更新颖体验的爱好似乎早就烙在基因当中,看起来并没什么道理可言。如果非要说一个理由,那么大导演詹姆斯·卡梅隆的一句话可能最合适。他说:“理由很简单。我们有两只眼睛,而非一只。”
的确如此。
