2010,3D列车启动

趋势观察

4月14日~16日,全球规模最大的平面显示器材料设备展(Finetech Japan 2010)在日本东京有明国际展览中心举行,3D显示器不出意外地成为本次展会的最大热门。不难看出,从今年1月的CES大展到3月的CeBIT 2010,再到4月的IDF及Finetech Japan,伴随着多部3D电影的热映,3D技术当之无愧地成为今年IT界万众瞩目的焦点……

3D新品“主宰”各大IT展会

3D产业的发展前景在今年的几次重要展会上展露无遗,毫不夸张地说,各大厂商的3D新品是大型IT展会上的人气冠军,从3D眼镜、3D显示器、3D投影机到3D摄像机等等,这些迄今最酷的3D产品组在一起,为我们描绘了一幅3D时代的宏伟蓝图。

面对3D热潮,图形巨头NVIDIA最有先见之明,2009年推出的3D Vision在今年开始大放异彩,光芒盖过了“德高望重”的NVIDIA独立显卡。在原有技术的基础上,NVIDIA还进一步提出了3D Vision Surround,三屏显示加立体画面,效果相当震撼。3D Vision Surround技术与NVIDIA的新旗舰——GeForce GTX 480/470一同发布,这也是NVIDIA今年的杀手锏之一。与AMD推出的Eyefinity六屏显示技术相比,NVIDIA的技术虽然支持的屏幕没那么多,但因为能实现3D立体显示而更加诱人。

在过去的几年里,NVIDIA在发展GPU性能的基础上,率先提出了物理计算、通用计算与3D Vision三大全新理念,并取得了业界的共鸣与共推。随着时间的推移,这些理念逐渐度过了生根发芽的初始阶段,开始开花结果,支持物理计算的游戏已经很多,支持通用计算的软件也层出不穷,而支持3D的电影、游戏在2010年的突然爆发,使得原本还处于“小打小闹”阶段的3D Vision一夜之间飞上枝头变凤凰,成为NVIDIA最吸引人的招牌。

事实上,3D显示的解决方案并不唯一,不过目前看来NVIDIA的3D解决方案是最适合PC用户的。当然,这个方案除了需配备一款支持液晶分时技术的3D眼镜外,也要提供支持120Hz刷新率的液晶显示器,这也成为液晶显示器市场未来最具潜力的增长点。目前这类3D液晶新品正陆续推出,比如Alienware(外星人)的OptX AW2310(23英寸)、宏碁的GD235HQ(23.6英寸),华硕也展示了更大的27英寸产品——PG276H。虽然这类液晶加上3D Vision套件后的价格比较昂贵,但想想CPU、GPU及存储设备的降价速度,价格问题绝对难以成为3D普及的拦路虎。

上述断言并非无的放矢,3D发展速度似乎比我们预期的还要快,华硕、微星都推出了配有3D显示屏的笔记本电脑和一体机,后者甚至实现了3D显示和触控屏幕的一体化,集两项全新热点技术于一身。宏碁除了推出一系列支持3D显示的整机外,还率先发布了3D投影机。松下、三星等厂商也推出了多款3D电视,已经在日本、美国上市销售。显然,全民3D的画卷正在徐徐展开。

现有3D解决方案比比看

当然,3D显示技术不是今年出现的新概念,只是随着《阿凡达》等大片的热映而被“加速”了。早在十几年前,3D立体显示技术雏形就已经被开发出来,以实现在2D显示设备上显示3D立体画面的效果。在随后的时间内,很多厂商都推出过自己的3D显示解决方案,它们在显示原理以及实际效果上都有很大的区别。

总体上看,3D显示技术可以分为两类:一类需要佩戴特制眼镜,因而也被称为眼镜式3D技术,另一类不需要眼镜就能直接观看,一般被称为“裸眼多视点”技术。现阶段眼镜式3D技术要更常见一些,不过长远来看,佩戴眼镜终究不太方便,裸眼3D才是众望所归。

偏振光滤光成像技术是目前多数电影院采用的技术,大家在电影院观赏3D版《阿凡达》时,戴的就是偏振光眼镜。不过偏振光技术有一个无法解决的难题——在电影院可以用两台放映机来实现,而在普通的电脑液晶显示器上却无法实现。NVIDIA的3D Vision正是基于这一背景而诞生的,NVIDIA采用的是画面交换(Page Flipping)的方式在2D环境下实现3D效果。这项技术也被称为“快门式3D技术”,在投影机元件领域,知名的德州仪器(TI)也采用了类似的解决方案。

在电脑和投影机行业,快门式3D技术是目前的行业标准,这一解决方案的优点是拥有较好的画面表现效果,并且支持较高的分辨率,同时可以随时切换2D和3D画面。缺点是只能使用专用的显卡、显示器、投影机与眼镜,才能输出3D画面,缺一不可。较高的成本与眼镜的不方便性是两个很大的瓶颈。尽管该技术支持第二个、第三个用户佩戴眼镜一起享受3D影像,然而一副眼镜的售价就不菲,还有多少家庭愿意购买多副眼镜呢?难道还要被迫出现一家人轮流看电影的尴尬场面?

尽管目前的3D显示技术在效果上基本让人满意,但显然不需要眼镜且可以多人同时观看的裸眼3D显示技术才是这个行业最重要的发展方向。

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NVIDIA的3D Vision Surround方案要通过双卡来实现
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3D液晶显示器+3D眼镜是当前比较“实惠”的方案
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目前全球最大的70英寸裸眼3D显示屏
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SeeFront推出的一款裸眼3D显示器上内嵌了“智能”摄像头

裸眼3D显示大有潜力可挖

与眼镜式3D技术相比,裸眼3D技术起步更晚,大多还处于研发阶段,主要应用在工业与商用显示市场。从技术上来看,裸眼3D技术主要可分为光屏障式(Barrier)、柱状透镜(Lenticular Lens)和指向光源(Directional Backlight)三种,技术原理较为复杂,尽管摆脱了眼镜的束缚,但在分辨率、可视角度和可视距离等方面还存在很多不足。(编注:关于裸眼3D技术的详情,请参阅本报2009年第44期《丢掉眼镜看3D》一文。)

现有的裸眼3D设备在实际观看时,观众需要和显示设备保持一定的距离才能看到3D效果的图像,如果距离屏幕位置太远或观察角度太大,3D效果就变得不明显了。此外,若离屏幕距离太近,人又会有明显的头晕现象,因此该技术暂时还不适合在小尺寸显示器上使用。同时,裸眼3D设备显示的3D画面效果与常见的偏振光式3D技术和快门式3D技术尚有一定的差距。

不过,液晶面板行业巨头三星、友达光电,光学研发巨头3M等知名厂商都在积极进行研发,预计裸眼3D显示设备在今明两年还会有技术上的突破性进展,并进入量产阶段。就在日前召开的Finetech Japan 2010上,德国厂商NewSight展示了一款号称全球最大的70英寸裸眼3D显示屏,这让我们深切感受到厂商推动3D产业发展的强烈愿望。而在3月初的CeBIT 2010上,一家名为SeeFront的公司也推出了一项更先进的裸眼3D显示方案,该技术在3D显示器上配置了一个摄像头,可以拍摄观看者的画面,并通过人脸识别技术判断观看者与屏幕的位置关系,从而调整显示效果,用户不必自己移动来寻找最佳观看位置,从而很好地解决了观看角度与距离受限的难题。

很多人可能会认为就目前局势来看,眼镜式3D技术尚未普及,裸眼3D技术更是遥遥无期,实则不然。大家还记得386、486时代的浮点运算协处理器吗?在那个时候,人们都认为在CPU内整合浮点运算功能是极其困难的,需要一个协处理器,但很快Intel的新处理器就将两者合二为一了。今天的3D眼镜也有异曲同工之妙,在整个业界都在为3D呐喊助威的今天,我们有什么理由不去相信裸眼3D设备很快就能重演处理器和3D图形加速卡的历史呢?

本报观察>>全民3D呼唤技术标准

3D的震撼与诱惑是毋庸置疑的,但要想让整个市场取得革命性的突破,实现全民3D的时代,那么制定相关的3D行业标准也就成了迫在眉睫的事情,尤其是在PC领域。今天的市场稍显混乱,在3D内容制作、媒介传输、信号接口、显示解码、观看方式等诸多环节均需要相应的规范,让厂商在生产研发时有章可循,消费者在选择产品时也不至于雾里看花。

此外,对于3D产品厂商来说,从行业长远的发展来看,将全部热情扑在产品的研发推广上也是片面的。消费者最需要的不仅是亲身体验震撼逼真的3D效果,同时还需要市场中有大量好玩、好看的3D资源,否则仅凭一两部电影和游戏是无法让他们掏腰包的。目前优秀的3D影片、游戏依旧太少,3D电视节目则更需要制定统一的行业技术标准才能起步。只有当所有的条件都成熟了,才能实现3D产品的大规模量产,全民3D的日子才会真正到来。