迈向崭新立体视觉时代！3D立体显示技术原理与游戏应用历程简介

“3D 立体显示”可说是近来娱乐产业相当热门的话题，不但有好莱坞推出《阿凡达》等卖座 3D 立体电影，全球各大家电厂商也积极佈局准备推出一系列支援 3D 立体显示的播放机与电视机等家电产品，NVIDIA 也推出支援 3D 立体显示的 PC 绘图卡与周边，甚至连 SCE 与任天堂也陆续发表 PS3 与 NDS 后继机种的 3D 立体显示支援。

本次的专题将针对 3D 立体显示的原理与应用作一简单介绍，了解各种 3D 立体显示是如何重现现实世界的立体感，以及 3D 立体显示在游戏领域的实际应用，供玩家参考。

◆ 立体视觉的构成

我们之所以能感受到立体视觉，是因为人类的双眼是横向并排，之间大约有 6～7 公分的间隔，因此左眼所看到的影像与右眼所看到的影像会有些微的差异，这个差异被称为“视差（Parallax）”，大脑会解读双眼的视差并藉以判断物体远近与产生立体视觉。

视差示意图

当观看者只以单眼来观看景物时，因为没有了视差，所以立体感也会随之消失。

◆ 3D 立体显示的基础

由于立体视觉是基于视差而来，因此 3D 立体显示的基础，就是要以人工方式来重现视差，简单说就是想办法让左右两眼分别看到不同的影像，藉以模拟出立体视觉。在这个基础之下发展出各式各样的 3D 立体显示技术，主要分为眼镜与裸视两大类型。

◆ 3D 立体显示的起源

3D 立体显示的历史相当久远，早在 19 世纪摄影技术刚起步时就已经出现。做法是将 2 台相机并列模拟双眼，同时拍下 2 张有着些微差异的相片，之后再透过平行视线法、交叉视线法或类似双筒望远镜的专属观看设备等方式让双眼分别观看 2 张并列的相片。

3D 立体相机 

藉由工具辅助来观看 3D 立体图片

观看立体空照图用的立体镜

˙平行视线法：让双眼视线平行，左右眼分别观看左右相片

平行视线法范例

˙交叉视线法：将双眼视点移至近处（斗鸡眼）让视线交叉，左右眼分别观看右左相片

交叉视线法范例

以上两种方式不需要特殊的设备就能在一般的平面媒介上观看到立体影像，不过因为是以不自然的视线观看，并不是每个人都能适应，对眼睛的负担也大，实用性不高。

双镜筒式的专属观看设备可以明确分隔左右眼的视线，不需要让观看者自己凭感觉去调整视线来捕捉立体感，因此大多数人都能适应，这个方式后续也发展为头戴式 3D 立体显示萤幕，透过左右两组萤幕让左右眼观看不同画面产生视差以呈现立体画面。

19 世纪製造的双镜筒式专属观看设备

不过上述几种方式每次只能让一个人观赏，并不适合有多人欣赏需求的应用。