裸眼玩3D？
- 来源:21世纪商业评论
- 关键字:裸眼,3D,技术,谋略
- 发布时间:2010-12-24 13:44
裸眼3D这一略带“半成品”性质的技术，却被游戏机的领导者任天堂看中，率先引入掌机当中。是小步快跑，还是以退为进？任天堂玩的是一套怎样的技术谋略？
明年2月26日，游戏发烧友们将迎来全新的游戏体验：老牌游戏厂商任天堂在不久前结束的秋季新闻发布会上正式宣布，将推出其热门掌上游戏机NDS后继者——3DS。相比于NDS，该掌机的魅力在于，支持时下最流行的3D立体显示效果，更关键的是还不需要如观看3D电影般，佩戴那副“很不方便”的专用眼镜，这也意味着掌机游戏将从2D时代正式开始向3D时代过渡。
3D技术的滑铁卢
毫无疑问，3D显示技术的引入将为游戏体验带来划时代的变革。因为过去玩家熟知的“3D”游戏实际上是建立在2D基础上，通过多边形渲染营造的“不完全”的3D世界，正如《马里奥》系列游戏制作人宫本茂所说：“许多人都很难去区分这个世界的深度和空间感。有些时候你可能会看到一个物体，你很难分辨出它的体积大小和远近。但是3D会让你感觉到这些物体直接的深度，并帮助你在这些世界里面操控更加容易。所以游戏会因此发生改变，这些改变会有助于深度、高度以及空间关系的表现。”
然而3DS游戏机所采用的3D技术又有别于传统的3D技术，在视觉体验上，前者观看时所有的景象都是“呼之欲出”的，几乎就在观看者的眼前。但3DS呈现的效果却如同透过窗户看外面的世界，更加有纵深感。
不过，那些渴望对3DS的技术原理一探究竟的技术派们可能要失望了，因为任天堂并没有公开3DS采取了哪种裸眼3D显示技术。项目制作人绀野秀树在接受采访时，也只是笼统地提到3DS并没有采用最先进和尖端的技术：“就像大家经常看到的柱状透镜原理一样，3DS成像也是分别对应了左右眼，然后就呈现出了3D效果，只不过3DS使用的不是柱状透镜屏罢了。”
那么，既然“裸眼玩3D”是一个如此有商业价值的创意，采取的技术也不是“最先进和尖端”的，为什么直到今天才有游戏厂商进行尝试呢？除了屏幕成本等硬件因素外，任天堂在上个世纪的一段失败经历或许能说明问题。
早在1995年，任天堂就开始了一项非常大胆和前卫的尝试：开发自带显示器设备的家用主机VB（NintendoVirtualBoy），显示效果就是立体效果，但这款主机迅速成为任天堂历史上为数不多的失败案例之一——1997年就被迫停止开发了。
VB失败的原因并不复杂，在上个世纪，游戏产业的图形视觉技术远不如今天这样发达，事实上，2D平面的视觉效果可以说是最成熟的：可以为玩家呈现出细腻和华丽的游戏画面，而当时尚不成熟的3D游戏尽管在画质上“粗糙”许多，但拥有较强烈的现场感。VB的问题在于，在那个时间选择立体显示效果就意味同时抛弃2D和3D游戏画面，无法为玩家提供最基本的视觉体验，“创意”自然也大打折扣了。
与VB失败相伴的则是索尼游戏机的崛起，这段故事或许更为圈内外所熟悉：索尼先后在1994年、2000年推出游戏主机PS、PS2，凭借硬件“薄利多销”，软件带动硬件的策略，打败任天堂，成为游戏主机产业内的新霸主。PS和PS2游戏机也分别代表了游戏产业内2D游戏表现画面的巅峰和3Ｄ游戏的普及。而任天堂凭借游戏掌机ＧＢＡ的热销度过了企业历史上最黑暗的时期，撑到了次世代主机的来临。
在次世代游戏主机竞争的过程里，以索尼的PS3和微软的XBOX360为代表，游戏主机在3D画面表现力上达到了一个新的高峰，索尼推出的掌机PSP也号称拥有历史上最强的掌机画面显示效果，但就在这个传统2D和3D画面显示技术成熟的时代，任天堂开始重拾“创意”的法宝，推出了以“体感”为卖点的游戏主机Wii和触摸屏为卖点的掌机NDSL，依靠颠覆性的游戏方式和大量游戏软件重回游戏产业霸主位置。
而在今天，游戏主机产业内的竞争形势再一次面临着变化：目前来看，三大游戏主机厂商的地位暂时无法撼动，但在游戏掌机领域，任天堂的掌机霸主地位不仅有索尼PSP2的虎视眈眈，还面临着苹果这样的手机厂商的觊觎，比如具备重力感应功能的iPhone以及支持多点触摸的iPad被任天堂视作最大的威胁，毕竟消费者携带移动终端的数量是有限的。
同时，从以往业界发展规律来看，游戏机的平均“寿命”一般是6-7年左右，2004年上市的NDSL将要“寿终正寝”了。对素来以创意而非单纯的游戏视效取胜的任天堂而言，推出一款更具创意的新主机以维系霸主地位迫在眉睫。而一切与“平面”相关的创意都已经不再新鲜：从体感到触摸，再到重力感应都已经不再是能够“一击制胜”的法宝，对于传统3D显示效果，单纯的画面升级也已经不再是强有力的商业卖点，3D立体显示效果或许就是一针强心剂。
技术外的成败
当然，即使现在的3D裸眼显示技术也不成熟，还很难应用到游戏主机上，因为在目前，喜欢欣赏大屏幕3D视觉效果的人们之所以还离不开那副“不太方便”的眼镜，和裸眼3D技术本身的不成熟有莫大关系。相比传统“佩戴眼镜观赏3D画面”的方式，无论哪种裸眼3D技术都面临着损失亮度、分辨率，以及可视距离和角度不足的顽疾，但“巴掌大”的掌机无形中解决了这些问题——使用者不会对显示效果有过于苛刻的要求，和屏幕之间的距离和角度也不会变化很大，几乎不存在距离和角度等困扰裸眼3D显示技术的障碍。
因此，在这个时机选择推出3DS，也就不难理解了。而在3DS发布会上，来自专业媒体和游戏制作人的良好反馈也足以让任天堂开心了，有专业媒体描述在玩某款宠物养成游戏时，“当你将球扔过去的时候，它（狗）就真的跑到了远方，而当它把球拿回来的时候，这效果简直就像要从画面里跳了出来了一样”，这些体验使得身边的“手机、笔记本以及其他设备变得那么的平面、无聊了”。
但仅仅有3D的立体显示效果就足够了吗？显然不是。任何硬件终端设备都需要丰富软件内容的支持，这早已被证明是一条颠扑不破的真理，而在前几年的主机大战中，索尼过于执著于对游戏主机PS3、掌机PSP在机能上的开发，反而给游戏开发商们制造了过高的开发成本，使得他们针对PS3和PSP开发游戏的兴趣大减，而任天堂的Wii和NDSL以创意取胜，机能相对较弱，可以给开发商更“宽松”的开发环境。
但任天堂的成功也不完美，Wii和NDSL在软件上的成功更像是得益于任天堂自己在这个星球上独霸天下的游戏开发实力，过去也有数据表明，第三方游戏开发商在Wii和NDSL上的获利并不丰厚。
因此，这一次3DS的发售并没有预先传言的是今年的圣诞节，而是被任天堂推迟到了明年2月份，结合任天堂社长岩田在新闻发布会上亲口承认“必须提高第三方游戏开发商在任天堂终端设备上的盈利”来看，任天堂很有可能为了给第三方游戏开发们留足充分的时间，来开发针对3DS的游戏程序，故意抛弃了圣诞节——这个每年游戏开发商必争的黄金销售季。同时，3DS仍然支持NDSL上的游戏，这也意味着3DS为游戏开发商们提供了更多的选择：想尽情利用3DS的潜能，开发出精美的游戏，可以！想低成本，依靠独特的价值取胜，也行！
同时，任何终端产品都有自己独特的特点和价值，掌机赖以生存的特性是：便携性。便携性有两个含义：第一，顾名思义，让用户方便携带；第二，为玩家提供足够多的携带理由，以促使他们产生购买和使用的欲望。游戏内容的足够丰富当然是玩家购买掌机的前提，但还不够。在PSP和NDSL的竞争里，索尼曾经希望PSP不但是一个游戏机，还是一个出色的影音播放设备，但正如前述，这需要PSP机能的配合，反而为游戏开发商制造了过高的软件开发成本，而结果表明，“这台游戏机拥有出色的影音播放功能，唯一的问题只是游戏太少”是不能吸引消费者的。
而任天堂在3DS上自然不会走PSP的老路，他们为3DS开发的游戏之外的携带理由是“擦身而过的即时通讯”。通俗地说，假设一位拿着3DS的青年在大街上邂逅一位漂亮的女子，恰好也携带着3DS，青年的3DS就会发出嘟嘟的声音，他也能立即通过3DS搭配的无线上网功能查询这位女子的资料..当然，这项功能的实际效果还有待验证，毕竟随时随地侦查无线网络对掌机的电池的续航能力是一个很大的考验，而任天堂还没有对这一问题做出正面的解释。
流行的裸眼3D技术
光屏障式（Barrier）
光屏障式3D 技术也被称为视差屏障或视差障栅技术，其原理和偏振式3D 较为类似，是由夏普欧洲实验室的工程师经过十余年的研究成功开发。光屏障式3D 产品与既有的LCD 液晶工艺兼容，因此在量产性和成本上较具优势，但采用此种技术的产品影像分辨率和亮度会下降。
光屏障式3D 技术的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹。在立体显示模式下，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼；同理，应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观者看到3D 影像。
优点：与既有的LCD 液晶工艺兼容，因此在量产性和成本上较具优势。
缺点：画面亮度低，分辨率会随着显示器在同一时间播出影像的增加呈反比降低。
柱状透镜(Lenticular Lens) 技术柱状透镜技术也被称为双凸透镜或微柱透镜3D 技术，其最大的优势便是其亮度不会受到影响。柱状透镜3D技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素。不过像素间的间隙也会被放大，因此不能简单地叠加子像素。
优点：3D 技术显示效果更好，亮度不受到影响。
缺点：相关制造与现有LCD 液晶工艺不兼容，需投资新的设备和生产线。
指向光源（Directional Backlight）对指向光源3D 技术投入较大精力的主要是3M 公司，指向光源3D 技术搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D 内容以排序（sequential）方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D 三维效果。
前不久，3M 公司刚刚展示了其研发成功的3D 光学膜，该产品的面市实现了无需佩戴 3D 眼镜，就可以在手机、游戏机及其他手持设备中显示真正的三维立体影像，极大地增强了基于移动设备的交流和互动。
优点：分辨率、透光率方面能保证，不会影响既有的设计架构，3D 显示效果出色。
缺点：技术尚在开发中，产品不成熟。
其他裸眼3D 技术
2009年4月，美国PureDepth公司宣布研发出改进后的裸眼3D技术——MLD（multi-layer display，多层显示）。这种技术能够通过一定间隔重叠的两块液晶面板，实现在不使用专用眼镜的情况下，观看文字及图画时呈现3D 影像的效果。
……
明年2月26日，游戏发烧友们将迎来全新的游戏体验：老牌游戏厂商任天堂在不久前结束的秋季新闻发布会上正式宣布，将推出其热门掌上游戏机NDS后继者——3DS。相比于NDS，该掌机的魅力在于，支持时下最流行的3D立体显示效果，更关键的是还不需要如观看3D电影般，佩戴那副“很不方便”的专用眼镜，这也意味着掌机游戏将从2D时代正式开始向3D时代过渡。
3D技术的滑铁卢
毫无疑问，3D显示技术的引入将为游戏体验带来划时代的变革。因为过去玩家熟知的“3D”游戏实际上是建立在2D基础上，通过多边形渲染营造的“不完全”的3D世界，正如《马里奥》系列游戏制作人宫本茂所说：“许多人都很难去区分这个世界的深度和空间感。有些时候你可能会看到一个物体，你很难分辨出它的体积大小和远近。但是3D会让你感觉到这些物体直接的深度，并帮助你在这些世界里面操控更加容易。所以游戏会因此发生改变，这些改变会有助于深度、高度以及空间关系的表现。”
然而3DS游戏机所采用的3D技术又有别于传统的3D技术，在视觉体验上，前者观看时所有的景象都是“呼之欲出”的，几乎就在观看者的眼前。但3DS呈现的效果却如同透过窗户看外面的世界，更加有纵深感。
不过，那些渴望对3DS的技术原理一探究竟的技术派们可能要失望了，因为任天堂并没有公开3DS采取了哪种裸眼3D显示技术。项目制作人绀野秀树在接受采访时，也只是笼统地提到3DS并没有采用最先进和尖端的技术：“就像大家经常看到的柱状透镜原理一样，3DS成像也是分别对应了左右眼，然后就呈现出了3D效果，只不过3DS使用的不是柱状透镜屏罢了。”
那么，既然“裸眼玩3D”是一个如此有商业价值的创意，采取的技术也不是“最先进和尖端”的，为什么直到今天才有游戏厂商进行尝试呢？除了屏幕成本等硬件因素外，任天堂在上个世纪的一段失败经历或许能说明问题。
早在1995年，任天堂就开始了一项非常大胆和前卫的尝试：开发自带显示器设备的家用主机VB（NintendoVirtualBoy），显示效果就是立体效果，但这款主机迅速成为任天堂历史上为数不多的失败案例之一——1997年就被迫停止开发了。
VB失败的原因并不复杂，在上个世纪，游戏产业的图形视觉技术远不如今天这样发达，事实上，2D平面的视觉效果可以说是最成熟的：可以为玩家呈现出细腻和华丽的游戏画面，而当时尚不成熟的3D游戏尽管在画质上“粗糙”许多，但拥有较强烈的现场感。VB的问题在于，在那个时间选择立体显示效果就意味同时抛弃2D和3D游戏画面，无法为玩家提供最基本的视觉体验，“创意”自然也大打折扣了。
与VB失败相伴的则是索尼游戏机的崛起，这段故事或许更为圈内外所熟悉：索尼先后在1994年、2000年推出游戏主机PS、PS2，凭借硬件“薄利多销”，软件带动硬件的策略，打败任天堂，成为游戏主机产业内的新霸主。PS和PS2游戏机也分别代表了游戏产业内2D游戏表现画面的巅峰和3Ｄ游戏的普及。而任天堂凭借游戏掌机ＧＢＡ的热销度过了企业历史上最黑暗的时期，撑到了次世代主机的来临。
在次世代游戏主机竞争的过程里，以索尼的PS3和微软的XBOX360为代表，游戏主机在3D画面表现力上达到了一个新的高峰，索尼推出的掌机PSP也号称拥有历史上最强的掌机画面显示效果，但就在这个传统2D和3D画面显示技术成熟的时代，任天堂开始重拾“创意”的法宝，推出了以“体感”为卖点的游戏主机Wii和触摸屏为卖点的掌机NDSL，依靠颠覆性的游戏方式和大量游戏软件重回游戏产业霸主位置。
而在今天，游戏主机产业内的竞争形势再一次面临着变化：目前来看，三大游戏主机厂商的地位暂时无法撼动，但在游戏掌机领域，任天堂的掌机霸主地位不仅有索尼PSP2的虎视眈眈，还面临着苹果这样的手机厂商的觊觎，比如具备重力感应功能的iPhone以及支持多点触摸的iPad被任天堂视作最大的威胁，毕竟消费者携带移动终端的数量是有限的。
同时，从以往业界发展规律来看，游戏机的平均“寿命”一般是6-7年左右，2004年上市的NDSL将要“寿终正寝”了。对素来以创意而非单纯的游戏视效取胜的任天堂而言，推出一款更具创意的新主机以维系霸主地位迫在眉睫。而一切与“平面”相关的创意都已经不再新鲜：从体感到触摸，再到重力感应都已经不再是能够“一击制胜”的法宝，对于传统3D显示效果，单纯的画面升级也已经不再是强有力的商业卖点，3D立体显示效果或许就是一针强心剂。
技术外的成败
当然，即使现在的3D裸眼显示技术也不成熟，还很难应用到游戏主机上，因为在目前，喜欢欣赏大屏幕3D视觉效果的人们之所以还离不开那副“不太方便”的眼镜，和裸眼3D技术本身的不成熟有莫大关系。相比传统“佩戴眼镜观赏3D画面”的方式，无论哪种裸眼3D技术都面临着损失亮度、分辨率，以及可视距离和角度不足的顽疾，但“巴掌大”的掌机无形中解决了这些问题——使用者不会对显示效果有过于苛刻的要求，和屏幕之间的距离和角度也不会变化很大，几乎不存在距离和角度等困扰裸眼3D显示技术的障碍。
因此，在这个时机选择推出3DS，也就不难理解了。而在3DS发布会上，来自专业媒体和游戏制作人的良好反馈也足以让任天堂开心了，有专业媒体描述在玩某款宠物养成游戏时，“当你将球扔过去的时候，它（狗）就真的跑到了远方，而当它把球拿回来的时候，这效果简直就像要从画面里跳了出来了一样”，这些体验使得身边的“手机、笔记本以及其他设备变得那么的平面、无聊了”。
但仅仅有3D的立体显示效果就足够了吗？显然不是。任何硬件终端设备都需要丰富软件内容的支持，这早已被证明是一条颠扑不破的真理，而在前几年的主机大战中，索尼过于执著于对游戏主机PS3、掌机PSP在机能上的开发，反而给游戏开发商们制造了过高的开发成本，使得他们针对PS3和PSP开发游戏的兴趣大减，而任天堂的Wii和NDSL以创意取胜，机能相对较弱，可以给开发商更“宽松”的开发环境。
但任天堂的成功也不完美，Wii和NDSL在软件上的成功更像是得益于任天堂自己在这个星球上独霸天下的游戏开发实力，过去也有数据表明，第三方游戏开发商在Wii和NDSL上的获利并不丰厚。
因此，这一次3DS的发售并没有预先传言的是今年的圣诞节，而是被任天堂推迟到了明年2月份，结合任天堂社长岩田在新闻发布会上亲口承认“必须提高第三方游戏开发商在任天堂终端设备上的盈利”来看，任天堂很有可能为了给第三方游戏开发们留足充分的时间，来开发针对3DS的游戏程序，故意抛弃了圣诞节——这个每年游戏开发商必争的黄金销售季。同时，3DS仍然支持NDSL上的游戏，这也意味着3DS为游戏开发商们提供了更多的选择：想尽情利用3DS的潜能，开发出精美的游戏，可以！想低成本，依靠独特的价值取胜，也行！
同时，任何终端产品都有自己独特的特点和价值，掌机赖以生存的特性是：便携性。便携性有两个含义：第一，顾名思义，让用户方便携带；第二，为玩家提供足够多的携带理由，以促使他们产生购买和使用的欲望。游戏内容的足够丰富当然是玩家购买掌机的前提，但还不够。在PSP和NDSL的竞争里，索尼曾经希望PSP不但是一个游戏机，还是一个出色的影音播放设备，但正如前述，这需要PSP机能的配合，反而为游戏开发商制造了过高的软件开发成本，而结果表明，“这台游戏机拥有出色的影音播放功能，唯一的问题只是游戏太少”是不能吸引消费者的。
而任天堂在3DS上自然不会走PSP的老路，他们为3DS开发的游戏之外的携带理由是“擦身而过的即时通讯”。通俗地说，假设一位拿着3DS的青年在大街上邂逅一位漂亮的女子，恰好也携带着3DS，青年的3DS就会发出嘟嘟的声音，他也能立即通过3DS搭配的无线上网功能查询这位女子的资料..当然，这项功能的实际效果还有待验证，毕竟随时随地侦查无线网络对掌机的电池的续航能力是一个很大的考验，而任天堂还没有对这一问题做出正面的解释。
流行的裸眼3D技术
光屏障式（Barrier）
光屏障式3D 技术也被称为视差屏障或视差障栅技术，其原理和偏振式3D 较为类似，是由夏普欧洲实验室的工程师经过十余年的研究成功开发。光屏障式3D 产品与既有的LCD 液晶工艺兼容，因此在量产性和成本上较具优势，但采用此种技术的产品影像分辨率和亮度会下降。
光屏障式3D 技术的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹。在立体显示模式下，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼；同理，应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观者看到3D 影像。
优点：与既有的LCD 液晶工艺兼容，因此在量产性和成本上较具优势。
缺点：画面亮度低，分辨率会随着显示器在同一时间播出影像的增加呈反比降低。
柱状透镜(Lenticular Lens) 技术柱状透镜技术也被称为双凸透镜或微柱透镜3D 技术，其最大的优势便是其亮度不会受到影响。柱状透镜3D技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素。不过像素间的间隙也会被放大，因此不能简单地叠加子像素。
优点：3D 技术显示效果更好，亮度不受到影响。
缺点：相关制造与现有LCD 液晶工艺不兼容，需投资新的设备和生产线。
指向光源（Directional Backlight）对指向光源3D 技术投入较大精力的主要是3M 公司，指向光源3D 技术搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D 内容以排序（sequential）方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D 三维效果。
前不久，3M 公司刚刚展示了其研发成功的3D 光学膜，该产品的面市实现了无需佩戴 3D 眼镜，就可以在手机、游戏机及其他手持设备中显示真正的三维立体影像，极大地增强了基于移动设备的交流和互动。
优点：分辨率、透光率方面能保证，不会影响既有的设计架构，3D 显示效果出色。
缺点：技术尚在开发中，产品不成熟。
其他裸眼3D 技术
2009年4月，美国PureDepth公司宣布研发出改进后的裸眼3D技术——MLD（multi-layer display，多层显示）。这种技术能够通过一定间隔重叠的两块液晶面板，实现在不使用专用眼镜的情况下，观看文字及图画时呈现3D 影像的效果。
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