这部电影就是由导演詹姆斯·卡梅隆拍摄的《阿凡达》，这部3D电影的大获成功不但开启了电影工业的新纪元，同时也让消费电子产业再一次看到了消费者对3D立体世界的“痴迷与追求”。事实上，3D还远远不是终结，目前已经有了4D电影，而4D则是在3D的基础上发展起来的，除了传统的3D视觉震撼之外，还还根据影片的情节精心设计出烟雾、雨、光电、气泡、气味、布景、人物表演等效果。和传统的3D电影相比，观众在观看4D影片时除了视觉、听觉外还能感受到触觉、嗅觉等全方位感受。

在当年的CES消费电子展上，3D成为了当之无愧的核心关键词；从电视、显示器到投影机、手机、MP4等显示设备纷纷推出了3D产品；2010年南非世界杯实现了3D的电视转播；电影巨头梦工厂在2009年之后制作的动画片全都是3D形式；支持3D的游戏已经数以百计；互联网上已经有了3D的视频网站……这一切似乎都表明，3D的时代已经来临，而随之而来的相关市场将会带来丰厚的回报。

继高清之后，3D是否已成为下一个行业热点。3D技术在中国的发展现状？3D到底是2D的替代还是补充？3D播放能否成为手机等电子产品新的“标配功能”？是什么制约3D产业的进一步发展？3D商用和普及到底离我们多远？本期《手机报》杂志将为您一一解答……

 

3D阵营之争：眼镜式还是裸眼式

什么是“3D”？D是英文Dimension(线度、维)的字头，3D便是指三维空间。相比普通的2D画面，3D更加立体逼真，让观众有身临其境的感觉。

1839年，英国科学家温特斯顿发现了一个奇妙的现象，当人的两眼间距约5厘米，看任何物体时，两只眼睛的角度不尽相同(即存在两个视角)。到20世纪20年代，英国人发明了立体效果的摄影技术。自此，立体显示技术的发展缓缓地拉开了序幕。真正可以出现商用的3D技术是1950年代，在欧洲掀起了一股3D立体电影的风潮。都是以恐怖片为主的电影，以视觉刺激的主题掀起了风潮。

经过一百多年的发展，立体显示技术目前已经分门别类，可分为三大类：

1)双眼体视成像技术，立体图像由两幅具有视差的图像构成，观众需要戴上辅助装置观看，如双眼观片器、红绿(或红蓝)眼镜、偏振片眼镜、液晶光阀眼镜、立体头盔显示器等，又称眼镜式技术；

2)光栅立体影像技术，立体图像由2幅以上的具有水平视差的图像合成，观众不需配戴眼镜即可观看立体画面，广泛应用在多媒体显示、广告展示、家庭装饰、婚纱摄影、立体印刷等行业，又称裸眼技术；

3)激光全息技术，记录图像需要用相干光，在全息防伪商标、卡片、包装材料上具有广泛的应用。此外，还有变焦距反光镜技术、凹面镜(或凸透镜)立体投影技术、发光晶体成像、烟雾和水幕成像等非主流立体显示技术。

这三种技术除了激光全息，其它两种都是在一个平面上呈现立体效果。其中裸眼式3D技术目前主要应用在商用显示方面包括用于手机等显示设备中)；眼镜式3D技术则集中于消费级市场，《阿凡达》采用的就是眼镜式3D技术。

如果细分的话，眼镜式3D技术又可分为色差式、快门式和偏光式(也叫色分法、时分法、光分法)三种，而裸眼式3D技术可分为透镜阵列、屏障栅栏和指向光源三种，每种技术的原理和成像效果都有一定的差别。

眼镜式3D技术:

色差式

色差式3D历史最为悠久，成像原理简单，实现成本低廉，但是3D画面效果也是最差的，需要配合色差式3D眼镜才能看到3D效果。色差式3D先由旋转的滤光轮分出光谱信息，使用不同颜色的滤光片进行画面滤光，使得一个图片能产生出两幅图像，人的每只眼睛都看见不同的图像。目前我们较为最常见的滤光片颜色通常是红/蓝，红/绿，或者红/青，目前采用这种技术的影院以及越来越少了。

优点：技术难度低，成本低廉

缺点：3D画质效果不是最好，画面边缘易偏色

快门式

 

快门式3D技术主要是通过提高画面的快速刷新率(至少要达到120Hz)来实现3D效果，属于主动式3D技术。当3D信号输入到显示设备(诸如显示器、投影机等)后，120Hz的图像便以帧序列的格式实现左右帧交替产生，通过红外发射器将这些帧信号传输出去，负责接收的3D眼镜在刷新同步实现左右眼观看对应的图像，并且保持与2D视像相同的帧数，观众的两只眼睛看到快速切换的不同画面，并且在大脑中产生错觉(摄像机拍摄不出来效果)，便观看到立体影像。

NVIDIA的3D stereo、德州仪器的DLP Link还有XPAND 3D系统都是均属于快门式3D技术。从片源来看，快门式3D技术的资源也最为丰富，刷新率提升到120Hz的视频和游戏均可实现3D立体效果。得益于NVIDIA在显卡市场中的领先地位，和德州仪器DLP在投影机市场占据半壁江山优势，快门式3D技术在电脑和投影机行业已经成了3D技术的代名词。但是快门式3D技术的一大制约便是眼镜的价格，由于属于主动式眼镜，所以成本和售价较高，很多消费者难以接受。

优点：资源相对较多，厂商宣传推广力度大，3D效果出色

缺点：快门眼镜价格昂贵

偏光式

偏光式3D也叫偏振式3D技术，属于被动式3D技术，眼镜价格也较为便宜，目前3D电影院、3D液晶电视等大多采用的是偏光式3D技术。和快门式3D技术一样，偏光式3D也细分出了很多种类，比如应用于投影机行业的偏光式3D需要两台以上性能参数完全相同的投影机才能实现3D效果，而应用于电视行业的偏光式3D技术则需要画面具有240Hz或者480Hz以上的刷新率，从实现的方式二者也存在很多差别。

在偏光式3D系统中，目前市场中较为主流的有RealD 3D系统、MasterImage 3D、杜比3D系统三种。特别是RealD 3D技术，其市场占有率最高，而且不受面板类型的影响，可以帮助任何支持3D功能的电视和显示器产生出高清3D影像，拥有这项技术的RealD公司主要是通过技术授权进行推广，目前已经和东芝、索尼、JVC、三星等公司达成了合作，在3D影院方面其占有率也遥遥领先。

杜比：我们不仅有立体音效，还有立体视觉

杜比3D数字影院由内置了3D颜色管理的杜比服务器、杜比3D滤光轮组件和杜比3D眼镜组成，其设计理念和优势就是采用被动式眼镜和适用于白色银幕。需要注意的是，杜比3D系统可以直接安装在数字放映机的灯泡和成像元器件之间，其滤光便相当于DLP投影机中的色轮，换言之，杜比3D数字影院使用了德州仪器DLP投影机的成像核心。

使用中，杜比3D滤光轮置于现行标准数字放映机内部，在灯泡和光引擎之间，可以减轻光引擎的压力，而且成像之前已完成分色，所以不会降低图像质量；旋转的滤光轮分出光谱信息不同的两份红、绿、蓝，经过特殊设计的眼镜则在左右眼只能分别接收到各自的光谱信号；使用杜比3D数字电影系统，2D和3D电影只需使用一个文件包即可，通过1U大小的杜比3D滤光轮控制器(DFC)保持滤光轮与放映机同步，杜比3D滤光轮可下降进入光路、呈现3D效果，也可上升避开光路、呈现2D效果，避免了双母版带来的麻烦；而且DFC操作极为简便，通过面板一键控制滤光轮的升降，并且面板可直观显示三种工作状态。

优点：偏光式眼镜价格低廉，3D效果出色，市场份额大。

缺点：安装调试繁琐，成本不便宜。

不足：由于技术成本的制约其成本也较高，如果是同时约几个朋友来看3D电影的话就要每人都有一付这样的眼镜，这就需要花很多钱，如果是每人独自观看的话那互动性就差了。

偏光式3D技术

偏光式3D也叫偏振式3D技术，属于被动式3D技术，眼镜价格也较为便宜，目前3D电影院、3D液晶电视等大多采用的是偏光式3D技术。和快门式3D技术一样，偏光式3D也细分出了很多种类，比如应用于投影机行业的偏光式3D需要两台以上性能参数完全相同的投影机才能实现3D效果，而应用于电视行业的偏光式3D技术则需要画面具有240Hz或者480Hz以上的刷新率，从实现的方式二者也存在很多差别。

在技术方式上，偏光式3D技术是被动接收所以也被称为属于被动式3D技术，辅助设备方面的成本较低，但对输出设备的要求较高，所以非常适合商业影院等需要众多观众的场所使用。

不足之处：光线偏振系统的价格却不菲对于家庭用户来说实现起来并不容易。

裸眼式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十余年的研究成功。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。

这些条纹宽几十微米，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”。而该技术正是利用了安置在背光模块及LCD面板间的视差障壁，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。此外还可实现2D和3D之间随意切换，同时可以实现横屏竖屛之间的变换。从生产、成本、推广上都有很大的优势。

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(Lenticular Lens)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。让柱透镜与像素列不是平行的，而是成一定的角度。这样就可以使每一组子像素重复投射视区，而不是只投射一组视差图像。

之所以它的亮度不会受到影响，是因为柱状透镜不会阻挡背光，因此画面亮度能够得到很好地保障。不过由于它的3D显示基本原理仍与视差障壁技术有异曲同工之处，所以分辨率仍是一个比较难解决的问题。摩托罗拉当年在“明”系列上曾提出一个概念，尝试在翻盖上增加一个柱镜光栅，放下盖子可以看3D，揭起盖子变成2D。但实际上在技术上很难实现，由于像素的对应性的问题，必须是翻盖位置的精确度要求很高。

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，需要投资新的设备和生产线，无法在3D和2D直接进行切换。

指向光源(Directional Backlight)技术

 

对指向光源(Directional Backlight)3D技术投入较大精力的主要是3M公司，指向光源(Directional Backlight)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，该产品的面试实现了无需佩戴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，产品不成熟

其他裸眼3D技术

在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，观看文字及图画时所呈现3D影像的效果。

另外，国内厂商欧亚宝龙旗下的Bolod裸眼3D显示器如今已经发展到第四代，产品也全部实现高清显示。当然，由于非市场主流，MLD技术和Bolod裸眼3D显示器目前还没有普及。

阵营之争

技术的博弈就是利益、市场的博弈，目前眼镜式和裸眼式3D技术分别都有着各自的拥趸，分别代表着不同的阵营。

在2010年亚洲电子展上，在特别设立的3D展厅内，3D电视厂商长虹、3D显示厂商Newsight、3D影像处理解决方案专家奇景光电和Newopto、3D影院播放系统集成商Masterimage和Dolby、3D眼镜厂商亿思达和睿立宝等产业链各方代表来了一多半，然而所谓的3D视觉大餐都要佩戴眼镜才能观看。

不论屏幕大小，用户戴上眼镜都会有头晕的感觉。展示方表示需要有一段时间“调节视觉心理”。但必须戴着眼镜在一定范围内观看的要求，还是让人觉得很别扭。对于本身就戴着近视眼镜的用户来说，戴两副眼镜更是一种折磨。尽管不少企业已经在3D眼镜的设计上煞费苦心，在材质以及工业设计上倾注了诸多保证眼部舒适度的技术元素，但实验表明，长时间佩戴专业眼镜观看3D视频会造成视觉疲劳，严重者还会产生头晕、恶心等现象。

据中国电子商会消费电子产品调查办公室对3D电视观看感受的相关实验显示，戴眼镜看3D电视的不适感有两方面。首先舒适度的问题表现在戴眼镜上，对于近视的用户来说，两副眼镜挂在鼻梁上，不能不说是一个负担；其次，在观看时，观看者需要在特定角度，你偏离3D电视正面的角度过大，那么很可能就让3D效果大打折扣甚至失去立体感，对于那些习惯随意在家中最舒服的位置躺卧观看的用户来说，看3D电视是件非常痛苦的事情。

“3D显示技术的方式很多，目前市场上很多企业都在推主动快门眼镜式和偏振眼镜式3D电视，但从舒适性的角度考虑，3D显示技术的发展方向是三维技术和全息投影技术，裸眼式将是未来3D技术的主要显示方式。”天津三维显示技术有限公司董事长李昌认为，越来越多的人将会选择裸眼式，不用受眼镜的束缚。

友达光电显示器技术研发Cell技术处处长廖唯伦则透露，友达目前两种3D技术都有投入，相对而言眼镜式的3D显示技术相对而言较为成熟，所呈现的3D影像效果也比较好，加上其3D内容无须考虑太多视角问题，因此在家庭剧院或是3D电视应用领域，配戴眼镜式的3D显示技术还是会有一定的市占率。他同时也看好裸眼式3D技术的应用发展潜力，例如在手机、其它便携式装置、数码相机以及数字广告牌等方面。至于哪种技术最终胜出，他表示还是要看市场的选择。

北京理工大学教授王涌天则认为，“裸眼显示方式从根本上来说不会成为主流，主要有两个方面的因素，一是随着视点数的增加分辨率呈反比降低，二者技术难以调和；二是与现有2D不兼容。”他认为在3D技术的兴起阶段，3D其实是作为2D高清的一个额外功能，而非替代。他甚至断言，裸眼3D很可能被跳过，直接进入体三维时代。

提供裸眼3D全套解决方的深圳维尚视界公司（以下简称3D vstar）的总经理杨亚军指出，裸眼3D目前还存在无法解决多人观看的技术问题，因此还不能用到大屏幕的电影或电视上面；此外，裸眼式3D技术需要进一步设计多个视角，才能让观看者从不同角度感受更好的3D影像质量，因此裸眼式3D显示需要设计更多的视点，但影像分辨率也会因此下降。

不过他同时也认为，裸眼3D首先在用户体验上会带来更为舒适的观感，此外针对手机、PMP等小尺寸移动设备，会带来更加的便携性和传播性。杨亚军还表示，从现有的技术出发，先通过便携设备让用户对3D产生消费习惯，一旦形成良性的市场，将会有更多厂家来研究攻克多视角观看的技术瓶颈。

深圳中泰源科技的市场总监张泓杰是眼镜式3D阵营的支持者，中泰源目前正在开发的软件可以实现在普通手机上就可以播放3D视频，不过需要佩戴附赠的立体眼睛观看。“裸眼3D是未来的一种趋势，大家都在往这个方向努力，但是目前成本还是高了。”张泓杰认为，目前消费者对3D的体验最早都是从电影院、电视开始的，这些都是眼镜式的。他希望能先从低成本的3D技术开始，在不增加硬件成本的基础上让用户先行体验。“我们的初衷是希望能让市场和用户，不管是高端、中端还是低端的用户，能够体验到这块产品给它带来的乐趣。”