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标题: [新闻] Nintendo 3DS掌机的裸眼3D可能的真相：视差障碍技术 [打印本页]

作者: RestlessDream 时间: 2010-3-24 14:09 标题: Nintendo 3DS掌机的裸眼3D可能的真相：视差障碍技术

今天endaget转述日经BP社的报道，称：任天堂下一代3DS掌机可能是采用了夏普的一款 parallax barrier LCD屏来实现裸眼3D的效果。

You had the hard news for breakfast, so how's about some less official, but still pretty robust, fodder for brunch? Asahi in Japan offers the first word on how the 3DS achieves its 3D-ness by suggesting that the new portable game machine with feature a parallax barrier LCD from Sharp. The tech has apparently already been deployed in a few cellphones over there and is described as "unsuitable" for large-screen TVs. This is corroborated by Nikkei, which suggests that the screens on the new device will be smaller than 4 inches diagonally, placing it closer to the DSi than the 4.2-inch DSi XL / LL. Other news from the latter source include so-called 3D control stick(s), though it's not entirely clear whether this'll be anything massively new or just a pair of analog nubs for us to push around. Either way, Nintendo is said to have secured patents for the new control methodology in Japan late last year. The Nikkei article also mentions improvements in WiFi transfers and battery life, as well as a new vibration function. Now that we've got all that out of the way, can someone please tell us if this thing has Tegra inside or not?

啥叫 parallax barrier 呢？翻译成中文叫“视差障碍”法，一种实现立体效果的方法。根据wikipedia的解释：

A parallax barrier is a device to allow a liquid crystal display to show a stereoscopic image without the need for the viewer to wear glasses. Placed in front of the normal LCD, it consists of a layer of material with a series of precision slits, allowing each eye to see a different set of pixels, so creating a sense of depth through parallax.[1][2] A disadvantage of the technology is that the viewer must be positioned in a well defined spot to experience the 3D effect.[3] In addition to films and computer games, the technique has found uses in areas such as molecular modelling and airport security.[4] It is also being used for the navigation system in the 2009-model Range Rover, allowing the driver to view (for example) GPS directions, while a passenger watches a movie.

视差障碍法是一种使观看者无需佩戴眼镜即可让平板液晶显示器实现立体效果的一种设备。在普通的LCD前，放置一层特殊的偏光膜（布满精密遮障凹槽的材料层），使得双眼看到两组不同的像素点，从而通过两眼视差制造出深度的幻觉。这一技术的缺点在于观察者必须站在一个特定的良好角度，才能观赏到3D效果。除了在电影和电子游戏领域应用外，这一技术也被用于分子建模和机场安全领域。

下图为PC WATCH 2006年报道的夏普利用视障原理设计的3D LCD显示屏效果图──从正面看到一组像素点，从两侧（两面镜子）则可以看到不同的像素点。

google到一个详尽的技术解释，虽然是讲解视差障碍用于手机的，但是感觉用于DS一样可行：

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知识天地：立体手机之原理

日期 2005-10-27 ~ 2006-04-20
知识天地：立体手机之原理
工研院光电所蔡朝旭博士

在未来的网路世界里，显示器无疑是最重要的人机界面。手机上的显示萤幕以往只能用来显示电话号码、时间、及简讯等文字资料，然而随著照相手机及3G通讯逐渐普及，手机在影像传输、线上购物、即时视讯、手机娱乐、线上游戏等的需求将快速提升，手机也会成为人生活中最密切的影像显示工具。由于人的双眼提供了日常生活的立体视觉，最符合自然视觉趋势的立体显示器已被视为显示技术必然的发展方向，而目前世界上多数显示器大厂也都早已投入研发，其中，立体手机已有日本的Sharp和韩国的Samsung SDI推出产品，如下图所示。两款手机都可以在2D和3D模式之间切换，而Samsung SDI的产品还可以旋转90度依然可呈现立体影像。本文将简单介绍立体手机的原理，揭开这先进科技的神秘面纱。

目前开发中的立体显示技术种类繁多，各有特色，但并不是每一种都适用在手机上。手机是一种高度移动性的产品，他对显示技术的要求与其他产品有所不同，3D显示面板要能够成功引用到手机上，必需符合以下的特需求：

1. 体积小、重量轻、省电
2. 防振能力高
3. 不需配戴额外眼镜
4. 单人使用
5. 观看距离差异不大，约25-30cm
6. 观看角度变化不大
7. 萤幕小，解析度不需太高

以上这些要求，有的对3D显示技术是严苛的挑战，例如(i)到 (iii)；有的相对于其他应用则反而是优势，例如(iv)到(vii)。在这样的需求下，Sharp和Samsung SDI不约而同选择了Parallax Barrier技术，而因为该技术会造成解析度的减半，当显示文字资料时有破碎的现象，因此两家公司也都采取2D/3D可切换的方式。为了让读者循序渐进了解其中奥妙，在介绍3D手机的原理之前，先来看看什么是Parallax Barrier技术。

下图是一个Parallax Barrier 3D LCD面板的基本构造上视图。所谓Parallax Barrier事实上只是黑色和透明垂直条纹间隔排列成的图案，其与液晶画素之间的距离及黑色和透明条纹的宽度，必须相当精确，使得背光板的光透过该图案之后，到达左眼的光线只经过奇数行(Column)的画素，到达右眼的光线则只经过偶数行的画素。只要将左右眼影像分别用奇数行和偶数行显示，就可以让人不需佩带额外眼镜就看到立体影像了。

立体手机的做法和上图的差异只剩下如何在2D和3D的模式之间切换的问题。为了达到这个目的，立体手机中的Parallax Barrier必须可以使其图案消失，因此其中使用了两片液晶面板，而两片板之间还有一层 Microretarder，整个3D LCD模组构造如下图。

前面板的作用在显示影像，后面板则用来做2D/3D 的切换。Microretarder是一层由不同相位延迟(Pahse Retardation)特性之光学膜依特定图案排列而成之薄膜，在此它也是形成Parallax Barrier的地方。Parallax Barrier的形成和切换原理，可以用下图来说明。

其中，Microretarder是由0和λ/2两种相位延迟的区域，成垂直条状排列而成。后液晶面板不需划分画素，而且只有靠近背光之一侧有偏光膜，其功能是让来自背光板并穿透后液晶面板的光可以在0度偏极和45度偏极之间切换。当后液晶面板切换在0度状态，0度偏极的光再穿过 Microretarder膜时，经过0相位延迟区域的光线，仍然保持0度偏极态，但是经过λ/2相位延迟区域的光线，则会变成90度偏极，到了前液晶面板的第一片偏光膜，假设其偏极方向为0度，则 Microretarder上0和λ/2两种相位延迟的区域就会分别呈现透明和黑色两种截然不同的状态，Parallax Barrier也就形成了，这时候手机是在3D的模式。当后液晶面板切换在45度状态，45度偏极的光再穿过 Microretarder膜时，因为偏极光方向与λ/2相位延迟区域的光轴平行，故整面光线的偏极方向都不会受到影响，依然成45度状态，到了前偏极方向为0度的液晶面板第一片偏光膜，光的亮度会衰减一半，但无Parallax Barrier形成，这时候手机是在2D的模式。由于后液晶面板可轻易用手机按钮加以控制，故很容易在2D和 3D模式之间切换。当然，在进行2D/3D模式切换时，除了后液晶面板的偏极态转换之外，显示的影像内容也必须跟著切换，在3D模式下，左右眼影像以行交错(Column interleaved)的格式显示，在2D模式下，则和一般显示器一样，所有画素只用来显示左眼或右眼影像其中之一即可。

Samsung的手机从直向和横向都可以看3D，主要是在Microretarder膜的构造上做了改变，其0和/2区域的分布不再是垂直条纹，而改成如下图的棋盘状，如此一来，在3D模式时，其Parallax Barrier的图案就成为棋盘状了。

使用垂直方向条纹Parallax Barrier的立体手机，使用者的眼睛在水平方向必须固定在一个位置，才能正确无误看到立体影像，在垂直方向则无限制。棋盘状的Parallax Barrier有双向均可看3D的好处，但是却造成使用者在垂直和水平方向都必须将眼睛固定在特定位置上才能看到立体影像，不管是直看还是横看均然，大大降低观看的自由度，两者熟优熟劣见仁见智。

不管是Sharp还是Samsung SDI，其推出立体手机的目的，除提升企业形象之外，多少有试探市场的味道。事实上，立体手机能否普及的最大瓶颈，可能不在硬体而在软体，也就是内容的提供。Sharp推出立体手机时，除手机内建的几祯立体图片之外，也可以到其网站下载图片观看。此外，他还内建2D转3D的软体，可以把手机相机所拍摄的照片转成具有左右眼影像的立体格式。即使如此，使用起来还是觉得可搭配的内容非常贫乏，未来势必要提供更多的3D手机游戏、3D网页、甚至3D购物…等等搭配的内容，才能吸引更多人购买立体手机，也才能形成良性循环，使2D/3D可切换显示面板成为手机的标准配备。否则，立体手机就可能变成只是昙花一现的产品罢了。

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视差技术成本低，效果简单，适用于小屏幕，而且已经比较成熟。不出意外，Nintendo 3DS实现“裸眼3D”效果，很可能就是用的这种原理。
如果采用这种原理，3DS的一些特性不难想象：

1. 屏幕分辨率依旧不大
2. 3D模式下背光会比2D模式下更亮
3. 2D和3D模式结合软件可以由玩家自行切换
4. 不论是Sharp的条纹技术还是三星的棋盘格，玩家都需要保持特定角度才能观赏到最佳的立体效果
5. 立体效果如果是双屏皆有，下屏还要兼容触控，可以想见一代的3DS厚度不会太薄。

作者: God88 时间: 2010-3-24 14:14

3DS是双屏触摸～～

作者: 我恨月亮 时间: 2010-3-24 14:54

当年入完PSP 1000就准备入NDS，没想到公布了NDSL，忍住没出手，又隔了段时间准备入NDSL的时候又公布了NDSi，又忍了没买NDSL，现在看了NDSLL实机实在没有NDSi对于我的吸引力大，正准备这个月入手i，老任你又公布个3DS~~~我这游戏人生都让你给耽误了，顺便鄙视下sony psp 2000 3000 go。掌机再这么折腾估计换机频率都比手机勤了。不过还是挺期待裸眼3D的。

作者: Kuzuryuusen 时间: 2010-3-24 14:58

拜ls忍耐力爆棚

作者: 卖哥 时间: 2010-3-24 14:59

实际上技术可以改进一下
直接使用黑白双色液晶屏作为Parallax Barrier
要横看就是生成竖排的光栅，要竖看，就生成横排的。

还不止如此，这张黑白液晶屏实现了相当于主液晶屏的分辨率就可以用来帮助背光控制，借此在2D模式中强化对比度。
现在的背光控制技术，是基于整个背光的亮度控制，只能强化所谓动态对比度，在同一个画面中的对比度仍旧只有800到1000的级别。而使用高分辨率黑白液晶屏作为背光控制，就不难实现800~1000两次方级别的真实对比度，强化屏幕的2D效果。

作者: radiata01 时间: 2010-3-24 15:00

引用:

原帖由 我恨月亮 于 2010-3-24 14:54 发表
当年入完PSP 1000就准备入NDS，没想到公布了NDSL，忍住没出手，又隔了段时间准备入NDSL的时候又公布了NDSi，又忍了没买NDSL，现在看了NDSLL实机实在没有NDSi对于我的吸引力大，正准备这个月入手i，老任你又公布个3DS ...

估计等你想入手3DS，PSP2也出了

作者: pigudada 时间: 2010-3-24 15:05

posted by wap, platform: UC

问不错，普及一下，话说这消息确认是真的么？E3还要多久，这么快就放风了？

作者: 索尼 时间: 2010-3-24 15:12

我比较关心3DS到底是不是搭载NV芯片的那个“后继机”
还只是换了3d显示屏幕的ds改良款

作者: wulongx 时间: 2010-3-24 16:20

引用:

原帖由索尼于 2010-3-24 15:12 发表
我比较关心3DS到底是不是搭载NV芯片的那个“后继机”
还只是换了3d显示屏幕的ds改良款

任天堂没说
不过我觉得nds自2004年发售至今已经6年了，也该出加强机能的后续机了
3d就是加强机能之外的噱头

作者: wjx123 时间: 2010-3-24 17:53

引用:

原帖由索尼于 2010-3-24 15:12 发表
我比较关心3DS到底是不是搭载NV芯片的那个“后继机”
还只是换了3d显示屏幕的ds改良款

MB老任要是这样偶只好暂时投靠索妮了- -!!!!

作者: huangjianxiang 时间: 2010-3-24 18:08

貌似是上次去魔都在某商厦看到都泛滥了的技术。。。N太渣了，就会拿些陈年货骗人

作者: 马桶超人 时间: 2010-3-24 18:11

双屏立体显示的话，触摸可能是个问题，是触摸屏还是影像呢。这相当于nds的屏幕漂移啊

作者: ryuetsuya 时间: 2010-3-24 18:11

引用:

原帖由 pigudada 于 2010-3-24 15:05 发表
posted by wap, platform: UC

问不错，普及一下，话说这消息确认是真的么？E3还要多久，这么快就放风了？

6月15日

作者: qwf 时间: 2010-3-24 20:19

富士的3D相机已经实现裸眼3DLCD了，成本也不高，不稀奇
想了解的可以看看淘宝上的介绍http://item.taobao.com/auction/i ... 358a.jhtml?cm_cat=0

作者: 耶稣复临 时间: 2010-3-24 20:35

引用:

原帖由 我恨月亮 于 2010-3-24 14:54 发表
当年入完PSP 1000就准备入NDS，【没想到公布了NDSL，忍住没出手】，【又隔了段时间】准备入NDSL的时候【又公布了NDSi】，又忍了没买NDSL，现在【看了NDSLL实机】实在没有NDSi对于我的吸引力大，正准备【这个月入手i】，老任你又公布个3DS ...

你隔的真够久的

作者: 耶稣复临 时间: 2010-3-24 20:37

另外茶包的图除了第一张都是叉啊。。

作者: CrazyT 时间: 2010-3-24 21:01

引用:

原帖由 我恨月亮 于 2010-3-24 14:54 发表
当年入完PSP 1000就准备入NDS，没想到公布了NDSL，忍住没出手，又隔了段时间准备入NDSL的时候又公布了NDSi，又忍了没买NDSL，现在看了NDSLL实机实在没有NDSi对于我的吸引力大，正准备这个月入手i，老任你又公布个3DS ...

太能忍了。。。。。。我是刚入DS后不到两周DSL公布，入了DSL不到一个月DSi的价格就降到可接受的范围了。

作者: 酸性体质 时间: 2010-3-24 22:03

引用:

原帖由 CrazyT 于 2010-3-24 21:01 发表

太能忍了。。。。。。我是刚入DS后不到两周DSL公布，入了DSL不到一个月DSi的价格就降到可接受的范围了。

真走运

作者: RestlessDream 时间: 2010-3-24 23:05

引用:

原帖由 耶稣复临 于 2010-3-24 20:37 发表
另外茶包的图除了第一张都是叉啊。。

我连的flickr，看不到么？？？

作者: darkryu 时间: 2010-3-25 02:34

posted by wap, platform: SAMSUNG (i8910HD)

别是商场展示的那种裸眼3d，那玩意就是渣！

作者: maidofhonor 时间: 2010-3-25 06:48

有现场看过这种3D屏的说下嘛，它好是不好？

作者: west2046 时间: 2010-3-25 08:51

http://gamevideos.1up.com/video/id/28532

作者: ALEXZHAN 时间: 2010-3-25 11:05

引用:

原帖由 我恨月亮 于 2010-3-24 14:54 发表
当年入完PSP 1000就准备入NDS，没想到公布了NDSL，忍住没出手，又隔了段时间准备入NDSL的时候又公布了NDSi，又忍了没买NDSL，现在看了NDSLL实机实在没有NDSi对于我的吸引力大，正准备这个月入手i，老任你又公布个3DS ...

全沒忍住………………

作者: iloww 时间: 2010-3-25 14:17

从触摸到体感，再到3D,老任可以的

作者: superjay 时间: 2010-3-26 19:15

就是机场那玩意，主动3d，但是竖向（多是这个方向）分辨率必减半，有点像隔行扫描，这个技术确实比较适合用在小屏幕上，因为观察视角影响很大

作者: 幽游 时间: 2010-3-26 19:23

这个3D看久了会不会眼花

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