突破裸眼3D各個(gè)瓶頸：如何實(shí)現(xiàn)手機(jī)3D拍攝？

　　在以上各種大屏播放器與拍攝相機(jī)火熱的同時(shí)，國(guó)際品牌的手機(jī)也在今夏推出多款最新的裸眼3D手機(jī)，HTC EVO 3D和夏普006SH是最新推出的裸眼3D手機(jī)，相比以前的老款具有更高分辨率、更大屏并更加炫酷，掀起全球手機(jī)業(yè)不小的浪花，“夏普已經(jīng)先后發(fā)布了5款裸眼3D手機(jī)，國(guó)內(nèi)發(fā)布2款（8158U/8168U），LG發(fā)布一款，HTC也發(fā)布了兩款?！鄙钲谑芯S尚視界立體顯示技術(shù)公司（3DVstar）總經(jīng)理?xiàng)顏嗆妼?duì)昌旭說(shuō)道，“年底前將會(huì)有國(guó)內(nèi)品牌的手機(jī)上市，到時(shí)國(guó)內(nèi)與海外品牌加起來(lái)，裸眼3D手機(jī)將出現(xiàn)十款以上?！?/P>

　　3DVstar是何公司？也許是過(guò)份低調(diào)的原因，很少人知道它。其實(shí)，以上提到的國(guó)內(nèi)這幾款裸眼3D播放器與裸眼3D拍攝機(jī)都是采用該公司的整體方案與3D顯示屏模組，而他們也正在與超過(guò)十家手機(jī)設(shè)計(jì)公司或手機(jī)品牌廠商合作，“手機(jī)設(shè)計(jì)公司中已有龍旗，鼎為，華勤，合興基業(yè)，銳嘉科，安可信等超過(guò)十家公司采用我們的裸眼3D技術(shù)授權(quán)，已立項(xiàng)在設(shè)計(jì)裸眼3D手機(jī)，還有幾家品牌廠商不方便透露名字。今年內(nèi)這些公司中肯定有上市的裸眼3D手機(jī)產(chǎn)品?！睏顏嗆姺浅？隙ǖ谋硎?。

　　他解釋，目前業(yè)界在針對(duì)中小屏的、個(gè)人觀看的裸眼3D技術(shù)上不斷取得突破，整個(gè)生態(tài)環(huán)境正在形成，在HTC、夏普和LG等品牌的帶動(dòng)下，今年將會(huì)有更多的裸眼3D手機(jī)上市?！安⑶?，據(jù)我們和一些3D玩家分析，蘋果近來(lái)申請(qǐng)的各種專利中發(fā)現(xiàn)不少是與3D視頻相關(guān)的專利，我們猜測(cè)蘋果正在為裸眼3D產(chǎn)品布局，很有可能再給大家一個(gè)震撼?！睏顏嗆妼?duì)昌旭分析道。不過(guò)，雖然個(gè)人觀看的裸眼技術(shù)已成功，但裸眼3D的大屏幕、多人觀看還存在很大技術(shù)挑戰(zhàn)，下面將有分析解釋，3DVstar也在進(jìn)行這方面研究。

　　在這一波全球裸眼3D潮流中，3DVstar起步不算晚，他們從2008年開(kāi)始研究裸眼3D技術(shù)，至目前已成功研發(fā)出可商用的裸眼3D全套方案，提供從裸眼3D顯示屏模組（2-20寸），到菜單/UI設(shè)計(jì)，2D/3D轉(zhuǎn)換的全套軟硬件方案，去年5月集團(tuán)下還成立一個(gè)專業(yè)的3D網(wǎng)站——名為“立體中國(guó)”，已可提供海量的3D視頻內(nèi)容?！澳壳?，立體中國(guó)上已有超過(guò)14萬(wàn)專業(yè)用戶或玩家，很多內(nèi)容都是他們上傳上去的，每天的在線網(wǎng)友達(dá)一萬(wàn)多。并且，這半年來(lái)用戶/玩家的數(shù)量爆漲，表示大家對(duì)3D的熱度也在迅速上升?！睏顏嗆姳硎?。

　　除技術(shù)外，3D內(nèi)容是裸眼3D終端能否被用戶迅速接受的一個(gè)很重要因素，“立體中國(guó)”是3DVstar的一個(gè)重要嘗試。然而，目前以上幾家國(guó)際品牌的3D播放器還不能互通，用戶也只能看手機(jī)內(nèi)置的3D內(nèi)容。3DVstar正在研究，可能會(huì)推出通用的3D視頻播放器，將來(lái)內(nèi)容就可以共享了，國(guó)際國(guó)內(nèi)的3D手機(jī)都可以觀看“立體中國(guó)”上的海量?jī)?nèi)容。

　　裸眼3D對(duì)很多人來(lái)講都還是一個(gè)神秘的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)方式多種多樣，技術(shù)流派也不少，3DVstar提供的是一種什么樣的技術(shù)？還有哪些技術(shù)是大家正在挑戰(zhàn)的？下面讓楊亞軍為我們揭開(kāi)裸眼3D的神秘面紗吧！

裸眼3D播放的幾種技術(shù)流派比較

　　目前裸眼3D顯示已經(jīng)發(fā)布或披露的有以下幾種：

　　1．視差屏障式（視障式）：通過(guò)在液晶顯示表面一定高度設(shè)置光線障礙方式使左右眼看到對(duì)應(yīng)的畫面

　　2．柱鏡式（棱鏡式）：通過(guò)凸透鏡原理將左右畫面折射至左右眼

　　3．指向背光式：通過(guò)將TFT背光源配合畫面以交替顯示的方式使左右畫面顯示至左右眼

　　4．雙液晶顯示：通過(guò)雙層液晶不同指向光線方向?qū)崿F(xiàn)左右眼畫面

　　目前已經(jīng)上市的裸眼3D產(chǎn)品主要以視障式為主，視障式優(yōu)點(diǎn)是電子可控，可開(kāi)關(guān)使3D/2D切換時(shí)對(duì)2D顯示沒(méi)有影響，可控制能用于橫屏豎屏顯示切換，局部3D顯示等，缺點(diǎn)是橫向分辨率下降一半（3D下單眼），亮度有一定損失，個(gè)別展示和發(fā)布的有柱鏡式，優(yōu)點(diǎn)是對(duì)流明沒(méi)有損失，缺點(diǎn)是分辨率也是橫向下降一半（3D下單眼），而且由于不可開(kāi)關(guān)和控制，所以柱鏡多用于大面板，大面板觀看距離比較遠(yuǎn)，不容易看到柱鏡對(duì)2D圖像造成的影響，其他技術(shù)目前還都沒(méi)有形成產(chǎn)品，都是因?yàn)榧夹g(shù)和成本的原因，短期不可能商用。

　　我們采用的技術(shù)（夏普也是）是基于視障式技術(shù)而經(jīng)過(guò)優(yōu)化的，優(yōu)化主要改善的是亮度損失降低、可視距離增加（看原理示意你就明白可視距離理論上不夠），優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)方法鑒于保密的原因?yàn)闀簳r(shí)不做描述，總之用視障式實(shí)現(xiàn)并不復(fù)雜，但是優(yōu)化卻是有難度的。

2D內(nèi)容轉(zhuǎn)3D播放，3D觀累了一鍵回2D

　　由于目前3D內(nèi)容仍少，所以2D轉(zhuǎn)3D成為必要功能。目前有兩種技術(shù)實(shí)現(xiàn)，一種是前期人工干預(yù)制作，一種是實(shí)時(shí)處理。目前主要以前者為主，后者全球還沒(méi)有一家公司能做得好。前期人工干預(yù)制作基本就是人工將畫面景深賦值，將原畫面加工產(chǎn)生另一視角畫面，實(shí)時(shí)技術(shù)實(shí)際應(yīng)該叫2D視頻3D播放技術(shù)，是在2D視頻解碼后利用視頻畫面移動(dòng)的特點(diǎn)，由于移動(dòng)是畫面不同景深物體移動(dòng)量是不同的，播放時(shí)根據(jù)多幀緩存畫面簡(jiǎn)單處理衍生另一視角畫面。不過(guò)，這樣的效果是無(wú)法和3D拍攝的畫面、人工轉(zhuǎn)制的3D畫面的效果比較，具體體現(xiàn)在比如：物體本身的形狀無(wú)法還原，景深邏輯一定幾率是錯(cuò)誤的等等，這樣的3D效果會(huì)讓大多人長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生眩暈等不適，所以我們將此技術(shù)對(duì)外稱為“準(zhǔn)3D”，內(nèi)部稱為“偽3D”。

　　此外，很多人擔(dān)心長(zhǎng)期觀看3D視頻會(huì)導(dǎo)致不適，其實(shí)，這大可不必?fù)?dān)心，由于雙眼在不斷的景深變化時(shí)也在不斷調(diào)整焦距，對(duì)保護(hù)視力、預(yù)防近視都是有益的，而且我們?cè)诓幌肟?D時(shí)可以一鍵切換至2D播放。由于我們3D/2D切換時(shí)，普通產(chǎn)品視頻解碼和刷新都能達(dá)到每秒20幀以上，所以我們切換時(shí)只需1/20秒以內(nèi)，客戶可以無(wú)縫切換，感受畫面立體和平面顯示變化。

　　我們3D/2D切換主要應(yīng)用于真3D內(nèi)容，所以技術(shù)處理很簡(jiǎn)單，將2個(gè)畫面丟掉其中一個(gè)，顯示一個(gè)單畫面、關(guān)掉3D視障就成為普通2D了。普通產(chǎn)品視頻解碼和刷新都能達(dá)到每秒20幀以上，所以我們切換時(shí)只需1/20秒就不是什么技術(shù)難度了。

多人裸眼觀看的技術(shù)壁壘：雙目轉(zhuǎn)多目

　　在前面我介紹各種技術(shù)方式將左右眼畫面隔離顯示從而達(dá)到立體顯示的效果，但是這樣的實(shí)現(xiàn)只能滿足單人觀看，其他人觀看是需要調(diào)節(jié)自己雙眼到合適位置才能看到正確圖像，要實(shí)現(xiàn)多人觀看就要使用多目畫面。所以，目前能夠?qū)崿F(xiàn)多人觀看的裸眼大屏電視都是播放的廣告節(jié)目，通過(guò)特定的多攝相機(jī)拍攝的多目畫面。

　　然而，目前全球3D制作現(xiàn)狀是為了院線和TV觀看，拍攝時(shí)一個(gè)機(jī)位2個(gè)鏡頭，我們不可能改變目前這種雙目視頻采集方式，因此，雙目轉(zhuǎn)多目圖像的技術(shù)成為目前業(yè)界在攻克的一個(gè)重要瓶頸。我們相信全球很多公司都在研發(fā)，我們只是其中一家。相比2D轉(zhuǎn)3D實(shí)時(shí)技術(shù)，雙目轉(zhuǎn)多目從理論上是完全可以做到真3D而不是偽3D效果，由于要產(chǎn)生第三個(gè)以上的視角畫面，那實(shí)際是根據(jù)已有的2目圖像進(jìn)行同幀比對(duì)、多幀移動(dòng)比對(duì)產(chǎn)生景深系數(shù)，根據(jù)景深系數(shù)將其中一幅畫面的賦值產(chǎn)生相鄰新視角畫面。

　　講起來(lái)原理并不難理解，但是實(shí)際上要將畫面變化和物理類別各種水平視差現(xiàn)象拆分為很多種情況，這些情況又能讓軟件可以判斷，每種情況軟件所做的事情又有區(qū)別，所以我們搞了一年多了，只能說(shuō)有部分進(jìn)展?？紤]到轉(zhuǎn)換運(yùn)算量和效率，我們的目標(biāo)是爭(zhēng)取在未來(lái)2年內(nèi)實(shí)現(xiàn)人工不用干預(yù)可以后臺(tái)制作，最后再考慮實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換，總之雙目轉(zhuǎn)多目技術(shù)是決定裸眼3D在家用TV上商用的最后一個(gè)技術(shù)壁壘。

如何在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)3D拍攝？

　　消費(fèi)者除了希望看到精彩的3D大片外，也希望能看到自己拍攝的3D內(nèi)容，我們認(rèn)為人們對(duì)于自己的3D內(nèi)容更感興趣，并會(huì)樂(lè)于與人分享。所以3D拍攝也是一個(gè)重要的應(yīng)用。

　　在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)3D拍攝并不復(fù)雜，由于普通手機(jī)平臺(tái)的攝像頭數(shù)據(jù)總線只有一路，技術(shù)點(diǎn)就在于怎么將2路視頻數(shù)據(jù)交給系統(tǒng)進(jìn)行編碼處理，我們利用我們一顆芯片將2個(gè)攝像頭采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，使數(shù)據(jù)以普通方式經(jīng)過(guò)總線，系統(tǒng)編碼壓縮后形成的就是3D視頻了。

　　如前所述，愛(ài)普泰克的裸眼3D視頻DV，以及鳳凰的裸眼3D相機(jī)，主要部分都是采用了我們的方案。

CMMB上將開(kāi)通3D視頻頻道

　　我們正在與有關(guān)部門和公司研討在CMMB上開(kāi)通3D頻道的可能性，其中一個(gè)重要的挑戰(zhàn)是希望現(xiàn)有的CMMB播放器在收到3D頻道時(shí)，能還原成為2D播放，這樣就不會(huì)影響現(xiàn)有的用戶體驗(yàn)。

　　在技術(shù)上來(lái)看，CMMB實(shí)現(xiàn)3D頻道實(shí)際是沒(méi)有任何問(wèn)題了，由于開(kāi)通3D頻道時(shí)視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)以我們3DV的封裝格式就可以做到原有CMMB設(shè)備只識(shí)別2D部分?jǐn)?shù)據(jù)，以正常2D顯示，加密的3D圖像部分僅會(huì)在新的3D CMMB設(shè)備上解碼，相信以后也會(huì)有其他技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果。

　　我們目前已在與幾個(gè)省的CMMB運(yùn)營(yíng)商嘗試這個(gè)3D視頻頻道，這將會(huì)給CMMB帶來(lái)一個(gè)新的賣點(diǎn)。

裸眼3D顯示模組的成本與良率

　　目前市場(chǎng)上的主流裸眼3D采用了夏普的二層LCD屏的方式，我們也是二層屏方式，但是成本要低很多。

　　3DVstar的液晶模組是結(jié)合了視障技術(shù)和柱鏡技術(shù)的基，礎(chǔ)經(jīng)過(guò)幾年的研發(fā)和實(shí)驗(yàn)，技術(shù)上做了很多的演進(jìn)，主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：

　　1.我們幫客戶設(shè)計(jì)的產(chǎn)品并沒(méi)有顛覆客戶的使用習(xí)慣，產(chǎn)品上包括UI菜單都是可以在2D/3D之間無(wú)縫切換的，比如3D電影觀看中不舒適可以切換至2D觀看。

　　2.由于夏普自身的優(yōu)勢(shì)，他們采用的2D顯示玻璃是根據(jù)3D需要而獨(dú)立設(shè)計(jì)的，成本較高。3DVstar經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)，已經(jīng)可以根據(jù)我們的2D玻璃或者客戶指定的2D玻璃設(shè)計(jì)光線干涉部分，所以對(duì)客戶來(lái)說(shuō)，原來(lái)的2D模組繼續(xù)使用，3D又保證了效果，成本也有較大優(yōu)勢(shì)。我們以采用臺(tái)灣和大陸面板廠商的玻璃為主。

　　3.從08年我們?cè)O(shè)計(jì)出QVGA的第一款產(chǎn)品至今，我們已經(jīng)可以提供的產(chǎn)品從2寸～10.2寸（可以定制更大），分辨率從320x240到1280x800一系列產(chǎn)品，已經(jīng)幫助客戶從手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、數(shù)碼相框、PMP、MID等產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)3D功能，客戶無(wú)需為了3D付出很大的風(fēng)險(xiǎn)。

　　此外，針對(duì)目前市場(chǎng)上有宣傳帖膜的方式提供3D功能，這只是增加了一種趣味性，并不科學(xué)。他們是在傳統(tǒng)TFT或其他顯示屏上疊加光線干涉電子光柵，由于這個(gè)技術(shù)對(duì)對(duì)位精度要求達(dá)到±0.0025mm，否則將影響可視距離及范圍，市面已經(jīng)出現(xiàn)的薄膜式裸眼3D配件是無(wú)法應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的，是為增加產(chǎn)品趣味性而存在的，千萬(wàn)不要混為一談。

　　根據(jù)量產(chǎn)一年多的經(jīng)驗(yàn)積累（我們首次實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)是2010年5月22），我們對(duì)產(chǎn)品提高直通率和良品率已經(jīng)做了多次技術(shù)革新，由于影響原因主要是精度要求很高，對(duì)設(shè)備和工藝制程要求很多，人工干預(yù)很少，在傳統(tǒng)的液晶生產(chǎn)領(lǐng)域很少用到這樣的要求，所以我們光設(shè)備的更改都已經(jīng)進(jìn)行5次，2010年首次量產(chǎn)的時(shí)候已經(jīng)都使用的3代設(shè)備，目前投入使用最新的是6代設(shè)備，已經(jīng)將直通率和損耗控制在比較穩(wěn)定和比較滿意的水平了。