突破裸眼3D各個瓶頸：如何實現(xiàn)手機3D拍攝？

　　在以上各種大屏播放器與拍攝相機火熱的同時，國際品牌的手機也在今夏推出多款最新的裸眼3D手機，HTC EVO 3D和夏普006SH是最新推出的裸眼3D手機，相比以前的老款具有更高分辨率、更大屏并更加炫酷，掀起全球手機業(yè)不小的浪花，“夏普已經先后發(fā)布了5款裸眼3D手機，國內發(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公司（3DVstar）總經理楊亞軍對昌旭說道，“年底前將會有國內品牌的手機上市，到時國內與海外品牌加起來，裸眼3D手機將出現(xiàn)十款以上?！?/P>

　　3DVstar是何公司？也許是過份低調的原因，很少人知道它。其實，以上提到的國內這幾款裸眼3D播放器與裸眼3D拍攝機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十家手機設計公司或手機品牌廠商合作，“手機設計公司中已有龍旗，鼎為，華勤，合興基業(yè)，銳嘉科，安可信等超過十家公司采用我們的裸眼3D技術授權，已立項在設計裸眼3D手機，還有幾家品牌廠商不方便透露名字。今年內這些公司中肯定有上市的裸眼3D手機產品?！睏顏嗆姺浅？隙ǖ谋硎?。

　　他解釋，目前業(yè)界在針對中小屏的、個人觀看的裸眼3D技術上不斷取得突破，整個生態(tài)環(huán)境正在形成，在HTC、夏普和LG等品牌的帶動下，今年將會有更多的裸眼3D手機上市?！安⑶?，據(jù)我們和一些3D玩家分析，蘋果近來申請的各種專利中發(fā)現(xiàn)不少是與3D視頻相關的專利，我們猜測蘋果正在為裸眼3D產品布局，很有可能再給大家一個震撼?！睏顏嗆妼Σ穹治龅?。不過，雖然個人觀看的裸眼技術已成功，但裸眼3D的大屏幕、多人觀看還存在很大技術挑戰(zhàn)，下面將有分析解釋，3DVstar也在進行這方面研究。

　　在這一波全球裸眼3D潮流中，3DVstar起步不算晚，他們從2008年開始研究裸眼3D技術，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設計，2D/3D轉換的全套軟硬件方案，去年5月集團下還成立一個專業(yè)的3D網(wǎng)站——名為“立體中國”，已可提供海量的3D視頻內容?！澳壳埃Ⅲw中國上已有超過14萬專業(yè)用戶或玩家，很多內容都是他們上傳上去的，每天的在線網(wǎng)友達一萬多。并且，這半年來用戶/玩家的數(shù)量爆漲，表示大家對3D的熱度也在迅速上升?！睏顏嗆姳硎?。

　　除技術外，3D內容是裸眼3D終端能否被用戶迅速接受的一個很重要因素，“立體中國”是3DVstar的一個重要嘗試。然而，目前以上幾家國際品牌的3D播放器還不能互通，用戶也只能看手機內置的3D內容。3DVstar正在研究，可能會推出通用的3D視頻播放器，將來內容就可以共享了，國際國內的3D手機都可以觀看“立體中國”上的海量內容。

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

裸眼3D播放的幾種技術流派比較

　　目前裸眼3D顯示已經發(fā)布或披露的有以下幾種：

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

　　2．柱鏡式（棱鏡式）：通過凸透鏡原理將左右畫面折射至左右眼

　　3．指向背光式：通過將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：通過雙層液晶不同指向光線方向實現(xiàn)左右眼畫面

　　目前已經上市的裸眼3D產品主要以視障式為主，視障式優(yōu)點是電子可控，可開關使3D/2D切換時對2D顯示沒有影響，可控制能用于橫屏豎屏顯示切換，局部3D顯示等，缺點是橫向分辨率下降一半（3D下單眼），亮度有一定損失，個別展示和發(fā)布的有柱鏡式，優(yōu)點是對流明沒有損失，缺點是分辨率也是橫向下降一半（3D下單眼），而且由于不可開關和控制，所以柱鏡多用于大面板，大面板觀看距離比較遠，不容易看到柱鏡對2D圖像造成的影響，其他技術目前還都沒有形成產品，都是因為技術和成本的原因，短期不可能商用。

　　我們采用的技術（夏普也是）是基于視障式技術而經過優(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)化的實現(xiàn)方法鑒于保密的原因為暫時不做描述，總之用視障式實現(xiàn)并不復雜，但是優(yōu)化卻是有難度的。

2D內容轉3D播放，3D觀累了一鍵回2D

　　由于目前3D內容仍少，所以2D轉3D成為必要功能。目前有兩種技術實現(xiàn)，一種是前期人工干預制作，一種是實時處理。目前主要以前者為主，后者全球還沒有一家公司能做得好。前期人工干預制作基本就是人工將畫面景深賦值，將原畫面加工產生另一視角畫面，實時技術實際應該叫2D視頻3D播放技術，是在2D視頻解碼后利用視頻畫面移動的特點，由于移動是畫面不同景深物體移動量是不同的，播放時根據(jù)多幀緩存畫面簡單處理衍生另一視角畫面。不過，這樣的效果是無法和3D拍攝的畫面、人工轉制的3D畫面的效果比較，具體體現(xiàn)在比如：物體本身的形狀無法還原，景深邏輯一定幾率是錯誤的等等，這樣的3D效果會讓大多人長時間產生眩暈等不適，所以我們將此技術對外稱為“準3D”，內部稱為“偽3D”。

　　此外，很多人擔心長期觀看3D視頻會導致不適，其實，這大可不必擔心，由于雙眼在不斷的景深變化時也在不斷調整焦距，對保護視力、預防近視都是有益的，而且我們在不想看3D時可以一鍵切換至2D播放。由于我們3D/2D切換時，普通產品視頻解碼和刷新都能達到每秒20幀以上，所以我們切換時只需1/20秒以內，客戶可以無縫切換，感受畫面立體和平面顯示變化。

　　我們3D/2D切換主要應用于真3D內容，所以技術處理很簡單，將2個畫面丟掉其中一個，顯示一個單畫面、關掉3D視障就成為普通2D了。普通產品視頻解碼和刷新都能達到每秒20幀以上，所以我們切換時只需1/20秒就不是什么技術難度了。

多人裸眼觀看的技術壁壘：雙目轉多目

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

　　然而，目前全球3D制作現(xiàn)狀是為了院線和TV觀看，拍攝時一個機位2個鏡頭，我們不可能改變目前這種雙目視頻采集方式，因此，雙目轉多目圖像的技術成為目前業(yè)界在攻克的一個重要瓶頸。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3D實時技術，雙目轉多目從理論上是完全可以做到真3D而不是偽3D效果，由于要產生第三個以上的視角畫面，那實際是根據(jù)已有的2目圖像進行同幀比對、多幀移動比對產生景深系數(shù)，根據(jù)景深系數(shù)將其中一幅畫面的賦值產生相鄰新視角畫面。

　　講起來原理并不難理解，但是實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，只能說有部分進展?？紤]到轉換運算量和效率，我們的目標是爭取在未來2年內實現(xiàn)人工不用干預可以后臺制作，最后再考慮實時轉換，總之雙目轉多目技術是決定裸眼3D在家用TV上商用的最后一個技術壁壘。

如何在手機上實現(xiàn)3D拍攝？

　　消費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內容，我們認為人們對于自己的3D內容更感興趣，并會樂于與人分享。所以3D拍攝也是一個重要的應用。

　　在手機上實現(xiàn)3D拍攝并不復雜，由于普通手機平臺的攝像頭數(shù)據(jù)總線只有一路，技術點就在于怎么將2路視頻數(shù)據(jù)交給系統(tǒng)進行編碼處理，我們利用我們一顆芯片將2個攝像頭采集的數(shù)據(jù)進行結合，使數(shù)據(jù)以普通方式經過總線，系統(tǒng)編碼壓縮后形成的就是3D視頻了。

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

CMMB上將開通3D視頻頻道

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

　　在技術上來看，CMMB實現(xiàn)3D頻道實際是沒有任何問題了，由于開通3D頻道時視頻壓縮標準以我們3DV的封裝格式就可以做到原有CMMB設備只識別2D部分數(shù)據(jù)，以正常2D顯示，加密的3D圖像部分僅會在新的3D CMMB設備上解碼，相信以后也會有其他技術可以實現(xiàn)這個效果。

　　我們目前已在與幾個省的CMMB運營商嘗試這個3D視頻頻道，這將會給CMMB帶來一個新的賣點。

裸眼3D顯示模組的成本與良率

　　目前市場上的主流裸眼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的液晶模組是結合了視障技術和柱鏡技術的基，礎經過幾年的研發(fā)和實驗，技術上做了很多的演進，主要體現(xiàn)在幾個方面：

　　1.我們幫客戶設計的產品并沒有顛覆客戶的使用習慣，產品上包括UI菜單都是可以在2D/3D之間無縫切換的，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，他們采用的2D顯示玻璃是根據(jù)3D需要而獨立設計的，成本較高。3DVstar經過長時間的研發(fā)，已經可以根據(jù)我們的2D玻璃或者客戶指定的2D玻璃設計光線干涉部分，所以對客戶來說，原來的2D模組繼續(xù)使用，3D又保證了效果，成本也有較大優(yōu)勢。我們以采用臺灣和大陸面板廠商的玻璃為主。

　　3.從08年我們設計出QVGA的第一款產品至今，我們已經可以提供的產品從2寸～10.2寸（可以定制更大），分辨率從320x240到1280x800一系列產品，已經幫助客戶從手機、數(shù)碼相機、攝像機、數(shù)碼相框、PMP、MID等產品上實現(xiàn)3D功能，客戶無需為了3D付出很大的風險。

　　此外，針對目前市場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。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，由于這個技術對對位精度要求達到±0.0025mm，否則將影響可視距離及范圍，市面已經出現(xiàn)的薄膜式裸眼3D配件是無法應用在產品設計中的，是為增加產品趣味性而存在的，千萬不要混為一談。

　　根據(jù)量產一年多的經驗積累（我們首次實現(xiàn)量產是2010年5月22），我們對產品提高直通率和良品率已經做了多次技術革新，由于影響原因主要是精度要求很高，對設備和工藝制程要求很多，人工干預很少，在傳統(tǒng)的液晶生產領域很少用到這樣的要求，所以我們光設備的更改都已經進行5次，2010年首次量產的時候已經都使用的3代設備，目前投入使用最新的是6代設備，已經將直通率和損耗控制在比較穩(wěn)定和比較滿意的水平了。