立體電腦眼鏡工作原理

E-Dimensional無線E-D眼鏡

eDimensional、E-D和eDimensional徽標是eDimensional, Inc.在美國和其他國家/地區(qū)的注冊商標。
就在幾年以前，我們會戴上一副紅藍眼鏡去觀看立體電影，或者會努力防止自己在看不清晰的畫面時患上斜視。這在當時是非常了不起的，但現(xiàn)在三維技術已經(jīng)更進一步。與以前相比，科學家對視覺原理有了更深入的了解；如今的計算機也比以往更為強大，大多數(shù)人都在計算機中安裝了能夠產(chǎn)生逼真圖像的先進部件。綜合這兩點，您就會明白三維圖像已經(jīng)真正開始流行了。

大多數(shù)計算機用戶都非常熟悉3D游戲。在20世紀90年代，計算機愛好者們都癡迷于《刺殺希特勒》（Castle Wolfenstein 3D）這個游戲。游戲發(fā)生在一個像迷宮一樣的城堡里?；蛟S這座城堡是由一塊塊的磚搭建而成的，但它是存在于三維空間里的——您能夠前進和后退，或者按住相應的鍵將您的視點旋轉360度。這種技術在當時是革命性且令人驚嘆不已的。如今，玩家正欣賞著更為復雜的圖像——光滑的三維環(huán)境連同逼真的光照效果，以及對現(xiàn)實生活的高度模擬無不使我們的屏幕充滿魅力。但這正是問題的所在——屏幕。游戲本身可能是三維的，而且玩家可以完全自由地查看任何他想看的地方，但說到底，畫面還是顯示在計算機顯示器上，而且依然是一個平面。

這就是電腦立體眼鏡一展身手的地方了。設計這種眼鏡的目的主要是讓您的大腦相信顯示器正在顯示一個真實的三維物體。為了弄清這種眼鏡的原理，我們需要知道大腦如何處理眼睛傳遞給它的信息。一旦知道了這些，我們就會明白立體眼鏡是如何完成其工作的。

立體視覺

與大多數(shù)其他生物一樣，人類也有一雙并排且距離較近的眼睛。這樣的位置使得每只眼睛查看同一個區(qū)域時的角度稍有不同。您可以將視線聚焦到遠處某個物體上并用每只眼睛輪流觀察該物體來驗證一下，您然后想想為什么物體的位置好像發(fā)生了輕微的變化？

大腦將每只眼睛的信息結合并形成一幅圖像，并將每個視野之間輕微的不同解釋為深度。這樣就產(chǎn)生了一幅有高度、寬度和深度的三維圖像。

是由于增加了深度知覺，才會形成如此重要的三維或立體視覺。利用這種視覺，我們能夠準確看到周圍事物相對于我們身體的位置，而且通常都相當精確。我們特別擅長定位正在靠近或離開我們的物體。眼睛的位置使我們無需轉動腦袋就能看到實體四周的一部分。這樣看來，一些人相信立體視覺已逐漸成為人類的一種生存手段就不足為奇了。

當然，像扔球、接球或擊球、駕車或停車甚至穿針引線等看似簡單的運動也都離不開立體視覺。但這并不是說，沒有了三維視覺，諸如此類的任務就無法完成了，而是說一旦缺少了深度知覺，完成這些日常任務將會變得困難重重。

立體視覺視點

立體視覺的關鍵在于深度。大腦會很恰當?shù)貫槲覀兲幚砩疃?，但前提是眼睛要獲得正確的信息。這正是紅藍眼鏡的工作原理——每種顏色過濾出一部分圖像，給每只眼睛一幅稍微不同的圖像。大腦將兩幅紅藍模糊的圖像合在一起，就轉變成了虛幻的三維漫畫、電影或電視節(jié)目。

立體畫，又稱魔眼圖畫，采用了看上去隨機分布的圓點圖案，但只要觀察者以恰好正確的方式交叉視線，或著當眼睛剛好看到正確的部分并允許大腦對隱藏的深度信息解碼后，就能識破圖像。

當然，兩種方法都有劣勢：紅藍眼鏡很難顯示三維圖像的顏色，而觀看立體畫則是孤芳自賞的藝術。玩游戲時，這兩種方法都完全不能適用。

然而，它們的基本原理還是十分相似的：生成并控制這兩個不同的視點。但生成這兩幅獨立的圖像（一只眼睛一幅圖像）又有多簡單呢？

答案與游戲的創(chuàng)建方式有關。不久之前，我們在計算機屏幕上看到的圖形（動畫的每一幀、角色的每一個不同視圖）還都是仔細繪制到計算機中去的。如果希望游戲中有一條恐龍，那么您可以坐下來將這條恐龍的不同視圖繪制到計算機中去。

如今，游戲設計師可坐下來并使用三維圖像軟件來設計三維恐龍了。設計完成后，他們不需要擔心視圖不同的問題——計算機在內存中保存一個恐龍的三維模型，游戲只需要計算出玩家的視線位置，并使用三維模型繪制出恐龍的正確視圖。事實上，在現(xiàn)代的三維游戲中，您在屏幕上看到一切圖像都是用相同方法產(chǎn)生的，而游戲就像一個巨大的三維模型。計算機計算出需要在屏幕上顯示什么圖像并生成正確的視圖。

因為計算機創(chuàng)建一個視點很容易，所以稍微移動并創(chuàng)建另一個視點也沒什么問題。接下來，您需要一種方法，讓正確的圖像進入對應的眼睛。

電腦立體眼鏡的同步效果

同步的效果完全取決于液晶顯示器（LCD）的性能。就像手表中的液晶可以從透明變?yōu)楹谏粯?，電腦立體眼鏡的鏡片可以是透明的或不透明的。也就是說，這種眼鏡可以控制哪只眼睛可以看到屏幕上的圖像。通過精確的時間控制，您就能看到完美的三維圖像了。

下面是它的原理：

1. 這兩幅圖像是由計算機準備好并顯示出來的。生成的兩幅圖像代表每只眼睛看到的視圖：

這兩個視圖在屏幕上飛快地按順序顯示：

2. 當顯示左視圖時，右眼被LCD眼鏡遮擋。同樣地，當顯示右視圖時，左眼被遮擋。

這一切在瞬間發(fā)生，以至于大腦完全沒覺察到是兩幅圖像融合并形成了一幅立體視圖。這個過程與我們用老式電影放映機看電影是一回事，一系列在屏幕上閃爍的靜態(tài)圖像融合在一起就形成電影。

立體眼鏡簡史

我們看到，雖然幕后的工作可能非常復雜，但有了正確的設備后，我們只需坐下讓眼睛完成它們的工作就可以了。當然，這項技術并不總是如此簡單。事實上，它已經(jīng)經(jīng)歷了四代才逐漸發(fā)展成為今天的立體眼鏡。

第一代，修改游戲本身以使其與立體三維兼容。游戲制造商不得不專門調整以支持每種類型的LCD眼鏡的使用，而這是一種很難實現(xiàn)的理想情況。因此并不能保證您買的眼鏡一定適用于您熱衷的游戲。正如您所想像的那樣，大多數(shù)人對此都沒有購買欲，于是第二種解決方案出現(xiàn)了。

第二種解決方案不再考慮游戲，而是利用計算機屏幕改變顯示的圖像。只要一考慮游戲，則又回到老路上去了。當然，這仍然要占用計算機時間來處理圖像以使其成為三維圖像，但結果是性能降低、分辨率下降并且圖像會出現(xiàn)馬賽克。這種解決方案對上百款游戲的確有效，而且肯定是一種進步。

第三代的工作方式類似。它改進顯卡驅動，同時不會降低圖像的分辨率——圖像不再出現(xiàn)馬賽克！遺憾的是，盡管第三代是我們今天所看到的立體眼鏡的真正前身，但它與許多游戲都不能兼容。

第四代模型的兼容性較高，由顯卡完成復雜的工作，重量很輕的LCD眼鏡則快速地切換兩個圖像。我們可以看到有如水晶般清晰的三維圖像。

那么市面上有什么樣的立體眼鏡呢？您應看重哪些方面？讓我們一起去探個究竟。

購買立體電腦眼鏡

E-Dimensional無線E-D眼鏡的組件
eDimensional、E-D和eDimensional徽標都是eDimensional, Inc.在美國和其他國家/地區(qū)的注冊商標。

雖然基本技術相同，但是市面上的立體眼鏡之間還是有一些不同。您可以找到重量輕的無線眼鏡，以及更普通（因此價格也更便宜）的眼鏡。通過眼鏡看到的視圖主要依賴于計算機的顯卡而非眼鏡的材質，但您會發(fā)現(xiàn)有些制造商會提供額外的軟件或其他小贈品。經(jīng)驗是：貨比三家！如果您在購買前有機會試戴一副立體眼鏡的話，那不要猶豫——試想一下戴著立體眼鏡玩一小時的高強度的游戲。您可能希望多花一點錢購買一副更好一點的型號。
此外還應記住，所有立體眼睛都附帶有標準的提示視頻游戲可能會導致癲癇、視覺疲勞和疲乏的警告。如果您經(jīng)常發(fā)現(xiàn)眼鏡不適用于標準的純平顯示器，那么在購買之前一定要先試用一下。而且還要留意，您擁有的是否是一臺液晶平板顯示器，因為當前的立體眼鏡不能很好地與這種顯示器兼容?？傊徺I之前一定要檢查兼容性。

了解您的顯卡的準確種類（制造商和型號）并在購買之前做一些調查。例如，X-Force 3D Game Glasses只適用于nVidia顯卡。許多眼鏡可以與各種顯卡配合使用，但判斷是否如此的唯一方法是仔細閱讀包裝盒側面的說明。