國內研發處於龍頭地位的工研院，與一些液晶面板廠商成立了3D互動影像顯示產業聯盟大會，且軟體產業與遊戲開發商都有加入，宣示他們將合作開發3D互動影像的新應用，包含遊戲、教育與醫學等。這是否代表我們平常所使用的電腦即將改用立體影像？ 不要看國內幾間LCD面板大廠在世界上的規模排名數一數二，蓋個工廠幾百億，似乎很好賺的樣子，事實上面板是個以量制價的產業，在產量夠大後才是上百億的賺，但如果市場行情不好，虧損金額也是天文數字。所以面板廠在拼命蓋次世代工廠，要做大尺寸與長紅業績時，晚上睡覺也會擔心，萬一沒人買怎麼辦？因此能否想辦法找出面板的新應用，例如弄個很炫的立體影像也很不錯，況且這不必修改太多現有的液晶顯示技術。

沒有戴上3D眼鏡時，3D影像看起來很像是印刷失敗的圖畫(picture by James Hartman)

關於3D影像技術 我們習慣把立體影像叫做3D影像，3D是3 dimensional，就是影像可以感覺到長度、高度與寬度，有時候會看到不同的名詞，例如stereoscopic，對一般人來說，其實是完全相同的東西，就是讓使用者看到的影像有立體感，而不只是一張畫而已。不過，有時3D是說電腦裡面儲存的資料是立體的，像是許多電腦軟體雖然可以繪製3D圖，但圖片還是以平面方式呈現。 現在所使用的立體影像技術，可以說都是利用兩眼視差所獲得的結果，而這方面的研究可以推究到十九世紀之遙。人類之所以會有立體視覺，是由兩眼視差所造成的，因為角度的關係，兩眼看同一個物體會有稍許的差異，神奇的腦神經運用科學家們還不太清楚的機制，將這些差異轉換為距離，所以當眼睛看到一個物體時，也可以估計有多遠距離。 至於畫在紙張上的圖案，無法複製視差資訊，所以看美女寫真照片時，雖然有距離感，但只是這張紙到觀看者的距離，所以感覺到立體的是一張紙，而並非一個立體的美女。在技術有重大突破之前，並沒有辦法完整複製立體空間的所有資訊，只能用一些方式欺騙眼睛，讓兩個眼睛看到不同的影像，藉此達成立體視覺。

SHARP在2004年推出的裸眼3D LCD，透過貼在LCD表面的Parallax Barrier達到立體視覺，可以用在NB與桌上型電腦(圖片取自SHARP)

製造視覺差異 早期的電子工程技術不夠好，沒有辦法同時處理這樣多的資訊，所以3D影像以很廉價的方式達成。就是分別用不同的顏色，例如紅色與藍色繪製有差異的影像，之後兩眼戴上一邊紅色、一邊藍色透鏡的眼鏡，讓兩眼看到不同的影像。這個方法真的很簡單，簡單到可以讓國小學生DIY當作科學實驗教學，不過影像品質也實在不敢恭維，因為把應該放在一起的顏色分開安排，再加上視差的緣故，很容易看到顏色怪異的圖像。 等到電子技術好些之後，花招開始多起來了，工程師將電子裝備埋在眼鏡上，控制鏡片達成一樣的視差目標。比如說，電腦螢幕本來一秒鐘更新60次畫面，電腦就1，3，5…播放右眼畫面，2，4，6…播放左眼畫面，而眼鏡鏡片受到控制，在1，3，5…時遮蔽左眼，其他時間遮蔽右眼。 這種方式做起來不難，但安置在傳統液晶螢幕的效果並不好，曾使用過CRT顯示器的使用者都知道，螢幕更新率一旦降到60Hz以下，螢幕看起來就會閃爍，眼睛很容易疲勞。想一想這方式，現代的LCD大部分以60Hz操作，如果一個眼睛只分到一半畫面，那不是每個眼睛都只有看到30Hz？所以使用時眼睛很容易疲倦，使用者最好評估一下自己可否適應；但也有些產品是以兩個螢幕做到的，所以沒這方面問題。不過有注意顯示器技術發展的讀者一定知道，各大廠現在已經開發出120Hz的液晶顯示器，不久就可在市面上買到，如果使用這種螢幕，因為每邊眼睛都可以分配到60Hz，閃爍的情況將會大幅降低。 iZ3D立體螢幕
萬變不離其宗，只要使用者看到3D螢幕，而且還要戴上特殊眼鏡的，都是依照相同原理而設計，其中最大的差異是如何讓眼鏡遮蔽視線。比如說，最近國內頗為熱門的「iZ3D」螢幕，就是要使用特殊的LCD與對應眼鏡，讓眼鏡不用插電或安裝電池，就可以看到立體影像。iZ3D的方式是利用一種稱為「偏光片」的光學元件，讀者可以把他想像成一條一條阻擋垂直或水平方向光線的柵欄。iZ3D螢幕內藏兩片不同方向的偏光片，讓左右兩種影像光線以不同方式送出，到達眼鏡後只有相對應的光線可以通過柵欄進入眼睛。 這種方式因為不需要在眼鏡上裝任何電子設備，所以眼鏡很輕巧便宜，代價就是LCD變貴了，但是在現今一般22吋LCD不到萬元的情況下，價格倒也還不致於讓使用者負擔不起。另一個麻煩是，因為左右兩眼所看到的是兩套不中斷的電腦畫面，等於要求電腦必須送出兩個完整的畫面，這也就是為什麼iZ3D要求雙輸出顯示卡。如果讀者們有機會嚐試iZ3D螢幕，不妨做個小實驗，戴上眼鏡試著慢慢傾斜頭部到視線旋轉90度為止，觀察其中立體影像的變化便可知道箇中奧妙。 LCD除了反應慢了一點，其實還蠻適合用在立體影像，因為LCD表面本來就是一堆光學膜，多貼一片立體影像專用材料也不會造成什麼影響。在一些比較特殊的場合甚至還有更複雜的，例如三星曾發表過手機專用的立體影像面板，運用光學原理能夠做到四個視角的立體影像。 德州儀器的技術
除了iZ3D外，還有不少公司對推廣立體顯示器相當有興趣，這當然是受惠於現在遊戲產業的發達，尤其是一些格鬥或第一人稱射擊遊戲，如果可以使用立體方式進行，不但遊戲設計師有更大的發揮空間，使用者也可以享受到更震撼的效果。德州儀器(TI)今年宣布他們也要跨足立體影像技術，以DLP數位投影技術搭配特殊眼鏡構成高解析度立體影像。 DLP是一種微機電光學技術，在一片晶片安置上百萬的小鏡子，每片鏡子都可以單獨運作，決定是否要反射光線到螢幕上，當使用者看到上百萬個畫素分別呈現顏色時，就構成了整個影像畫面。DLP技術可說是近年來投影機降價的大功臣，筆者還記得五、六年前時，一台像樣的投影機起碼要十幾萬新台幣，而現在已有廠商推出兩萬塊有找的機種，這種降價速度甚至比CPU還可怕。在投影機降價後，德州儀器開始推廣背投影電視，將投影機藏在電視機後方，變成尺寸超大但厚度尚可接受的電視機，而且價格比同尺寸的薄型電視低了很多。 在背投影電視開發有所成就之後，德州儀器又想到了新點子：「立體電視」。不過現在世界上立體電視的訊源很少，所以改推較易普及的立體遊戲，尤其現在的遊戲聲光效果已到極致，NVIDIA與AMD(ATI)很難有合理價位的新花樣出現，此時將這些GPU用不完的效能改為計算3D影像，是相當合理的想法。 根據德州儀器的解釋，DLP非常適用於立體顯示系統，本文之前所說的各種技巧，因為很難對每個畫素做單獨處理，所以往往是橫或縱切，將畫面區分為左右兩眼，而每眼所看到的只剩下一半解析度。DLP因為反應速度快，每個畫素又可以單獨控制，因此不需要電腦設備的配合，利用現在的DVI甚至VGA端子，搭配適當軟體就可以做到超高解析度的立體影像。

工研院的裸眼3D技術不需要帶眼鏡，由電腦追蹤觀看者的眼睛位置，將立體影像傳送給使用者(本圖取自工研院網站)

工研院的成果 國外有不少廠商在發展立體影像，若說到國內就不能不提起工研院的研發成果。從以前的立體電影，到德州儀器的立體DLP投影技術，都需要一副特殊眼鏡，而工研院以「微位相差膜」技術克服這個困擾。簡單來說，工研院在LCD表面上安置一層微相位膜，運用微光學原理，將影像區分為左右兩種，並透過人臉辨識技術，由電腦找出玩家的眼睛位置，利用螢幕後方的一排動態LED光源，將立體影像投射到人眼上。

工研院所研發的裸眼3D螢幕，有機會將3D影像帶入日常生活中

微位相差膜是顯示立體影像的關鍵元件，薄膜上有不同相位差特性的區域成條狀交錯分布，可貼在LCD螢幕表面，達到3D影像顯示的目的。有了這層薄膜，工研院的技術不需要戴眼鏡，故稱為裸眼3D。這類型技術之前實作相當困難，需要付出高額成本，才能為電腦安裝品質足夠使用的照相機追蹤人臉位置，之後還要計算立體影像的複雜資訊。現在的電腦已經進入多核心時代，計算能力超強，足以應付即時3D計算，就算同時處理影像辨識的信號也不會有任何影響。 這邊筆者要說個八卦，如果有讀者像筆者這般無聊，每年都跑去參觀世貿光電展，可以發現工研院這套技術其實幾年前已經開始展示了，但筆者每年都只有看到工研院讓參觀者進行立體賽車遊戲娛樂一番，並沒見到什麼商業上的進展。 其實這個並不是技術問題，而是商業與市場的考量。如同工研院院長在3D互動影像顯示產業聯盟成立大會上所說的，3D產業一點都不簡單，並不只是單純賣機器而已。如果使用者買了一台最新最炫的立體螢幕，結果每次都是那一百零一套賽車遊戲，這實在是太洩氣了。所以販賣硬體之外，還需要源源不斷的軟體供應，而軟體商不會沒事針對一台沒人買的遊戲機開發立體技術，所以在工研院不可能吃掉全世界市場的前提下，大家採用一個共同標準，讓所有具備立體影像功能的軟、硬體可以互相溝通，才能夠讓立體影像應用更加普及。

國內研發處於龍頭地位的工研院，與一些液晶面板廠商成立了3D互動影像顯示產業聯盟大會

3D顯示設備應用廣泛 想得更仔細一點，這裡面所需要的技術，仰賴不同的專家參與並制訂規格，且讓其應用在遊戲開發上，例如LCD廠商要開發專用面板，園區的晶片設計公司要設計專用晶片，系統商要組合成為量產產品，還需要有人製作數位內容，不只是3D射擊遊戲，還必須搭配其他影音娛樂軟體或教育用途的開發。 看完上述解釋，相信各位也已經瞭解，為什麼工研院想成立產業聯盟，因為這不是一、兩個研究單位就能撐起的產業鍊。話說回來，廠商會參加3D互動影像顯示產業聯盟，當然也不是純做善事，而是因為3D影像實在很誘人，不只在遊戲產業，其他用途也非常廣泛。 工研院曾經以3D技術，開發虛擬水族館、虛擬動物園等大型3D顯示設備，應用在國內的水族館與動物園等社教場合，說不定讀者曾經看過而不自覺那是國內所開發的先進技術。未來說不定會出現立體醫療軟體，透過網路讓醫生直接看到立體呈現的病患進行診治，將更容易掌握病患的狀況。更甚者，在鬧區街頭以電腦將立體影像投射在使用者眼前，或是經過百貨公司門口時，就可以看到3D顯示的名模穿著當季服裝虛擬走秀。如果有一天使用者在家就能看到Jolin浮現在眼前唱著最新專輯，這可比電影「關鍵報告」中的廣告技術還要驚人。 講了這麼多3D顯示的優點，筆者最後說點比較負面的。現在的3D技術，可以說都是利用兩眼視覺差異所創造，但這與自然界的立體影像終究有些差距，視覺神經處理這種人工立體信號會比較辛苦，所以有些使用者看3D影像會感覺頭暈噁心，這是目前難以克服的障礙。 總而言之，3D影像的確離日常生活越來越近了，藉助逐年成長的遊戲產業，在桌上型電腦甚至筆記型電腦、手機，搭載3D影像的顯示裝置將會愈來愈多，未來說不定會像當年螢幕從單色變成彩色一般，逐漸成為顯示器的標準功能。 iZ3D 立體螢幕 遊戲玩家頂級顯示裝備 立體顯示應用於市售商品，其實並不是首度嘗試，早在NVIDIA GeForce 2繪圖處理器時代，顯示卡大廠ASUS與ELSA就曾推出過相關產品，但是由於當時技術未榛成熟，除了必須仰賴特殊顯示卡接續頗具重量之內藏電池搭配眼鏡，其3D效果亦未如想像中完善，反而容易造成畫面偏離等問題影響觀看，甚至引起使用者在操作時感覺頭昏眼花，因此並未讓其他廠商群起效尤，自此沒落直至今日。

隨附酷炫外觀立體眼鏡，對於患有近視的使用者亦有準備夾式眼鏡

3D顯示成為下一代螢幕追求目標 現在3D顯示已成為螢幕在追求大尺寸、高畫質表現之後，下一個努力實現的目標，而iZ3D則是領先將此技術先行導入市場的領導者之一。iZ3D立體螢幕具備22吋16：10可視面積，由於採取在一般液晶面板表面加入透明偏光膜的最新技術製作，因此不但能夠符合各種具備雙輸出之顯示卡使用，更毋需接續內藏電池的重量級特殊眼鏡進行觀看，只要戴上隨附仿若太陽眼鏡般酷炫外觀的3D眼鏡，經過適當軟體調校，就能輕鬆享受電玩主角衝出螢幕的立體浮現效果。

iZ3D後方接續端子，需同時連結紅、綠標示輸入埠才能產生立體效果

立體螢幕的基本原理為利用兩組不同畫面，輸送至個別眼睛所造成的視差，讓使用者感覺物體浮出螢幕之外，產生立體顯示的效果，因此iZ3D必須藉由目前市售顯示卡早已列為標準之雙顯示功能，連接兩組螢幕訊號。首先將顯示卡的DVI輸出連接至iZ3D後方標示綠色之DVI輸入，再將iZ3D的紅色標示輸入端子(DVI或D-Sub)，同樣連接至顯示卡另一輸出埠，最後再安裝iZ3D隨附立體影像驅動程式，並以內建軟體進行簡單調校，儲存參數後即可戴上立體眼鏡，開啟遊戲享受3D影像；而由於iZ3D以透明偏光膜表現立體影像，因此在脫下眼鏡時並關閉3D效果時，使用方式則與一般液晶螢幕無異。

設定軟體可依實際觀看狀況調整畫面分離程度，以呈現最佳3D顯示效果；該軟體具備自動儲存參數特性，因此使用者只需在第一次安裝時完成調校即可

支援多款熱門遊戲 根據iZ3D官網所記載，目前iZ3D立體螢幕確認支援79種遊戲，且還有更多遊戲能與之相容，只是尚未經過詳細測試。遊戲支援清單中不乏許多大作，包括魔獸爭霸、世紀帝國、NBA、模擬市民以及極速快感等，使用者可逕自前往網址：www‧iz3d‧com／games進一步查詢。簡單來說只要是以3D方式製作，且並非使用OpenGL函數式之遊戲，大部分皆可對應iZ3D立體螢幕；甚至各種類型3D電影，例如「交錯式」、「左右影片」、「上下影片」等方式製作者都能支援。 就筆者實際測試結果而言，iZ3D在未配戴立體眼鏡時，顯示效果與一般液晶螢幕無異，雖然前方透明薄膜感覺些許影響精細度，但是只有在專用測試圖像畫面才能區別，在一般顯示下不致造成影響。在立體顯示方面，iZ3D的顯示效果與舒適度皆較舊時產品進步甚多，而且藉由隨附軟體精準調校，能夠有效避免過去立體顯示畫面偏離的問題。iZ3D安裝簡便且售價不高，還可以充當一般螢幕使用，堪稱為目前享受3D顯示C/P值最優質的最佳方案，不過必須注意的是，筆者測試時雖未感到立體顯示常有之頭昏眼花問題，但是卻因為每個人體質不同，因此在其他使用者身上仍然偶有出現不適狀況，因此建議讀者在購買前可親自前往iZ3D展售處，例如法雅客、各大資訊展，或是官網(www‧iz3d‧com‧tw)所刊載之不定期活動舉辦地點實際觀看，不但可以現場領略文字難以形容，一般螢幕完全無法比擬的立體顯示效果，更可了解確認自己是否適合添購遊戲玩家頂級配備iZ3D立體螢幕。 本文章由《digitalhome數位家庭》雜誌授權刊登，更多內容請見本期《digitalhome數位家庭》雜誌

資料來源 摘自:全球華文行銷知識庫

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