亦真亦幻，3D Vision立体幻镜解析与试用

拼 命 加 载 中 ...

3D Vision中国发布会

　　3D Vision（中文名“立体幻镜”）作为NVIDIA Graphics Plus计划中的重要组成部分，自在去年8月NVISION上惊鸿一瞥后，一直是犹抱琵琶半遮面。3D Vision之前名字为3D Stereo，是NVIDIA基于GeForce 8及以上系列显卡研发的3D显示技术，搭配立体眼镜，可以使玩家感受身临其境的真实体验。

　　在今年1月份CES2009上，NVIDIA首先在美国市场发布了3D Vision，然而在中国的发布时间则一直等到2月23日。

　

◆ 人为什么能看到立体景物

　　我们之所以能够看到立体的景物，是由于人的两只眼睛存在间距（平均值为6.5cm），因此对于同一景物，左右眼的相对位置是不同的，这就产生了双目视差，即左右眼看到的是有差异的图像。当双眼同时注视某物体，视线交叉于一点（即注视点），从注视点反射回到视网膜上的光点是对应的，这两点将信号转入大脑视中枢巧妙合成一个有空间感的立体视觉效果。

　　因此要让我们从显示输出设备（像显示器、电视机、投影仪等）看到立体的图像，就必须生成符合人眼的生理机能的图像，也就是说要让左、右眼几乎在同时看到不同的图像，加上人眼视觉暂留的特性，就可以在大脑中形成真正的立体3D图像。

　　基于这样原理，就有了各种立体图像生成技术。最常见的是搭配3D立体眼镜的技术，也有更先进的裸视3D显示技术，由于和本文关系不大，略过不表。

　

◆ 3D Vision立体幻镜工作原理

　　根据人眼视差的特点，让左右眼分别看到不同的图像这是3D立体眼镜的基本原理，实现方法主要是补色法、光分法和时分法等。

　　补色法就是我们最常见到的立体电影/电视采用的方式，像红蓝眼镜就是用的这种。在显示端用互补的两种颜色分别显示左、右眼看到的图像，观看时要戴上有色眼镜，左右眼分别过滤掉不需要的颜色从而看到不同的图像。补色法是相对比较廉价的技术，适合对色彩要求不高的场合。

　　光分法是用的偏振镜原理，用于供左、右两眼观看的图像分别用偏振方向正交的两个偏振光投射到人眼，观看时戴上一副通透过偏振光的眼镜，使两眼分别看到各自所需的图像。象Zalaman推出的3D立体显示器就是用的这种方法。光分法较复杂，后期处理麻烦，成本也较高。

　　时分法是NVIDIA 3D Vision立体幻镜采用的方法，它以一定速度轮换地传送左右眼图像，显示端上轮流显示左右两眼的图像，观看者需戴一副液晶眼镜，当左眼图像出现时，左眼的液晶体透光，右眼的液晶体不透光；相反，当右眼图像出现时，只有右眼的液晶体透光，左右两眼只能看见各自所需的图像。时分法技术门槛不高，画面还原效果好，是目前主要的3D成像技术。

　　采用时分法，在显示端轮流显示左右眼的图像一般有两种方式，交错显示式和画面交换式。

　　交错显示模式的工作原理是将一个画面分为二个图场，即单数描线所构成的单数扫描线图场或单图场与偶数描线所构成的偶数扫描线图场或偶图场。在使用交错显示模式做立体显像时，我们便可以将左眼图像与右眼图像分置于单图场和偶图场（或相反顺序）中。由于交错模式实际上每只眼只看到半幅图像，在画面质量上有所欠缺，且不适于长时间且近距离的操作使用。

　　画面交换模式是由特殊的程序来改变显卡的工作原理，将左右眼图像交互显示在屏幕上的方式，使用立体眼镜与这类立体显示模式搭配，只需要将垂直同步讯号作为快门切换同步讯号即可达成立体显像的目的。而使用其它立体显像设备则将左右眼图像（以垂直同步讯号分隔的画面）分送至左右眼显示设备上即可。

　　画面交换模式能提供全分辨率的画面质量，故其视觉效果比交错显示更佳。但是画面交换的软硬件要求也是更高的，原因主要有两点。第一、要想同时存取左右眼的画面，那么帧缓存所需的最小容量就要普遍的两倍，同时GPU需要处理的数据也要翻倍，对GPU的能力是个考验；第二，由于屏幕上是不停轮流显示，因此不可避免地会出现闪烁现象，要想克服立体显像的闪烁问题，左右眼都必须提供至少每秒60个画面，也就是说显示端垂直扫描频率必须达到120Hz或更高。

　　对于3D Vision来说，具体工作流程是这样的：

　　1、3D游戏数据发送到3D Vision立体幻镜Steroscopic驱动程序；

　　2、驱动程序接收3D游戏数据，并对每一场景进行两次渲染，一次为左眼处理，一次为右眼处理；

　　3、然后将渲染好的画面输出到显示器上，为左眼显示偶数帧（0、2、4等），为右眼显示奇数帧（1、3、5等）；

　　4、在显示器上出现左眼视野的同时，垂直同步信号立即通知3D立体幻镜眼镜屏蔽右眼视镜，一样的道理，当显示器上出现右眼视野时屏蔽左眼的视镜。

　　5、利用人眼视觉暂留的生理特性，在大脑中对左右眼看到的图形进行合成，最终可以看到具有立体感觉的图像。

　

◆ 3D Vision立体幻镜对软硬件的要求

　　最低平台要求：

　　* Windows Vista 32-bit或64-bit
　　* Intel Core2 Duo或AMD Athlon X2 CPU以上处理器
　　* 1GB内存(推荐2GB)
　　* 100MB的硬盘空间

　　支持的显示设备：

　　* 桌面显示器：三星SyncMaster 2233RZ 120Hz LCD、优派FuHzion VX2265wm 120Hz LCD和100Hz以上刷新率的CRT显示器；

　　* 三菱Diamond系列1080p DLP电视；

　　* DepthQ HD 3D投影仪。

　　只有达到每秒60帧以上的画面显示速度人眼才不至于感到闪烁，对于采用时分法的3D Vision，左眼60帧加上右眼60帧，这样显示端至少要在每秒显示120帧画面才行，这就是为什么3D Vision对显示设备提出了120Hz的要求。对于桌面显示器，除了模拟CRT外，目前有三星和优派的两款3D LCD显示器可以达到120Hz的刷新率，几乎可以说是为3D Vision量身定做的。

　　支持的显卡：

　　* NVIDIA GeForce系列GPU，包括GTX200系列、GeForce 9系列和GeForce 8系列显卡。

　　3D Vision目前支持2-way SLI模式，在未来的驱动中还将支持3-way和Quad SLI模式。

　　支持的游戏、电影：

　　3D Vision支持超过300款的3D游戏，NVIDIA官方提供了支持列表，并按游戏的立体效果作了良好、好和一般的分类。

　　3D Vision也能用来观看3D电影，在它提供的软件包里有专门的3D电影播放软件Stereoscopic 3D Movie player，甚至在官网上还提供一些3D电影下载供你欣赏。

　

◆ 3D Vision立体幻镜产品欣赏

极具NVIDIA风格的3D Vision包装

　　3D Vision所需硬件全部在上面这个绿色的盒子里，非常有NVIDIA风格。实际上，3D Vision硬件上主要由红外发射器和无线立体眼镜组成。

包装盒内的内容

3D Vision两大组成部件：无线立体眼镜和红外发射器

红外发射器

　　红外发射器通过USB端口与计算机相连，它的作用在于将显示端垂直同步讯号通过红外传输给无线立体眼镜，立体眼镜接收到讯号后，以此讯号作为快门切换同步讯号来屏蔽左眼或右眼视野，它的传输距离为20英尺（6.1米）。

　　在发射器的一侧有一个印有NVIDIA Logo的按钮，可能用来开关发射器。同时还作指示灯使用，当连接PC并驱动安装正常后，此按键会显示深绿色，否则显示为深红色。

　　除了发射垂直同步讯号外，在发射器上还有景深调节旋纽，可以调节游戏或电影中图像的景深，也可以通过快捷键（Ctrl+F3/F4）来实现这一功能。

红外发射器上的功能设计

　　除了景深调节旋纽外，在发射器上还具有Mini USB接口，与计算机相连，另外还有DLP HDTV同步接口，对于LCD或CRT不需要使用这个接口。当与计算机连接上后，指示灯会显示绿色。

无线立体眼镜

　　3D Vision的主角无线立体眼镜采用时尚的太阳镜造型，整个眼镜重量才50g，佩戴舒服，可更换鼻托以适应不同人的需求，原来戴眼镜的玩家也可直接佩戴这个3D立体眼镜。

　　立体眼镜的作用在于当接收到垂直同步讯号后，驱动液晶分子完全遮蔽进入左眼/右眼的光线，或开透进入左眼/右眼的光线，在同一时间，只允许一只眼看到显示器上的图像，下一幅图像则由另一只眼看到。

无线立体眼镜

　　由于需要电压驱动液晶分子工作，所以立体眼镜是需要电能的，可以通过Mini USB端口连接PC给它充电，充电接口边上有一个小指灯可判定是否在进行充电，充满电后可以工作40小时。

无线立体眼镜上的功能设计

　　除了充电用的Mini USB接口外，在眼镜的左腿架上还有开关及指示灯，当开启后，指示灯会显示绿色，如果10分钟不使用，则自动关闭节省用电。

全套配件

　

◆ 3D Vision立体幻镜的安装

　　在硬件安装上，3D Vision是异常简单，简单到只需要把红外发射器用USB线与电脑连起来就行了。需要注意的是，在安装stereoscopic 3D驱动之前不要连接红外发射器，在驱动安装过程中会提示要求连接红外发射器，此时再将它与电脑连接起来，正常的话，发射器上那个NVIDIA Logo会显示深绿色。

　　如果是安装在DLP HDTV上，另外需要安装3D同步线缆，本文旨在介绍3D Vision在桌面显示器上的玩法，因此DLP的连接与应用不多赘述。

　　需要注意的是，每秒120帧的画面，从显卡传输到显示器的数据量翻了一倍，因此对连接到LCD的DVI连线也提出了新的要求，也就是说需要Dual Link标准的DVI线缆，它内含两条TDMS（transition differential minimized signaling），其最大频宽为2*165MHz@10bit，能每秒传送3.3亿点像素。对于22寸的LCD来说，在1680*1050@120Hz下，每秒需求传送量超过2.1亿点像素，显然只有1.65亿点像素传输量的Single Link标准的DVI线缆是不能满足要求的，Dual Link DVI还可以满足将来的1080p@120Hzr的传输要求。Dual Link的DVI接口一般是24针（DVI-D）或29针（DVI-I）设计，而Single Link标准的接口通常是12-24针设计，比较容易区分。

　　对于CRT显示器，3D Vision提出的要求是100Hz以上的垂直刷新率，它与显卡间是通过VGA视频线缆进行信号传输的，由于VGA标准是通过脉冲电波信号来传输模拟信号，工作原理与DVI的TDMS完全不同，同样情况下，它所需要带宽还不到DVI技术的1/10，因此在传送带宽上是不存在问题的。这也是为什么目前各大工程及各大机构的指挥中心均采用VGA技术来传输超高清晰的大屏幕图像。

给立体眼镜充电中

　

◆ 3D Vision立体幻镜驱动安装与设置

配套光盘的安装界面

　　3D Vision套件里附送有一张安装光盘，整合有GeForce ForceWare v181.22显卡驱动和stereoscopic 3D v181.25立体眼镜驱动，并包含有安装使用指南文档。

　　在安装立体眼镜驱动之前，需要先安装显卡驱动，如果你安装了较新的GeForce显卡驱动（181.20以上版本）可直接选择安装3D Vision驱动。

3D Vision驱动安装界面

询问是否安装Steroscopic 3D Viewer软件

　　在3D Vision驱动安装中，会询问是否安装Steroscopic 3D Viewer软件，这是一个立体图片显示软件，立体图片来自于立体游戏截图或其它资源提供。

设置向导

　　当驱动安装完成后，进入3D Vision设置向导界面，根据提示一路“Next”下来。

提示连接红外发射器

　　首先是提示你连接好红外发射器，在前面已说过，驱动安装之前，红外发射器与PC间是要断开的。

选择游戏环境，一般的桌面PC平台还是DLP HDTV或联网模式

选择显示输出设备

　　由于我们并没有连接120Hz的LCD，因此选择的是CRT作显示端，甚至可以选择红蓝眼镜方式。如果选择红蓝眼镜方式，需要另外使用红蓝眼镜来观察显示器。

提示打开立体眼镜上的开关

硬件测试

　　一切准备就绪后，开始硬件测试，在屏幕上显示一幅立体图像，让你选择左眼和右眼各看到各什么景物（此测试中，左眼看到是三角形，右眼看到的六角形）。选择正确后所有设置向导也完成。

　　这些向导其实在NVIDIA控制面板里也可以设置。当成功安装好3D Vision驱动后，你会发现在NVIDIA控制面板里多了一项“Steroscopic 3D”，就是用来对3D Vison进行管理和设置的。

基本设置

　　在基本设置界面里，包含有“开启Steroscoopic 3D”效果、调节景深、选择显示端、改变瞄准器、设置键盘热键和立体效果测试等功能。

改变游戏中的瞄准器

　　在开启Steroscoopic 3D后，由于左眼与右眼看到的图形并不一样，原来游戏中的瞄准器（准心）也一分为二不再成为瞄准器，不过不要紧，可以在驱动控制面板中启用新的瞄准器，提供了多种款式供你选择。

设置热键

　　通过设置键盘热键，方便在游戏里控制立体效果，包括开启或关闭立体效果、景深调节、显示或隐藏瞄准器、显示或隐藏游戏界面兼容性文字等功能。

测试立体效果

立体效果测试画面

　　在这个测试程序中，演示的是NVIDIA商标由远及近的变化过程，如果你是第一次看到立体的图像，一定会为它带来的效果感到震撼。

3D 游戏兼容性列表

　　在控制面板中还列出来目前3D游戏对3D Vision的兼容列表，根据兼容性的好坏分别给予“优秀、良好、一般”的评价。为了方便查找，还可以选择只显示本电脑上安装了的游戏。

3D电影播放

　　NVIDIA还专门提供了一款3D电影播放软件，由于需要垂直同步讯号作快门讯号，所以无论是3D电影还是3D游戏，只有在全屏下才能展现出立体效果。

　

◆ 3D Vision立体幻镜实战体验

　　3D Vision号称“开盒即用”，意在说明使用上非常简单，实际上也是这样的。在NVIDIA驱动控制面板设置好“开启立体效果”选项后，每次进入游戏就会自动打开立体显示效果，当然你也可以通过快捷键开启或关闭立体显示效果（默认快捷方式为Ctrl+T）。

Left 4 Dead开启Steroscoopic 3D后的效果（裸眼）

　　当游戏里开启Steroscoopic 3D后，在右下角会显示一些兼容性相关信息（绿色文字），也可以通过热键（默认Ctrl+Alt+Insert）关闭这些信息。

　　由于左右眼看到的图像是有差异的，所以不戴上立体眼镜时，看到的画面是有无数重影的，一旦戴上立体眼镜，展现在你眼前的就是极具立体感的3D世界。

透过眼镜拍摄下的画面，可以看到眼镜里的画面是没有重影的

　　对于3D Vision所带来的效果，确实只可意会难以言传，各人的感受或许也有不同，还是看看我们几位编辑试用后的一些看法吧：

　　“整体来说立体效果不是很明显，可能是因为原先期望较高的缘故吧。不过在物体由远及近时立体效果确实比较显著，当怪物张开嘴巴，有口水从它嘴里溅出的时候，我会下意识地去躲。还有个问题，3D眼镜戴久了会有一点头晕的感觉，这可能会是长期使用者需要慢慢去适应的。”

　　“立体效果要看情况，运动从左到右的话，空间感还挺不错，不过最好的话，还是从远到近处高速接近，这样就能最佳地体验到立体逼真感觉。”

　　“没戴3D眼镜之前观看视频时，跟平时的平面视频差不多，画面有点双重模糊的感觉；戴上3D眼镜观看之后感觉画面不但一下子清晰了之外，而且感觉眼前一亮，整个人像是走进了视频似的，像置身其中亲身经历的感觉。它的效果有一部分取决于视频画面活动体的远近距离，近的时候会真实很多，给我感觉很深刻的是那个流口水的怪兽画面，当它张开口的时候，口水像是快喷到我脸上似的，我不由自主地猛闪开，还有一个近距离会旋转的标志，像是跑到了电脑外面不停地旋转。我觉得这个3D眼镜还是很有意思的。”

　　“效果挺明显，不过色彩好像不太真实，或者说色彩好像不够原来的丰富。”

　　很多试用者都提到3D眼镜戴久了会头晕，实际上这个并不是3D眼镜的原因，是由于人生理机能的反应，视觉与“前庭器”（感受身体平衡的器官）不协调造成大脑混乱从而引起头晕，需要一段时间去适应立体效果带来的感官上的刺激。

　　值得一提的是，戴上3D眼镜后，整个画面亮度都会明显下降。

　

◆ 立体效果游戏性能测试

　　我们测试了Fallout 3、FarCry 2、World In Conflict、Call of Duty和Crysis Warhead几款游戏开启Steroscopic 3D后的表现，除了Crysis Warhead和FarCry 2在DX10模式下不能正常显示立体效果外，其它几款游戏均能很好支持3D Vision，Crysis Warhead和FarCry 2在DX9模式下也表现正常。由于WIC也是DX10的游戏，且能很好支持3D Vison，因此只能说3D Vision对个别DX10游戏的兼容性不好。

　　当在游戏中开启SteroSopic 3D效果后，游戏运行速度会出现大幅下降的情况，主要是因为SteroSopic 3D驱动程序需要为同一画面作两次渲染，分别供左右眼观看，在数据处理量上翻了一倍，存放页面的帧缓冲容量也增长一倍，对整个游戏的运行性能影响巨大。另外，对一些高运行速度的游戏，在开启立体效果后，由于受到垂直同步的限制，最高FPS也只能达到60。

　　下面的测试所用平台为：

　　Intel Core 2 Quad 6700（3.0GHz）
　　G.Skill DDR2-800 1GBx2
　　Seagate ES.2 500G
　　Zotac GeForce GTX 285
　　Dell P1130 CRT
　　GeForce Forceware v181.22 driver
　　GeForce stereoscopic 3D v181.25 driver

　　从FarCry 2和WIC两个游戏的测试来看，开启Steroscopic 3D效果后，性能下降幅度在50%左右，在1280*1024分辨率下，平均FPS分别只有19.4和24，而我们使用的显示器在这个分辨率下能达到100Hz的刷新率，针对单眼的刷新率为50Hz，因此这个性能下降可以排除垂直同步的影响。

　

◆ 3D Vision试用总结

　　3D显示技术虽然早已有之，但像NVIDIA这样从硬件到软件提供一套完善的PC游戏解决方案还是第一次。凭借3D Vision立体幻镜，让玩家沉浸在前所未有的立体内容世界中，枪林弹雨和青山绿水都跃然屏幕，恍若身临其境，带给玩家更加真实的游戏体验。

　　想很好地感觉3D Vision的立体世界，一台120Hz或以上刷新率的LCD是非常有必要的，一块好的显卡也同样不可少，虽然GeForce 8以上显卡都能支持3D Vision，但在开启SteroSopic 3D效果后，游戏运行速度会下降50%左右，推荐使用GeForce 9800GT以上显卡，如果组建SLI系统更是如鱼得水。

　　目前绝大多数游戏都能良好支持3D Vision，对个别DirectX10的游戏的兼容性不好，驱动上还有完善的空间。除了游戏外，在休闲之余，可以欣赏一下3D电影，浏览一下3D图片。

　　3D Vison的国内售价为1399元，加上显示器的投资（三星2233RZ 120Hz LCD市场价2700元），总共约4000元，你也可以用高刷新率的CRT或TV来代替。我们还是希望NVIDIA在改进软硬件的同时，将3D Vision的售价更平民化，真正在游戏玩家中普及开。