3D立体显示技术原理与游戏应用历程简介

　　由于 3D 立体显示具备高度的娱乐性，因此很早就应用于娱乐产业，不过由于拍摄、制作与播映的成本高，因此普及率有限。不过近年来 3D 显示软硬件技术逐渐成熟普及，加上电影与家电厂商有计划的强力推广，因此自 2009 年以来一跃而成为热门话题。

　　同属娱乐产业一环的游戏产业，应用 3D 立体显示技术也已经有 20 多年的时间，从 1986 年 SEGA 推出的「3D 眼镜」，到 1987 年任天堂推出的「Famicom 3D 系统」，1995 年任天堂推出的「Virtual Boy」，2010 年中 SCE 预定透过系统软体更新支持的 PS3 3D 立体显示功能，一直到 2010 年度内任天堂预定推出的「Nintendo 3DS」，可说是相当丰富。

　　?SEGA MarkIII / Master System「3D 眼镜（3D Glasses）」

　　SEGA 于 1986 年 6 月在北美推出以 SEGA MarkIII 架构搭配崭新外型设计的「SEGA Master System」，并于同年推出了游戏机史上首款 3D 立体眼镜周边「3D 眼镜」，采用有线连接的液晶式 3D 立体眼镜，在 SEGA MarkIII 与北美版 Master System 上必须透过卡片式转接装置来连接，在日本版 Master System 上则是直接提供专属的连接端子。

SEGA 3D 眼镜

　　支持 SEGA 3D 眼镜的游戏共有 8 款：

　　?《剑鹰 3D（Blade Eagle 3-D＿》

　　?《火线行动（Line of Fire）》

　　?《迷宫猎人 3D（Maze Hunter 3-D）》

　　?《飞弹防空 3D（Missile Defense 3-D）》

　　?《Out Run 3-D》

　　?《海战 3D（Poseidon Wars 3-D）》

　　?《太空哈利 3D（Space Harrier 3-D）》

　　?《立体空战 3D（Zaxxon 3-D）》

　　?任天堂 Famicom「立体眼镜（とびだせメガネ）」

　　1987 年 3 月，草创期的 SQUARE 以 7 社联合品牌 DOG（Disk Original Group）在红白机磁碟系统推出支持 3D 立体显示的 3D 动作射击游戏《立体大作战（とびだせ大作?椋?罚?⑺嬗蜗匪统龈绞艉炖堵松? 3D 立体眼镜「立体眼镜（とびだせメガネ）」。

《立体大作战》游戏磁碟片与立体眼镜

　　游戏的构成非常类似 SEGA 的《太空哈利》，采用朝画面深处奔驰跳跃的 3D 玩法，只要开启 3D 模式并戴上眼镜，就能在具备立体感的关卡中体验高速奔驰的乐趣。

　　由于采用的是低成本的红蓝滤色式 3D 立体显示，因此能随游戏免费附赠眼镜无须另行添购，以 3D 玩法为卖点加上支援立体显示的新奇功能，推出当时颇受玩家注目。

　　?任天堂 Famicom「Famicom 3D 系统（Famicom 3D System）」

　　输人不输阵的任天堂，也在 SEGA 3D 眼镜问世隔年的 1987 年 10 月，推出 Famicom 用 3D 立体眼镜「Famicom 3D 系统」，同样是采用有线连接的液晶式 3D 立体眼镜，透过插在 Famicom 周边扩充端子的转接装置连接，采用束带固定于头部的头戴式设计。

任天堂 Famicom 3D 系统

　　支持 Famicom 3D 系统的游戏共有 7 款：

　　?《动物学园（アタックアニマル学园）》

　　?《太空立体战争（コズミックイプシロン）》

　　?《JJ 大作战（JJ）》

　　?《立体赛车（ハイウェイスタ?）》

　　?《任天堂方程式赛车 2：3D 越野赛（ファミコングランプリII 3Dホットラリ?）》

　　?《太空立体战（ファルシァ◇）》

　　?《风云少林拳 黑暗魔王（风云少林拳 暗?の魔王）》

　　?任天堂「Virtual Boy」

　　上述的 3D 立体眼镜都是以选购周边方式推出，而且当时的游戏机完全不具备 3D 绘图能力，能呈现的立体影像仅限于有层次感的平面图像，因此普及率与支持度都不高。

　　1995 年 7 月，任天堂推出首款真正支持 3D 立体显示的游戏主机「Virtual Boy（VB）」，由曾主导 GAME&WATCH 与 GB 系列等畅销商品的任天堂开发一部部长横井军平提案研发，采用双显示器式的设计，透过左右两组显示器来营造出立体感。

Virtual Boy

　　Virtual Boy 采用 NEC 制造的 32 位元微处理器，可提供一定的 3D 绘图处理能力。为了克服双显示器设计的高成本，Virtual Boy 采用独特的红色 LED 阵列扫描成像，左右眼分别配置 384 个水平排列的红色 LED 阵列，透过每秒摆动 50 次的反射镜与每次摆动间闪烁 224 次的红色 LED 阵列，来构成 384 × 224 每秒更新 50 次的 4 段红黑色阶画面。

　　虽然 Virtual Boy 提供了货真价实的 3D 立体显示效果，不过由于红黑色阶的单调画面不吸引消费者目光，相较于同期的 PlayStation / SEGA Saturn 来说毫不讨喜，加上游玩时旁观者完全无法一窥究竟，而且有传闻指出 Virtual Boy 对儿童的视力有负面影响，因此销售状况欠佳，前后只推出 19 款游戏就下台一鞠躬，是任天堂历来最短命的游戏机。

　　?KONAMI「Solid Eye」

　　KONAMI 于 2005 年 12 月推出 PSP 卡片策略游戏《潜龙谍影 ACID 2（Metal Gear Acid 2）》，并随游戏附赠特制 PSP 用 3D 立体眼镜「Solid Eye」。该眼镜是以薄板组合而成，上面附有两个透镜孔，安装后会将 PSP 的画面分隔为左右两半，当玩家从透镜孔观看画面时，就会由左右两不同画面的视差产生出立体感，体验 3D 立体化的游戏乐趣。

　　游戏中提供《潜龙谍影 3：求生战》的立体写真供玩家收集欣赏，也可以透过连线来下载自己拍摄的战场写真，之外还与写真偶像杂志「sabra」合作提供性感女星写真。

《潜龙谍影 4》交叉视线法 3D 立体画面范例

　　Solid Eye 采用的是前面提过的双镜筒平行视线法，不过由于开启 3D 模式时画面显示面积会变成原本的一半，而且游玩时双眼必须紧凑在眼镜前，趣味性大于实用性。

　　?NVIDIA「3D Vision」

　　PC 显卡大厂 NVIDIA，于 2008 年底率先发表了供 PC 使用的 3D 立体眼镜「3D Vision」，并于 2009 年 3 月正式推出。搭配 NVIDIA 针对自家 GeForce 系列显卡所规划的解决方案与众多 PC 游戏厂商的支持，让玩家抢先体验 3D 立体显示游戏的乐趣。

　　3D Vision 同样采用常见的液晶式 3D 立体眼镜，透过 USB 介面的红外线同步讯号发射器与 PC 显卡同步运作，搭配的显示器则要求必须支援每秒 120 次的刷新频率，以提供双眼稳定的每秒 60 张画面显示，因此对于显卡效能与显示器规格有相当的要求。

红外接收器

迷你USB充电端口

正面具备立体显示功能切换开关

　　背面具备景深调节旋钮

　　由于 3D Vision 可从驱动程序去支持 3D 立体显示效果，因此许多先前推出的 PC 游戏都能就地获得 3D 立体显示效果，而不需要另行更新。不过 3D Vision 整套要价 199 美元，已经相当于中高端显卡的价位，因此销售量并不大。

　　NVIDIA 后续配合 GeForce GTX 400 系列同步发表支持 3 屏幕的「3D Vision Surround」技术，可提供 3 屏幕环绕 3D 立体显示功能，不过对硬体配备的需求也更上层楼。

　　?KONAMI《潜龙谍影 Arcade》

　　3D 立体显示在大型电玩机台的应用最早可追溯到 1980 年代，由于大型电玩机可针对游戏需求来订制硬件，因此包括体感框体、多萤幕显示、3D 立体显示等应用可说是五花八门，近期较受瞩目的当属 KONAMI 的《潜龙谍影 Arcade（Metal Gear Arcade）》。

4 台连线的驾驶舱式豪华框体

　　《潜龙谍影 Arcade》是以 2008 年 6 月推出营运的 PS3 连线动作对战游戏《潜龙谍影 Online（Metal Gear Online）》为基础所制作，承袭 PS3 版基本系统，并加入 3D 立体显示、5.1 声道身历声环绕音效、光线枪控制器 + 头部连动体感操作等崭新玩法。

　　《潜龙谍影 Arcade》采用的是偏光式 3D 立体眼镜，除了提供 3D 立体显示功能（可关闭）之外，还配置了能侦测头部动作的装置，让玩家能以头部来控制角色的视点。

　　?SCE「PlayStation 3」

　　推广 3D 不遗余力的 Sony，于 2009 年 1 月在美国消费电子展（CES）中，率先展示了以 PS3 搭配偏光式 3D 液晶电视来提供 3D 游戏娱乐的应用，后续也在 2009 年 2 月的台北国际电玩展中展出了相同的组合。2009 年 11 月举办的经营策略说明会中，则是正式确认所有 PS3 皆可透过系统软件更新方式支持 3D 立体显示多媒体影音游戏娱乐功能。

　　2009 年台北国际电玩展的展出，当时采用的是偏光式 3D 眼镜

　　2009 年资讯月展前记者会的展出，已改为液晶式 3D 眼镜

　　Sony 目前已经确定会在 2010 年 6 月推出 3D 电视产品，并搭配 PS3 进行促销，提供购买高阶 3D 液晶电视的消费者支持 3D 显示的 PSN 下载游戏作为赠品，包括：

　　?《磁浮飞车 HD（WipEout HD）》完整版

　　?《摩托风暴：太平洋裂缝（MotorStorm: Pacific Rift）》单一关卡 3D 展示

　　?《PAIN（PAIN）》3 个章节 + 新手教学

　　?《Super Stardust HD（Super Stardust HD）》完整版

　　支持 3D 立体显示游戏的 PS3 系统软件更新预定于 2010 年 6 月配合 3D 液晶电视同步放出，支持 3D 版蓝光光碟影片播放的 PS3 系统软体更新则预定于 2010 年底前放出。

　　SCE 方面也表明将全力投入 3D 立体显示游戏的研发，虽然《跑车浪漫旅 5 序章》与《美国职棒大联盟 09》曾出现在技术展示中，不过目前还未确定是否会正式支持。

　　?任天堂「Nintendo 3DS」

　　2010 年 3 月 23 日，任天堂闪电发表将于 2011 年 3 月底前推出支持裸眼 3D 立体显示的 NDS 后继机种「Nintendo 3DS（N3DS，暂称）」，不过文字新闻稿中仅提到「支持裸眼 3D 立体显示」与「兼容已有 NDS / NDSi 软件」这两个特点，其余详情仍旧是个谜。

　　N3DS 恶搞假想图

　　NDS已成为任天堂历来最畅销的游戏机，各界早就相当关注推出已 5 年多的 NDS 后继机种的风吹草动，因此这次 N3DS 的发表立刻引起各界热烈的回响。虽说目前公布的资料极其有限，不过反而留下更多想像的空间。已问世多年的裸眼 3D 立体显示技术也搭上 N3DS 的顺风车，瞬间成为众所关注的焦点。

　　包括 SHARP 与日立等原本就积极研发裸眼 3D 立体显示技术的厂商，也紧跟着 N3DS 发表了各自的新产品，像是 SHARP 发表了整合触控功能的高画质裸眼 3D 液晶屏幕，日立发表了能减轻眼睛疲劳感的裸眼 3D 液晶面板等，都是采用液晶视差屏障式的设计。

　　由于任天堂自 1980 年起就长期采用 SHARP 的液晶屏幕，因此 N3DS 采用 SHARP 产品的可能性相当高，不过任天堂与 SHARP 双方对此都三缄其口，目前还无法确认。

　　身为后继机种的 N3DS 已确定能兼容已有 NDS / NDSi 软件，预计将可顺利继承 NDS 打下的大片江山，而新加入的裸眼 3D 立体显示功能究竟能为游戏带来什么样的变革？是否还有其他令各界震惊的新功能存在？一切谜团将于 6 月中旬举办的 E3 展中揭晓...