3D方案初探
因为家里买了支持DLP 3D的投影,所以对如何实现3D有了兴趣,现在对基本的原理有了一些了解,把我个人的理解写下来,可能有疏漏之处。
3D的原理:人的左右眼是因为瞳孔的距离,所以看到的是两个有差别的画面,虽然差距很小,但是因为两个画面不同,所以大脑将这两个画面合成后就变成了3D画面。一次偶然我发现自己的左眼视力好于右眼,把一根手指靠近鼻子时,刚好看到双眼合并的画面时(手指出现重影之前的画面),我通过依次闭上左右眼发现我看到的主画面是以左眼的画面为主。我以为这是我眼睛的问题,但是后来查了很多资料,发现原来这是正常现象,有人说:“调查显示使用左手的人中50%的人主视力的眼睛是左眼”,而另一只眼睛则是辅助视力和实现3D功能。
基于以上,如果让左右眼看到两个相近却不同的画面,那么通过人脑的合成,3D就实现了!那么如何实现呢?这里先说说3D眼镜:
1.裸眼3D技术,通过显示技术,让人的眼睛产生视觉差,最直接当然也是最昂贵的,这里不考虑。
2.色差3D技术,也就是我们最常见的红蓝、红绿技术,实现方法最简单成本最低。原理很简单,通过红蓝眼镜左眼看到的画面过滤了红色,右眼看的的画面过滤了蓝色,形成了两个不同的画面,经过大脑处理就得到了立体画面。
3.偏光3D技术,我的墨镜是偏光的,用它看手机白色的屏幕时可以看到彩虹,我想它可能和三棱镜的原理类似,而偏光测试卡则更说明了它可以过滤纵向(或横向)的光线,从而看到卡片上隐藏的人物。偏光眼镜通过把一部分光过滤掉从而实现墨镜的作用,那么如果左眼过滤掉纵向的光线,右眼过滤横向的光线,左右眼看到的画面不就不同了吗?现在只需你的显示设备显示出类似偏光测试卡的画面了!这种偏光的眼睛也称被动式眼镜,这是相对于主动快门式眼镜而言的。偏光眼镜从几十到一两百,相对低廉。
4.主动式快门3D技术,DLP 3D、nVidia 3D都属于此类。显示设备通过将原本60Hz的垂直屏幕刷新率倍增到120Hz,通过眼镜上的传感器和电视/投影通讯,将画面过滤为两个60Hz的画面,分别显示给左右眼。比如左边的眼镜显示奇数的刷新,遇到偶数刷新则关闭、右边眼镜显示偶数的刷新率,遇到奇数刷新则关闭,这样不同的画面通过显示设备的不断反馈给左右眼,从而实现3D效果。因为刷新率和帧数(fps)是有关系的,我们都知道帧数大于24帧/秒时人眼看不到画面的卡顿,刷新率是CRT(老式显示器)上的一个指标,因为CRT通过电子枪发射电子束,轰击每个像素点上的荧光粉,使每个像素都发光(显像管),但荧光粉被点亮后很快会熄灭,所以电子枪必须循环地不断激发这些点。每秒点亮一次所有像素点为1Hz/s的垂直刷新率,那么60Hz就是每秒点亮所有像素点60次。假设你的液晶屏响应时间是16ms,则最大帧率为63fps(1000ms/16ms),你设置的刷新率为20Hz,显卡输出的帧数为100,那最终真实显示结果为20帧,是你设置的刷新率太低了。
以上按照眼镜的类型来分类,只要根据显示设备的类型使用匹配的眼镜就可以观看3D了,比如nVidia 3D需要nVidia的显卡、nVidia 3D眼镜和普通的显示设备,所以比较容易理解。
但是播放设备也就是3D信号源就没有那么好理解了,帧连续(Frame sequential)、帧封装(Frame packing)、并排格式(Side by side)、 上下格式(Top and Bottom)这几个术语搞得我有点晕。再加上HDMI1.4标准的推出,让我再次迷茫了很久。
通常而言,如果播放设备是一台配置较高的电脑(主要指CUP和显卡性能好),任何3D视频格式都可以通过SSP(Stereoscopic Player)软件播放,使用任何3D眼镜观看。SSP会自动检测影片,并按照你设置的输出方式播放。比如现在有一部上下格式的3D影片,只要用SSP打开影片并选择输出格式为红蓝,便可以直接使用电脑显示器+红蓝眼镜实现。主动快门的DLP 3D只要把电脑的刷新率调整到120Hz,打开SSP播放3D电影(上下、左右格式的皆可)输出时选择DLP 3D,打开投影的DLP 3D开关,戴上DLP 3D眼镜,就可以观看了。nVidia 3D技术需要购买nVidia的快门眼镜外还需nVidia发射器以实现眼镜和画面的同步,这样就可以玩支持nVidia 3D Vision的游戏,而所有支持DLP 3D的投影上就有这种发射装置,所以无须另外购买,但是支持DLP 3D的游戏应该是没有的。
但是各种播放设备并不如电脑这般强大,如果需要使用PS3通过投影看3D电影呢?这就涉及到了上面所说的3D信号源的问题了。电脑可以选择输出的格式是直接红蓝、帧连续(DLP 3D)、帧封装(蓝光3D的标准HDMI1.4)等,但是高清播放器、PS3、蓝光碟机就不行了,于是又有了业界的HDMI 1.4的标准,HDMI 1.4标准的输出格式为帧封装,任何标记为HDMI 1.4兼容的产品必须能够支持这种格式。它是蓝光3D播放机的标准输出格式,所以只要支持HDMI 1.4标准的3D显示设备都可以实现3D,不管你用的是什么眼镜,只要播放器和液晶电视支持HDMI 1.4。当然也有例外,PS3只支持HDMI 1.3,但也可以连接支持HDMI 1.4的液晶电视实现3D功能,HDMI1.3 我没试过,不知道能不能实现3D。
这里整理一下绝对可以实现3D功能的设备:
支持HDMI 1.4的播放器(高清播放器、蓝光碟机)+支持HDMI 1.4的液晶电视或投影(如acer 5360BD)+输出设备所对应的眼镜
电脑+任何输出设备+输出设备所对应的眼镜
这里再说说高清播放器和DLP的3D Ready
因为我的投影只支持DLP 3D的缘故,实现3D需要搭配电脑,所以我买了不支持HDMI 1.4标准的高清播放器,最终选了美如画 R5三代,我原本以为它只支持红蓝3D的影片,但是使用后我发现它的输入格式可以是上下、左右的影片,而通过菜单键可以将它们都转换成红蓝格式输出,这样我只有戴上红蓝眼镜就可以通过投影观看3D电影了,而且比红蓝影片效果要好很多!但是我却无法使用DLP 3D技术,因为它没有输出DLP 3D的选项。而美如画R5 第五代则支持HDMI 1.4,所以它可以连接支持HDMI 1.4的显示设备,但依然无法支持DLP 3D,这么说来的3D Ready就如同鸡肋。
而我怎样才能使用DLP 3D技术连接PS3、支持HDMI1.4高清播放器呢?这里就需要转换器了,优派有一款卖2000多,比较昂贵,还有3D魔法师这种设备,七八百的样子,它们可以将支持HDMI1.4的播放设备所发送的帧封装信号转换成DLP 3D所能识别的帧连续信号,这样就可以使用DLP的主动快门眼镜看了。
所以这里又给3D游戏爱好者出了难题,如果要玩PS3的3D游戏,最好还是带上它去亲自测试显示设备能不能支持3D功能(绝大多数投影都不支持,acer的5360BD支持,比相同参数的5360贵了两千,就因为多了这一功能)。而电脑上支持nVidia 3D的游戏就需要购买它的发射器和眼镜了,一幅眼镜七八百,而相同原理的DLP 3D眼镜也就两百多,感叹下nVidia抢劫啊!
可能你还有疑问:上下半宽、左右半高这些影片该选哪种?引用一段网友的文字:
真正的3D片源都是双画面的,那么这个双画面的分辨率,比如1920*1080的全高清格式,左右格式的全宽,就应该是3840*1080,上下格式的全高,就是1920*2160。左右半宽就是1920*1080,上下半高就是1920*1080,半宽和半高主要就是为了适应电视的播放,因为目前的电视只支持1080P全高清的解码,不支持超过1920*1080尺寸的视频。
左右半宽到了快门电视上,实际输出是960*1080,把宽度拉伸了一倍变成1920*1080。
上下半高的到了快门电视上,实际输出是1920*540,把高度拉伸了一倍也变成1920*1080。
左右半宽的到了偏光电视上,实际输出是960*540,把宽度拉伸了一倍,但是高度却减为原来的一半,就是1920*540。
上下半高的到了偏光电视上,实际输出是1920*540,宽度没有变,但是把540的像素按照隔行的方式给拉开,上画面和下画面的交错着显示。
待续。。。
3D的原理:人的左右眼是因为瞳孔的距离,所以看到的是两个有差别的画面,虽然差距很小,但是因为两个画面不同,所以大脑将这两个画面合成后就变成了3D画面。一次偶然我发现自己的左眼视力好于右眼,把一根手指靠近鼻子时,刚好看到双眼合并的画面时(手指出现重影之前的画面),我通过依次闭上左右眼发现我看到的主画面是以左眼的画面为主。我以为这是我眼睛的问题,但是后来查了很多资料,发现原来这是正常现象,有人说:“调查显示使用左手的人中50%的人主视力的眼睛是左眼”,而另一只眼睛则是辅助视力和实现3D功能。
基于以上,如果让左右眼看到两个相近却不同的画面,那么通过人脑的合成,3D就实现了!那么如何实现呢?这里先说说3D眼镜:
1.裸眼3D技术,通过显示技术,让人的眼睛产生视觉差,最直接当然也是最昂贵的,这里不考虑。
2.色差3D技术,也就是我们最常见的红蓝、红绿技术,实现方法最简单成本最低。原理很简单,通过红蓝眼镜左眼看到的画面过滤了红色,右眼看的的画面过滤了蓝色,形成了两个不同的画面,经过大脑处理就得到了立体画面。
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红蓝图片 |
3.偏光3D技术,我的墨镜是偏光的,用它看手机白色的屏幕时可以看到彩虹,我想它可能和三棱镜的原理类似,而偏光测试卡则更说明了它可以过滤纵向(或横向)的光线,从而看到卡片上隐藏的人物。偏光眼镜通过把一部分光过滤掉从而实现墨镜的作用,那么如果左眼过滤掉纵向的光线,右眼过滤横向的光线,左右眼看到的画面不就不同了吗?现在只需你的显示设备显示出类似偏光测试卡的画面了!这种偏光的眼睛也称被动式眼镜,这是相对于主动快门式眼镜而言的。偏光眼镜从几十到一两百,相对低廉。
4.主动式快门3D技术,DLP 3D、nVidia 3D都属于此类。显示设备通过将原本60Hz的垂直屏幕刷新率倍增到120Hz,通过眼镜上的传感器和电视/投影通讯,将画面过滤为两个60Hz的画面,分别显示给左右眼。比如左边的眼镜显示奇数的刷新,遇到偶数刷新则关闭、右边眼镜显示偶数的刷新率,遇到奇数刷新则关闭,这样不同的画面通过显示设备的不断反馈给左右眼,从而实现3D效果。因为刷新率和帧数(fps)是有关系的,我们都知道帧数大于24帧/秒时人眼看不到画面的卡顿,刷新率是CRT(老式显示器)上的一个指标,因为CRT通过电子枪发射电子束,轰击每个像素点上的荧光粉,使每个像素都发光(显像管),但荧光粉被点亮后很快会熄灭,所以电子枪必须循环地不断激发这些点。每秒点亮一次所有像素点为1Hz/s的垂直刷新率,那么60Hz就是每秒点亮所有像素点60次。假设你的液晶屏响应时间是16ms,则最大帧率为63fps(1000ms/16ms),你设置的刷新率为20Hz,显卡输出的帧数为100,那最终真实显示结果为20帧,是你设置的刷新率太低了。
以上按照眼镜的类型来分类,只要根据显示设备的类型使用匹配的眼镜就可以观看3D了,比如nVidia 3D需要nVidia的显卡、nVidia 3D眼镜和普通的显示设备,所以比较容易理解。
但是播放设备也就是3D信号源就没有那么好理解了,帧连续(Frame sequential)、帧封装(Frame packing)、并排格式(Side by side)、 上下格式(Top and Bottom)这几个术语搞得我有点晕。再加上HDMI1.4标准的推出,让我再次迷茫了很久。
通常而言,如果播放设备是一台配置较高的电脑(主要指CUP和显卡性能好),任何3D视频格式都可以通过SSP(Stereoscopic Player)软件播放,使用任何3D眼镜观看。SSP会自动检测影片,并按照你设置的输出方式播放。比如现在有一部上下格式的3D影片,只要用SSP打开影片并选择输出格式为红蓝,便可以直接使用电脑显示器+红蓝眼镜实现。主动快门的DLP 3D只要把电脑的刷新率调整到120Hz,打开SSP播放3D电影(上下、左右格式的皆可)输出时选择DLP 3D,打开投影的DLP 3D开关,戴上DLP 3D眼镜,就可以观看了。nVidia 3D技术需要购买nVidia的快门眼镜外还需nVidia发射器以实现眼镜和画面的同步,这样就可以玩支持nVidia 3D Vision的游戏,而所有支持DLP 3D的投影上就有这种发射装置,所以无须另外购买,但是支持DLP 3D的游戏应该是没有的。
但是各种播放设备并不如电脑这般强大,如果需要使用PS3通过投影看3D电影呢?这就涉及到了上面所说的3D信号源的问题了。电脑可以选择输出的格式是直接红蓝、帧连续(DLP 3D)、帧封装(蓝光3D的标准HDMI1.4)等,但是高清播放器、PS3、蓝光碟机就不行了,于是又有了业界的HDMI 1.4的标准,HDMI 1.4标准的输出格式为帧封装,任何标记为HDMI 1.4兼容的产品必须能够支持这种格式。它是蓝光3D播放机的标准输出格式,所以只要支持HDMI 1.4标准的3D显示设备都可以实现3D,不管你用的是什么眼镜,只要播放器和液晶电视支持HDMI 1.4。当然也有例外,PS3只支持HDMI 1.3,但也可以连接支持HDMI 1.4的液晶电视实现3D功能,HDMI1.3 我没试过,不知道能不能实现3D。
这里整理一下绝对可以实现3D功能的设备:
支持HDMI 1.4的播放器(高清播放器、蓝光碟机)+支持HDMI 1.4的液晶电视或投影(如acer 5360BD)+输出设备所对应的眼镜
电脑+任何输出设备+输出设备所对应的眼镜
这里再说说高清播放器和DLP的3D Ready
因为我的投影只支持DLP 3D的缘故,实现3D需要搭配电脑,所以我买了不支持HDMI 1.4标准的高清播放器,最终选了美如画 R5三代,我原本以为它只支持红蓝3D的影片,但是使用后我发现它的输入格式可以是上下、左右的影片,而通过菜单键可以将它们都转换成红蓝格式输出,这样我只有戴上红蓝眼镜就可以通过投影观看3D电影了,而且比红蓝影片效果要好很多!但是我却无法使用DLP 3D技术,因为它没有输出DLP 3D的选项。而美如画R5 第五代则支持HDMI 1.4,所以它可以连接支持HDMI 1.4的显示设备,但依然无法支持DLP 3D,这么说来的3D Ready就如同鸡肋。
而我怎样才能使用DLP 3D技术连接PS3、支持HDMI1.4高清播放器呢?这里就需要转换器了,优派有一款卖2000多,比较昂贵,还有3D魔法师这种设备,七八百的样子,它们可以将支持HDMI1.4的播放设备所发送的帧封装信号转换成DLP 3D所能识别的帧连续信号,这样就可以使用DLP的主动快门眼镜看了。
所以这里又给3D游戏爱好者出了难题,如果要玩PS3的3D游戏,最好还是带上它去亲自测试显示设备能不能支持3D功能(绝大多数投影都不支持,acer的5360BD支持,比相同参数的5360贵了两千,就因为多了这一功能)。而电脑上支持nVidia 3D的游戏就需要购买它的发射器和眼镜了,一幅眼镜七八百,而相同原理的DLP 3D眼镜也就两百多,感叹下nVidia抢劫啊!
可能你还有疑问:上下半宽、左右半高这些影片该选哪种?引用一段网友的文字:
真正的3D片源都是双画面的,那么这个双画面的分辨率,比如1920*1080的全高清格式,左右格式的全宽,就应该是3840*1080,上下格式的全高,就是1920*2160。左右半宽就是1920*1080,上下半高就是1920*1080,半宽和半高主要就是为了适应电视的播放,因为目前的电视只支持1080P全高清的解码,不支持超过1920*1080尺寸的视频。
左右半宽到了快门电视上,实际输出是960*1080,把宽度拉伸了一倍变成1920*1080。
上下半高的到了快门电视上,实际输出是1920*540,把高度拉伸了一倍也变成1920*1080。
左右半宽的到了偏光电视上,实际输出是960*540,把宽度拉伸了一倍,但是高度却减为原来的一半,就是1920*540。
上下半高的到了偏光电视上,实际输出是1920*540,宽度没有变,但是把540的像素按照隔行的方式给拉开,上画面和下画面的交错着显示。
待续。。。
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