3D立體顯示技術原理與游戲應用歷程簡介

　　由于 3D 立體顯示具備高度的娛樂性，因此很早就應用于娛樂產業(yè)，不過由于拍攝、制作與播映的成本高，因此普及率有限。不過近年來 3D 顯示軟硬件技術逐漸成熟普及，加上電影與家電廠商有計劃的強力推廣，因此自 2009 年以來一躍而成為熱門話題。

　　同屬娛樂產業(yè)一環(huán)的游戲產業(yè)，應用 3D 立體顯示技術也已經有 20 多年的時間，從 1986 年 SEGA 推出的「3D 眼鏡」，到 1987 年任天堂推出的「Famicom 3D 系統」，1995 年任天堂推出的「Virtual Boy」，2010 年中 SCE 預定透過系統軟體更新支持的 PS3 3D 立體顯示功能，一直到 2010 年度內任天堂預定推出的「Nintendo 3DS」，可說是相當豐富。

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

　　SEGA 于 1986 年 6 月在北美推出以 SEGA MarkIII 架構搭配嶄新外型設計的「SEGA Master System」，并于同年推出了游戲機史上首款 3D 立體眼鏡周邊「3D 眼鏡」，采用有線連接的液晶式 3D 立體眼鏡，在 SEGA MarkIII 與北美版 Master System 上必須透過卡片式轉接裝置來連接，在日本版 Master System 上則是直接提供專屬的連接端子。

SEGA 3D 眼鏡

　　支持 SEGA 3D 眼鏡的游戲共有 8 款：

　　?《劍鷹 3D（Blade Eagle 3-D＿》

　　?《火線行動（Line of Fire）》

　　?《迷宮獵人 3D（Maze Hunter 3-D）》

　　?《飛彈防空 3D（Missile Defense 3-D）》

　　?《Out Run 3-D》

　　?《海戰(zhàn) 3D（Poseidon Wars 3-D）》

　　?《太空哈利 3D（Space Harrier 3-D）》

　　?《立體空戰(zhàn) 3D（Zaxxon 3-D）》

　　?任天堂 Famicom「立體眼鏡（とびだせメガネ）」

　　1987 年 3 月，草創(chuàng)期的 SQUARE 以 7 社聯合品牌 DOG（Disk Original Group）在紅白機磁碟系統推出支持 3D 立體顯示的 3D 動作射擊游戲《立體大作戰(zhàn)（とびだせ大作?椋?罰?⑺嬗蝸匪統齦絞艉燉堵松? 3D 立體眼鏡「立體眼鏡（とびだせメガネ）」。

《立體大作戰(zhàn)》游戲磁碟片與立體眼鏡

　　游戲的構成非常類似 SEGA 的《太空哈利》，采用朝畫面深處奔馳跳躍的 3D 玩法，只要開啟 3D 模式并戴上眼鏡，就能在具備立體感的關卡中體驗高速奔馳的樂趣。

　　由于采用的是低成本的紅藍濾色式 3D 立體顯示，因此能隨游戲免費附贈眼鏡無須另行添購，以 3D 玩法為賣點加上支援立體顯示的新奇功能，推出當時頗受玩家注目。

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

　　輸人不輸陣的任天堂，也在 SEGA 3D 眼鏡問世隔年的 1987 年 10 月，推出 Famicom 用 3D 立體眼鏡「Famicom 3D 系統」，同樣是采用有線連接的液晶式 3D 立體眼鏡，透過插在 Famicom 周邊擴充端子的轉接裝置連接，采用束帶固定于頭部的頭戴式設計。

任天堂 Famicom 3D 系統

　　支持 Famicom 3D 系統的游戲共有 7 款：

　　?《動物學園（アタックアニマル學園）》

　　?《太空立體戰(zhàn)爭（コズミックイプシロン）》

　　?《JJ 大作戰(zhàn)（JJ）》

　　?《立體賽車（ハイウェイスタ?）》

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

　　?《太空立體戰(zhàn)（ファルシァ◇）》

　　?《風云少林拳 黑暗魔王（風云少林拳 暗?の魔王）》

　　?任天堂「Virtual Boy」

　　上述的 3D 立體眼鏡都是以選購周邊方式推出，而且當時的游戲機完全不具備 3D 繪圖能力，能呈現的立體影像僅限于有層次感的平面圖像，因此普及率與支持度都不高。

　　1995 年 7 月，任天堂推出首款真正支持 3D 立體顯示的游戲主機「Virtual Boy（VB）」，由曾主導 GAME&WATCH 與 GB 系列等暢銷商品的任天堂開發(fā)一部部長橫井軍平提案研發(fā)，采用雙顯示器式的設計，透過左右兩組顯示器來營造出立體感。

Virtual Boy

　　Virtual Boy 采用 NEC 制造的 32 位元微處理器，可提供一定的 3D 繪圖處理能力。為了克服雙顯示器設計的高成本，Virtual Boy 采用獨特的紅色 LED 陣列掃描成像，左右眼分別配置 384 個水平排列的紅色 LED 陣列，透過每秒擺動 50 次的反射鏡與每次擺動間閃爍 224 次的紅色 LED 陣列，來構成 384 × 224 每秒更新 50 次的 4 段紅黑色階畫面。

　　雖然 Virtual Boy 提供了貨真價實的 3D 立體顯示效果，不過由于紅黑色階的單調畫面不吸引消費者目光，相較于同期的 PlayStation / SEGA Saturn 來說毫不討喜，加上游玩時旁觀者完全無法一窺究竟，而且有傳聞指出 Virtual Boy 對兒童的視力有負面影響，因此銷售狀況欠佳，前后只推出 19 款游戲就下臺一鞠躬，是任天堂歷來最短命的游戲機。

　　?KONAMI「Solid Eye」

　　KONAMI 于 2005 年 12 月推出 PSP 卡片策略游戲《潛龍諜影 ACID 2（Metal Gear Acid 2）》，并隨游戲附贈特制 PSP 用 3D 立體眼鏡「Solid Eye」。該眼鏡是以薄板組合而成，上面附有兩個透鏡孔，安裝后會將 PSP 的畫面分隔為左右兩半，當玩家從透鏡孔觀看畫面時，就會由左右兩不同畫面的視差產生出立體感，體驗 3D 立體化的游戲樂趣。

　　游戲中提供《潛龍諜影 3：求生戰(zhàn)》的立體寫真供玩家收集欣賞，也可以透過連線來下載自己拍攝的戰(zhàn)場寫真，之外還與寫真偶像雜志「sabra」合作提供性感女星寫真。

《潛龍諜影 4》交叉視線法 3D 立體畫面范例

　　Solid Eye 采用的是前面提過的雙鏡筒平行視線法，不過由于開啟 3D 模式時畫面顯示面積會變成原本的一半，而且游玩時雙眼必須緊湊在眼鏡前，趣味性大于實用性。

　　?NVIDIA「3D Vision」

　　PC 顯卡大廠 NVIDIA，于 2008 年底率先發(fā)表了供 PC 使用的 3D 立體眼鏡「3D Vision」，并于 2009 年 3 月正式推出。搭配 NVIDIA 針對自家 GeForce 系列顯卡所規(guī)劃的解決方案與眾多 PC 游戲廠商的支持，讓玩家搶先體驗 3D 立體顯示游戲的樂趣。

　　3D Vision 同樣采用常見的液晶式 3D 立體眼鏡，透過 USB 介面的紅外線同步訊號發(fā)射器與 PC 顯卡同步運作，搭配的顯示器則要求必須支援每秒 120 次的刷新頻率，以提供雙眼穩(wěn)定的每秒 60 張畫面顯示，因此對于顯卡效能與顯示器規(guī)格有相當的要求。

紅外接收器

迷你USB充電端口

正面具備立體顯示功能切換開關

　　背面具備景深調節(jié)旋鈕

　　由于 3D Vision 可從驅動程序去支持 3D 立體顯示效果，因此許多先前推出的 PC 游戲都能就地獲得 3D 立體顯示效果，而不需要另行更新。不過 3D Vision 整套要價 199 美元，已經相當于中高端顯卡的價位，因此銷售量并不大。

　　NVIDIA 后續(xù)配合 GeForce GTX 400 系列同步發(fā)表支持 3 屏幕的「3D Vision Surround」技術，可提供 3 屏幕環(huán)繞 3D 立體顯示功能，不過對硬體配備的需求也更上層樓。

　　?KONAMI《潛龍諜影 Arcade》

　　3D 立體顯示在大型電玩機臺的應用最早可追溯到 1980 年代，由于大型電玩機可針對游戲需求來訂制硬件，因此包括體感框體、多螢幕顯示、3D 立體顯示等應用可說是五花八門，近期較受矚目的當屬 KONAMI 的《潛龍諜影 Arcade（Metal Gear Arcade）》。

4 臺連線的駕駛艙式豪華框體

　　《潛龍諜影 Arcade》是以 2008 年 6 月推出營運的 PS3 連線動作對戰(zhàn)游戲《潛龍諜影 Online（Metal Gear Online）》為基礎所制作，承襲 PS3 版基本系統，并加入 3D 立體顯示、5.1 聲道身歷聲環(huán)繞音效、光線槍控制器 + 頭部連動體感操作等嶄新玩法。

　　《潛龍諜影 Arcade》采用的是偏光式 3D 立體眼鏡，除了提供 3D 立體顯示功能（可關閉）之外，還配置了能偵測頭部動作的裝置，讓玩家能以頭部來控制角色的視點。

　　?SCE「PlayStation 3」

　　推廣 3D 不遺余力的 Sony，于 2009 年 1 月在美國消費電子展（CES）中，率先展示了以 PS3 搭配偏光式 3D 液晶電視來提供 3D 游戲娛樂的應用，后續(xù)也在 2009 年 2 月的臺北國際電玩展中展出了相同的組合。2009 年 11 月舉辦的經營策略說明會中，則是正式確認所有 PS3 皆可透過系統軟件更新方式支持 3D 立體顯示多媒體影音游戲娛樂功能。

　　2009 年臺北國際電玩展的展出，當時采用的是偏光式 3D 眼鏡

　　2009 年資訊月展前記者會的展出，已改為液晶式 3D 眼鏡

　　Sony 目前已經確定會在 2010 年 6 月推出 3D 電視產品，并搭配 PS3 進行促銷，提供購買高階 3D 液晶電視的消費者支持 3D 顯示的 PSN 下載游戲作為贈品，包括：

　　?《磁浮飛車 HD（WipEout HD）》完整版

　　?《摩托風暴：太平洋裂縫（MotorStorm: Pacific Rift）》單一關卡 3D 展示

　　?《PAIN（PAIN）》3 個章節(jié) + 新手教學

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

　　支持 3D 立體顯示游戲的 PS3 系統軟件更新預定于 2010 年 6 月配合 3D 液晶電視同步放出，支持 3D 版藍光光碟影片播放的 PS3 系統軟體更新則預定于 2010 年底前放出。

　　SCE 方面也表明將全力投入 3D 立體顯示游戲的研發(fā)，雖然《跑車浪漫旅 5 序章》與《美國職棒大聯盟 09》曾出現在技術展示中，不過目前還未確定是否會正式支持。

　　?任天堂「Nintendo 3DS」

　　2010 年 3 月 23 日，任天堂閃電發(fā)表將于 2011 年 3 月底前推出支持裸眼 3D 立體顯示的 NDS 后繼機種「Nintendo 3DS（N3DS，暫稱）」，不過文字新聞稿中僅提到「支持裸眼 3D 立體顯示」與「兼容已有 NDS / NDSi 軟件」這兩個特點，其余詳情仍舊是個謎。

　　N3DS 惡搞假想圖

　　NDS已成為任天堂歷來最暢銷的游戲機，各界早就相當關注推出已 5 年多的 NDS 后繼機種的風吹草動，因此這次 N3DS 的發(fā)表立刻引起各界熱烈的回響。雖說目前公布的資料極其有限，不過反而留下更多想像的空間。已問世多年的裸眼 3D 立體顯示技術也搭上 N3DS 的順風車，瞬間成為眾所關注的焦點。

　　包括 SHARP 與日立等原本就積極研發(fā)裸眼 3D 立體顯示技術的廠商，也緊跟著 N3DS 發(fā)表了各自的新產品，像是 SHARP 發(fā)表了整合觸控功能的高畫質裸眼 3D 液晶屏幕，日立發(fā)表了能減輕眼睛疲勞感的裸眼 3D 液晶面板等，都是采用液晶視差屏障式的設計。

　　由于任天堂自 1980 年起就長期采用 SHARP 的液晶屏幕，因此 N3DS 采用 SHARP 產品的可能性相當高，不過任天堂與 SHARP 雙方對此都三緘其口，目前還無法確認。

　　身為后繼機種的 N3DS 已確定能兼容已有 NDS / NDSi 軟件，預計將可順利繼承 NDS 打下的大片江山，而新加入的裸眼 3D 立體顯示功能究竟能為游戲帶來什么樣的變革？是否還有其他令各界震驚的新功能存在？一切謎團將于 6 月中旬舉辦的 E3 展中揭曉...