還記得 2018 年，我曾熬夜好幾天，就為了搶一張故宮博物院“清明上河圖互動(dòng)藝術(shù)展演”的門(mén)票。

　　后來(lái)，我也曾去過(guò)很多城市，看過(guò)不少策劃精良的展覽。那場(chǎng)“穿越北宋”的名畫(huà)之旅，依然是我看過(guò)的，最具沉浸感的一場(chǎng)文化類(lèi)展演，沒(méi)有之一。

　　我可以很輕松地回憶起，自己走進(jìn)實(shí)景布置的茶樓，客人觥籌交錯，藝人演奏琵琶，小二樓上樓下忙忙碌碌地奔跑，這些由三維投影還原出的市井日常，讓人一下子穿越到北宋都城。

　　然后是去球形影廳，《清明上河圖》這幅五米多的長(cháng)卷變成了一場(chǎng)“人在畫(huà)中游”的 citywalk，我坐上游船慢慢游覽，繁華喧鬧的汴京城，畫(huà)中 800 多個(gè)各色人物，一點(diǎn)點(diǎn)在眼前和身旁鋪陳開(kāi)來(lái)，連飛濺到面前的水花都十分真實(shí)。

　　最重要的是，這場(chǎng)展演采用的是裸眼 3D 技術(shù)，全程不需要佩戴 3D 眼鏡或 VR 眼鏡，對于我這種高度近視人士，非常友好。

　　遺憾的是，這場(chǎng)展演的影廳座席有限，一票難求，很多人都沒(méi)有機會(huì )親身體驗，我自己也沒(méi)搶到二刷的票。

　　當時(shí)我就在想， 我們的世界不是平面的，3D 才是最自然、最原始地感知世界的方式。如果能不依賴(lài) VR/3D 眼鏡，也不必千里迢迢趕往景區、商場(chǎng)、展廳等的大屏幕前，在手機、手持全息設備等小型化隨身設備上，就能體驗“裸眼 3D”，那該有多快樂(lè )啊!

　　很容易就能想到，屆時(shí)無(wú)論是知識科普、文化傳播，還是教育、醫療、政務(wù)、娛樂(lè )、社交……都可以從平面互動(dòng)，轉為身臨其境的 3D 交互。這不正是“元宇宙”所描繪的樣子嗎?

　　“元宇宙”的興起，也讓“裸眼 3D”技術(shù)，再一次被寄予了更多的期待。

　　本文就來(lái)聊聊，我們距離實(shí)現“裸眼 3D 自由”，究竟有多遠。

　　裸眼 3D 技術(shù)，并不是一個(gè)技術(shù)

　　好萊塢“編劇教父”羅伯特·麥基曾說(shuō)過(guò)一句話(huà)：“沒(méi)有故事，再好的 3D 也只是技術(shù)”。但換個(gè)角度想，沒(méi)有技術(shù)，再好的故事也無(wú)法被以逼真、直觀(guān)、立體的方式講述。

　　3D 視覺(jué)體驗，大多數人都不陌生。2009 年上映的《阿凡達》，開(kāi)啟了“3D 元年”，從此以后，3D 電影一度成為觀(guān)影的主流，就像有聲電影取代無(wú)聲電影、彩色電影取代黑白電影一樣。

　　但到此為止，就夠了嗎?看過(guò) 3D 電影的觀(guān)眾，有一個(gè)必需的環(huán)節，就是從電影院租用或者自帶一副 3D 眼鏡。如果像我這樣，本身就戴著(zhù)近視眼鏡，那么這幅額外的 3D 眼鏡，就會(huì )鼻梁的“不可承受之重”。

　　3D 技術(shù)再往前走，就是不依靠 3D 眼鏡/VR 頭顯等設備，化身為裸眼 3D。

　　裸眼 3D 的好處不用贅述，其擺脫了外接顯示設備的束縛，觀(guān)眾可以直觀(guān)、自然、便捷地，觀(guān)看比 2D 更逼真、更具沉浸感的立體內容。

　　說(shuō)到這里，你可能以為，“裸眼 3D”是一種具體的技術(shù)，只是還沒(méi)到成熟的時(shí)候。其實(shí)不然，“裸眼 3D”就和人工智能、元宇宙一樣，是基于一個(gè)目標，而組成的一系列技術(shù)的統稱(chēng)。

　　比如人工智能是讓機器達到類(lèi)人的智能水平，包括自然語(yǔ)言處理、機器視覺(jué)、知識圖譜、深度學(xué)習等多種技術(shù)。“元宇宙”要構建一個(gè)高度還原現實(shí)世界的虛擬世界，則需要 AI、區塊鏈、云計算、通信、IoT、數字孿生等共同支撐。

　　同樣的，裸眼 3D 目的是讓人們直觀(guān)地獲得立體逼真的視覺(jué)體驗，本質(zhì)是利用視覺(jué)位移來(lái)“欺騙”視覺(jué)神經(jīng)。

　　具體來(lái)說(shuō)，人眼在看某個(gè)物體時(shí)，兩只眼睛是分別從左右兩個(gè)視點(diǎn)觀(guān)看的，傳送不一樣的圖像信號。大腦再將左右兩邊的影像結合起來(lái)，得到一個(gè)有立體感的物體。所以，裸眼 3D 就是琢磨如何“欺騙”人眼，將 2D 圖像感知為 3D 圖像，并為此不斷想各種辦法。其中就包括了 MLD(多層顯示)技術(shù)、光屏障式 3D 顯示技術(shù)、數字化浮雕技術(shù)、全息投影技術(shù)、增強虛擬現實(shí)等。

　　不難想到，作為一系列技術(shù)的集合，實(shí)現“裸眼 3D”，并不是一件簡(jiǎn)單的事情。

　　直到今天，當裸眼 3D 的視頻，出現在某一個(gè)城市的市中心/CBD 時(shí)，依然還是一件新鮮事物，會(huì )引來(lái)圍觀(guān)群眾的聲聲驚嘆，成為打卡拍照的網(wǎng)紅景觀(guān)。

　　那么，把“裸眼 3D”裝進(jìn)手機等隨身設備里，我們究竟還要等待多久呢?

　　把“佩珀爾幻象”裝進(jìn)盒子里，總共分幾步?

　　裸眼 3D，作為一種觀(guān)看的目標，其實(shí)并不是當代人才想的出來(lái)的新事物。

　　早在幾百年前，人類(lèi)就極為聰明的在表演中利用雙眼視差。

　　19 世紀，一位名叫約翰·亨利·佩珀爾(John Henry Pepper)在倫敦皇家理工學(xué)院演講時(shí)提出，僅僅使用一片玻璃，在劇院中利用玻璃和光的折射，來(lái)操控觀(guān)眾的視覺(jué)，達到在舞臺上出現幽靈的效果。

　　可以說(shuō)，裸眼 3D 就是讓“佩珀爾幻象”照進(jìn)現實(shí)。進(jìn)入信息時(shí)代，人們開(kāi)始嘗試將“佩珀爾幻象”裝進(jìn)手機、游戲機、電視等盒子里，讓每一個(gè)人都可以足不出戶(hù)，就享受到裸眼 3D 的視覺(jué)體驗。

　　第一階段，顯示器廠(chǎng)商的探索。

　　二十一世紀的前十幾年，顯示器廠(chǎng)商們?yōu)榱俗屄阊?3D 走入家庭，做了非常多的探索。

　　總的來(lái)說(shuō)，這一階段的裸眼 3D，核心是利用雙眼視差，通過(guò)屏幕的設計，讓每副眼鏡看到不同的像素組合，從而體驗到 3D 效果。

　　一開(kāi)始，以日韓美為主的電視大廠(chǎng)，率先推出了一系列裸眼 3D 的產(chǎn)品。比如夏普早在 2003 年，就推出過(guò) RD3D 裸眼 3D 筆記本電腦，還曾發(fā)布過(guò)搭載 3D 液晶面板的裸眼 3D 智能手機。2009 年，美國 PureDepth 公司，推出了 MLD(多層顯示)技術(shù)，讓觀(guān)眾可以直接觀(guān)賞立體影像。三星電子發(fā)布的超薄全息顯示器，也采用了多層顯示的原理，可以實(shí)現較大視角的動(dòng)態(tài)全息圖。2011 年，任天堂推出了一款便攜式游戲機 3DS，利用視差壁技術(shù)，使用者不需要佩戴特殊眼鏡，就可以感受到立體裸眼 3D 圖形效果。

　　2009 年《阿凡達》的成功，更是帶動(dòng)了 3D 觀(guān)影的火爆。日韓廠(chǎng)商和海爾、海信、TCL 等國內電視廠(chǎng)商紛紛開(kāi)始跟進(jìn)，推出裸眼 3D 電視。

　　這一階段，3D 顯示技術(shù)在分辨率、可視角度等方面不斷提升，產(chǎn)品形態(tài)也推陳出新。但總體來(lái)說(shuō)，裸眼 3D 的顯示效果與高清 2D 視頻還有差距，觀(guān)眾們嘗鮮之后難以忍受。同時(shí)，采用此類(lèi)技術(shù)的裸眼 3D 視角有限，必須位于一定的范圍內才有立體效果，容易造成眼睛疲勞，再加上高昂的售價(jià)，最終淪為雞肋，幾乎沒(méi)有人記得它們的存在。

　　隨后，光場(chǎng)技術(shù)的引入，又讓裸眼 3D 點(diǎn)燃了希望。

　　第二階段，光場(chǎng)技術(shù)的應用。

　　既然用 2D 的顯示器屏幕展現 3D 效果很難，那么直接用激光投影在真實(shí)維度空間中，顯示 3D 立體影像，行不行呢?

　　廣場(chǎng)技術(shù)，通過(guò)采集真實(shí)空間里人眼看到的光線(xiàn)，再用設備還原光線(xiàn)，制造一個(gè)全息畫(huà)面，來(lái)重現三維世界。這種技術(shù)，已經(jīng)被應用在舞臺還原已故藝術(shù)家的表演，比如邁克爾杰克遜重新演出，讓鄧麗君與當代音樂(lè )家合唱等。此外，旅游景區、企業(yè)發(fā)布會(huì )、開(kāi)幕式等大型活動(dòng)，都利用 3D 全息投影這一光場(chǎng)技術(shù)，來(lái)增加視覺(jué)效果。

　　問(wèn)題是，怎么將它放到隨身設備里呢?

　　2016 年，一個(gè)智能硬件廠(chǎng)商推出了專(zhuān)為宅男定制的家用智能化全息機器人 Gatebox，利用全息投影技術(shù)，將虛擬偶像初音未來(lái)的形象，利用短距激光投影儀，投影到設備中間的亞克力屏幕上，因為圖像是半透明的，就有了裸眼 3D 的顯示效果。一位宅男甚至和這個(gè)設備舉辦了自己與初音未來(lái)的婚禮。

　　3D 全息投影等光場(chǎng)技術(shù)要達到逼真、任意角度均可觀(guān)看的效果，需要大面積投影，便攜化的難度較大，只局限在小眾產(chǎn)品中，很難應用到手機、平板、電腦等隨身設備上。

　　第三階段，智能終端的到來(lái)。

　　近年來(lái)，智能終端設備的升級，以及超高清視頻產(chǎn)業(yè)的成熟，讓裸眼 3D 在端側落地有了可能。一方面，智能手機的分辨率不斷提升，觀(guān)看 3D 圖像的舒適度有所改善，避免了頭暈等負面視覺(jué)感受。

　　同時(shí)，AI 技術(shù)、機器視覺(jué)、數據壓縮等新技術(shù)的引入，讓 3D 影像的傳輸與顯示變得容易。

　　2021 年的 Google I/O大會(huì )上，谷歌的 3D 光場(chǎng)顯示方案 Project Starline，就通過(guò)計算機視覺(jué)、機器學(xué)習、空間音頻和數據壓縮登記書(shū)，營(yíng)造一個(gè) 3D 視頻聊天室，無(wú)需佩戴額外的眼鏡，就可以與千里之外的人進(jìn)行全息視頻對話(huà)。智能技術(shù)的大量應用，將裸眼 3D 推上了更高的臺階。

　　此外，伴隨著(zhù)元宇宙、數字人、AIGC 等應用，虛擬現實(shí)、增強現實(shí)、數字孿生、3D 渲染等技術(shù)，也被用來(lái)實(shí)現裸眼 3D 效果。

　　目前，數字人正在從電商直播間、娛樂(lè )節目、服務(wù) APP 等各個(gè)領(lǐng)域，迅速走進(jìn)我們的視野，3D 也成為數字人的標配，通過(guò) 3D 渲染和 AI 驅動(dòng)，數字人可以做出栩栩如生的動(dòng)作。在北京坊、莫高窟等線(xiàn)下場(chǎng)景，通過(guò)手機的 AR 能力，可以獲得現場(chǎng)環(huán)境的 3D 顯示，不僅能給觀(guān)眾提供巨量信息，而且還能保證觀(guān)看的舒適度。

　　從技術(shù)的發(fā)展趨勢來(lái)看，也許很快就可以隨時(shí)隨地營(yíng)造出完全逼真的裸眼 3D，讓人們隨時(shí)隨地地穿梭于現實(shí)世界和元宇宙。

　　技術(shù)的未來(lái)，沒(méi)有盡頭

　　如前所說(shuō)，裸眼 3D 作為一種綜合技術(shù)集成的發(fā)展目標，升級迭代是沒(méi)有盡頭的。人們對沉浸式體驗的追求，不斷追求極致。目前的裸眼 3D 實(shí)現手段，一定會(huì )被新技術(shù)、新載體、新媒介所取代，變得越來(lái)越逼真。

　　那么，不斷升級的裸眼 3D，都對哪些細分技術(shù)，提出了要求了?

　　首當其沖，就是算力。

　　3D 圖像的數據量極大，相比于 2D 圖像，增加了一個(gè)維度的信息，并且顯示分辨率還在不斷提高，播放裸眼 3D 視頻影像，這就對隨身設備的計算能力，提出了極高的要求。而移動(dòng)設備的元器件要求小型化、低功耗，目前旗艦手機的 SoC 芯片，可能還達不到流暢播放超高清裸眼 3D 視頻的算力水平。圍繞著(zhù)裸眼 3D 等新興應用，來(lái)進(jìn)行定制優(yōu)化與開(kāi)發(fā)，可能正是國產(chǎn)手機芯片的一個(gè)突圍點(diǎn)。

　　其次是傳輸。

　　讓用戶(hù)有沉浸感的全息影像，需要超低時(shí)延與超大帶寬的通信網(wǎng)絡(luò )，才能為用戶(hù)帶來(lái)極致體驗。目前，5G 網(wǎng)絡(luò )速率基本維持在 1Gbs，也就是千兆水平，裸眼 3D 的超高清視頻，要進(jìn)行大規模上傳、下載，現有網(wǎng)絡(luò )無(wú)法被充分滿(mǎn)足。目前有兩個(gè)發(fā)展思路，一是等待 6G，借助衛星互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò )來(lái)支撐，大概要在 2030 年后完成商用;另一個(gè)是發(fā)展 5G-Advanced 或 5.5G，對 5G 網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行十倍帶寬的提升，來(lái)滿(mǎn)足裸眼 3D、AIGC、元宇宙、自動(dòng)駕駛等規?；逃玫木W(wǎng)絡(luò )需求，盡快推動(dòng)業(yè)務(wù)成熟。目前來(lái)看，加強 5.5G 建設，支撐新業(yè)務(wù)的探索，正在成為全球共識，也讓裸眼 3D 更快邁入終端。

　　然后還要考慮成本。

　　裸眼 3D 自由，需要讓終端設備的成本可接受，才能從極客們的玩具，變?yōu)閺V泛普及的大眾消費品。大眾市場(chǎng)和用戶(hù)規模擴大之后，裸眼 3D 內容制作、渠道分發(fā)、平臺工具等軟硬件，才有希望降低風(fēng)險、攤平成本。目前，超高清顯示器、全息激光投影等核心技術(shù)，還是以日韓美廠(chǎng)商為主，成本很難降低。Gatebox 的售價(jià)，就高達上萬(wàn)元。從這個(gè)角度看，發(fā)展裸眼 3D，也會(huì )帶動(dòng)國產(chǎn)顯示器、半導體等產(chǎn)業(yè)投入研發(fā)，搶占這一新興市場(chǎng)，讓一般消費者也能盡快用上裸眼 3D。

　　媒介大師麥克·盧漢曾說(shuō)過(guò)，“任何技術(shù)都傾向于創(chuàng )造一個(gè)全新的人類(lèi)環(huán)境”。

　　裸眼 3D，是通往元宇宙的必經(jīng)之路，也是一場(chǎng)時(shí)不我待的旅程，必將會(huì )對我們的社交、娛樂(lè )、教育、文化消費等生存環(huán)境，產(chǎn)生前所未有的影響。

　　對裸眼 3D 的憧憬，驅使著(zhù)人們不斷用新技術(shù)，為世界制造“幻想”，奉上“奇跡”。技術(shù)本身的故事，已經(jīng)足夠激動(dòng)人心。