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”的門票。

　　后來，我也曾去過很多城市，看過不少策劃精良的展覽。那場(chǎng)“穿越北宋”的名畫之旅，依然是我看過的，最具沉浸感的一場(chǎng)文化類展演，沒有之一。

　　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(cuò)，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》這幅五米多的長卷變成了一場(chǎng)“人在畫中游”的 citywalk，我坐上游船慢慢游覽，繁華喧鬧的汴京城，畫中 800 多個(gè)各色人物，一點(diǎn)點(diǎn)在眼前和身旁鋪陳開來，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(duì)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，很多人都沒有機(jī)會(huì)親身體驗(yàn)，我自己也沒搶到二刷的票。

　　當(dāng)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 VR/3D 眼鏡，也不必千里迢迢趕往景區(qū)、商場(chǎng)、展廳等的大屏幕前，在手機(jī)、手持全息設(shè)備等小型化隨身設(shè)備上，就能體驗(yàn)“裸眼 3D”，那該有多快樂啊!

　　很容易就能想到，屆時(shí)無論是知識(shí)科普、文化傳播，還是教育、醫(yī)療、政務(wù)、娛樂、社交……都可以從平面互動(dòng)，轉(zhuǎn)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。

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

　　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·麥基曾說過一句話：“沒有故事，再好的 3D 也只是技術(shù)”。但換個(gè)角度想，沒有技術(shù)，再好的故事也無法被以逼真、直觀、立體的方式講述。

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

　　但到此為止，就夠了嗎?看過 3D 電影的觀眾，有一個(gè)必需的環(huán)節(jié)，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(shè)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(shè)備的束縛，觀眾可以直觀、自然、便捷地，觀看比 2D 更逼真、更具沉浸感的立體內(nèi)容。

　　說到這里，你可能以為，“裸眼 3D”是一種具體的技術(shù)，只是還沒到成熟的時(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(biāo)，而組成的一系列技術(shù)的統(tǒng)稱。

　　比如人工智能是讓機(jī)器達(dá)到類人的智能水平，包括自然語言處理、機(jī)器視覺、知識(shí)圖譜、深度學(xué)習(xí)等多種技術(shù)。“元宇宙”要構(gòu)建一個(gè)高度還原現(xiàn)實(shí)世界的虛擬世界，則需要 AI、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、通信、IoT、數(shù)字孿生等共同支撐。

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

　　具體來說，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)觀看的，傳送不一樣的圖像信號(hào)。大腦再將左右兩邊的影像結(jié)合起來，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(shù)字化浮雕技術(shù)、全息投影技術(shù)、增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)等。

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

　　直到今天，當(dāng)裸眼 3D 的視頻，出現(xiàn)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)引來圍觀群眾的聲聲驚嘆，成為打卡拍照的網(wǎng)紅景觀。

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

　　把“佩珀?duì)柣孟?rdquo;裝進(jìn)盒子里，總共分幾步?

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

　　早在幾百年前，人類就極為聰明的在表演中利用雙眼視差。

　　19 世紀(jì)，一位名叫約翰·亨利·佩珀?duì)?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，來操控觀眾的視覺，達(dá)到在舞臺(tái)上出現(xiàn)幽靈的效果。

　　可以說，裸眼 3D 就是讓“佩珀?duì)柣孟?rdquo;照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。進(jìn)入信息時(shí)代，人們開始嘗試將“佩珀?duì)柣孟?rdquo;裝進(jìn)手機(jī)、游戲機(jī)、電視等盒子里，讓每一個(gè)人都可以足不出戶，就享受到裸眼 3D 的視覺體驗(yàn)。

　　第一階段，顯示器廠商的探索。

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

　　總的來說，這一階段的裸眼 3D，核心是利用雙眼視差，通過屏幕的設(shè)計(jì)，讓每副眼鏡看到不同的像素組合，從而體驗(yàn)到 3D 效果。

　　一開始，以日韓美為主的電視大廠，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 RD3D 裸眼 3D 筆記本電腦，還曾發(fā)布過搭載 3D 液晶面板的裸眼 3D 智能手機(jī)。2009 年，美國 PureDepth 公司，推出了 MLD(多層顯示)技術(shù)，讓觀眾可以直接觀賞立體影像。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(xiàn)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(jī) 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(dá)》的成功，更是帶動(dòng)了 3D 觀影的火爆。日韓廠商和海爾、海信、TCL 等國內(nèi)電視廠商紛紛開始跟進(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。但總體來說，裸眼 3D 的顯示效果與高清 2D 視頻還有差距，觀眾們嘗鮮之后難以忍受。同時(shí)，采用此類技術(shù)的裸眼 3D 視角有限，必須位于一定的范圍內(nèi)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(yīng)用。

　　既然用 2D 的顯示器屏幕展現(xiàn) 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)，通過采集真實(shí)空間里人眼看到的光線，再用設(shè)備還原光線，制造一個(gè)全息畫面，來重現(xiàn)三維世界。這種技術(shù)，已經(jīng)被應(yīng)用在舞臺(tái)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(dāng)代音樂家合唱等。此外，旅游景區(qū)、企業(yè)發(fā)布會(huì)、開幕式等大型活動(dòng)，都利用 3D 全息投影這一光場(chǎng)技術(shù)，來增加視覺效果。

　　問題是，怎么將它放到隨身設(shè)備里呢?

　　2016 年，一個(gè)智能硬件廠商推出了專為宅男定制的家用智能化全息機(jī)器人 Gatebox，利用全息投影技術(shù)，將虛擬偶像初音未來的形象，利用短距激光投影儀，投影到設(shè)備中間的亞克力屏幕上，因?yàn)閳D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(shè)備舉辦了自己與初音未來的婚禮。

　　3D 全息投影等光場(chǎng)技術(shù)要達(dá)到逼真、任意角度均可觀看的效果，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(yīng)用到手機(jī)、平板、電腦等隨身設(shè)備上。

　　第三階段，智能終端的到來。

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

　　同時(shí)，AI 技術(shù)、機(jī)器視覺、數(shù)據(jù)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，就通過計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)、空間音頻和數(shù)據(jù)壓縮登記書，營造一個(gè) 3D 視頻聊天室，無需佩戴額外的眼鏡，就可以與千里之外的人進(jìn)行全息視頻對(duì)話。智能技術(shù)的大量應(yīng)用，將裸眼 3D 推上了更高的臺(tái)階。

　　此外，伴隨著元宇宙、數(shù)字人、AIGC 等應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生、3D 渲染等技術(shù)，也被用來實(shí)現(xiàn)裸眼 3D 效果。

　　目前，數(shù)字人正在從電商直播間、娛樂節(jié)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(shù)字人的標(biāo)配，通過 3D 渲染和 AI 驅(qū)動(dòng)，數(shù)字人可以做出栩栩如生的動(dòng)作。在北京坊、莫高窟等線下場(chǎng)景，通過手機(jī)的 AR 能力，可以獲得現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的 3D 顯示，不僅能給觀眾提供巨量信息，而且還能保證觀看的舒適度。

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

　　技術(shù)的未來，沒有盡頭

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

　　那么，不斷升級(jí)的裸眼 3D，都對(duì)哪些細(xì)分技術(shù)，提出了要求了?

　　首當(dāng)其沖，就是算力。

　　3D 圖像的數(shù)據(jù)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(duì)隨身設(shè)備的計(jì)算能力，提出了極高的要求。而移動(dòng)設(shè)備的元器件要求小型化、低功耗，目前旗艦手機(jī)的 SoC 芯片，可能還達(dá)不到流暢播放超高清裸眼 3D 視頻的算力水平。圍繞著裸眼 3D 等新興應(yīng)用，來進(jìn)行定制優(yōu)化與開發(fā)，可能正是國產(chǎn)手機(jī)芯片的一個(gè)突圍點(diǎn)。

　　其次是傳輸。

　　讓用戶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)，才能為用戶帶來極致體驗(yàn)。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(guī)模上傳、下載，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)無法被充分滿足。目前有兩個(gè)發(fā)展思路，一是等待 6G，借助衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)來支撐，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(duì) 5G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行十倍帶寬的提升，來滿足裸眼 3D、AIGC、元宇宙、自動(dòng)駕駛等規(guī)模化商用的網(wǎng)絡(luò)需求，盡快推動(dòng)業(yè)務(wù)成熟。目前來看，加強(qiáng) 5.5G 建設(shè)，支撐新業(yè)務(wù)的探索，正在成為全球共識(shí)，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(shè)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(fèi)品。大眾市場(chǎng)和用戶規(guī)模擴(kuò)大之后，裸眼 3D 內(nèi)容制作、渠道分發(fā)、平臺(tái)工具等軟硬件，才有希望降低風(fēng)險(xiǎn)、攤平成本。目前，超高清顯示器、全息激光投影等核心技術(shù)，還是以日韓美廠商為主，成本很難降低。Gatebox 的售價(jià)，就高達(dá)上萬元。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(dǎo)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(fèi)者也能盡快用上裸眼 3D。

　　媒介大師麥克·盧漢曾說過，“任何技術(shù)都傾向于創(chuàng)造一個(gè)全新的人類環(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(duì)我們的社交、娛樂、教育、文化消費(fèi)等生存環(huán)境，產(chǎn)生前所未有的影響。

　　對(duì)裸眼 3D 的憧憬，驅(qū)使著人們不斷用新技術(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。