NVIDIA快门式3D眼镜原理解析.doc

让3D跃然而出:NVIDIA新旧3D眼镜对比首测
【PConline 横评】3D显示是近来家电、电脑领域炒得很热的一项技术，而且从长远看来，3D显示技术也绝不仅仅是一项营销元素，相反，它开启了一扇通向未来之门，将虚拟世界的呈现空间第一次延伸到了屏幕之外，后续发展很被看好，因此家当前电/电脑领域的许多巨头都有计划在此领域引领潮流。NVIDIA在2009年初就曾推出过一款快门式3D眼镜解决方案，结合NVIDIA显卡、120Hz刷新率的显示器，即可在PC平台上为游戏、电影带来显著的3D改观。

NVIDIA 3D眼镜(有线版)  图片  评测  论坛  报价 
　　时隔两年半之后，NVIDIA又发布了一款3D眼镜新品，而且在老版产品售价过高的情况下，新款3D眼镜还是一款令人欣喜的廉价版产品，但也由于是PC平台使用，因此新款产品适当做了一些妥协，是一款有线版产品，眼镜需要借助一条3米长的线缆（可自配延长线）连接至USB接口上使用。

新款有线3D眼镜（左）与旧款无线3D眼镜（右）
　　由于采用的是有线版设计，因此新款3D眼镜可以直接借助线缆获得运作电力、与PC同步左/右眼分帧信号，这就省去了老版3D眼镜的内置锂电池、信号发射器等部件，构造更简单。但在原理及3D效果呈现方面，两款3D眼镜是完全一样的，新版3D眼镜只是借助一些设计改变大幅降低了售价。

在原理及3D效果呈现方面，新/旧款3D眼镜是完全一样的
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什么是3D显示技术？当前主流3D显示技术有哪些？
　　其实简单说来，3D显示技术的原理就是让左右眼看到不同的信号（模拟现实世界中左右眼分别看到的略有差别的视角），从而让大脑营建出3D画面。因此时下3D显示的关键技术在于对左/右眼画面的分帧送达。当前3D显示技术尚未形成统一的标准，常见的实现方式有快门式和偏振式两种。
　　在快门式3D平台上，3D眼镜需要与显示平台同步分帧信号，以确保左右眼镜只收到属于各自的画面。因此快门式3D平台需要高刷新率显示器、信号发射器，而且3D眼镜也需要运作电力，用户看到的3D画面可能会有闪烁。偏振式3D平台原理是把分离左侧影像和右侧影像的特殊薄膜贴在3D显示器表面和眼镜上，左/右眼镜片只能透过属于自己的光线，从而实现分帧。偏振式3D平台无需发射器、眼镜电池，更简单易用，而且画面不会闪烁，但画面分辨率会减半，而且最佳观赏角度很有限。
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偏振式3D平台画面不会闪烁，但缺点也存在
　　对PC平台玩家来说，分辨率减半是很难接受的，因此PC平台3D方案倡导者NVIDIA当属选择了快门式3D方案，而且这套方案也更结合自己在显卡领域的优势（偏振式3D更侧重于显示器）。NVIDIA此次发布的新款3D眼镜在技术上并没有突破，但更低的价格，让这款另类产品的关注度、吸引力在行业急速飙升。

NVIDIA快门式3D平台硬件需求
　　今天，我们就将对NVIDIA的新/旧款3D眼镜展开全方位对比评判，而且还将详细为您呈现快门式3D平台从搭建、游戏实战体验到使用感悟的第一手资料，对期望尝鲜或有行动激情的玩家而言，本文堪称购买参考、搭建教程，值得您一看。
NVIDIA新/旧3D眼镜细节对比：
　　NVIDIA此次新发布的3D眼镜是一款廉价版产品，产品定位兼顾了主力玩家。与2009年初发布的无线版3D眼镜相比，新产品在技术及效果上并无不同，只是借助砍掉无线模块、缩减配件大幅降低了新品成本。

新/旧款3D眼镜包装盒对比（右侧黑色小盒子为新版产品）
　　从我们拿到手的第一刻起，就立刻感受到了有线版3D眼镜的“缩水”。新的有线版3D眼镜包装盒小了很多，盒子几乎只能装下眼镜本身，盒内也不再附带双通道DVI线缆和HDMI线缆。

新版3D眼镜（左）与老版3D眼镜（右）
　　新版3D眼镜线缆长度为3米，对大多数用户来说，这个长度也足够了，毕竟游戏玩家、电影用户在电脑前的活动范围也很难到出3米开外。另外，带着眼镜的用户一般不会同时佩戴耳机，这就避免了众多线缆“线材缠身”的尴尬。

新版3D眼镜线缆及USB接口
　　依笔者看来，NVIDIA通过提供有线版产品来实现大幅降价的决策是很聪明的，毕竟无线版3D眼镜推出近三年，在市面上仍然凤毛鳞角，而有线版产品虽然对玩家自由度有所束缚，但实际效果却并无不同。

老版3D眼镜电源开关及充电接口
　　借助线缆，新版3D眼镜在与PC同步分帧信号的同时，也顺便解决了眼镜的电力供应问题。因此新版3D眼镜不再内置锂电池，无需充电，眼镜上也没有电源开关、充电接口，新版3D眼镜的USB线缆也不能取下来。

新版3D眼镜（左）与老版3D眼镜（右）配件对比
新版3D眼镜附带了一只便携袋、一对备用鼻垫，附件很少。而老的无线版3D眼镜附件就实在很多，双通道DVI线缆、HDMI线缆、迷你USB充电线缆一应俱全，当然，这些配件也都是有成本的。
NVIDIA快门式3D眼镜原理解析：
　　人的双眼之间存在一定的距离，两只眼睛有小幅的视角差异，因此两只眼镜看到的物体角度并不相同，也正是因为这种角度的关系我们才能感受物体的纵深，使视觉产生立体感觉。

NVIDIA快门式3D平台获得了业界众多游戏支持
　　我们在现实生活中用双眼看到的物体都是以立体的方式呈现的，但是在游戏中无论游戏画面是多么逼真和立体，通过显示器屏幕显示在我们眼前的画面依旧是很平面的，即使3D游戏也难以逃脱屏幕的局限。要想摆脱这一限制，就必须多观看方式进行改变。

NVIDIA快门式3D平台已经面世两年多了
　　当前实现3D显示方法有3钟：色分法（红蓝眼镜）、光分法（偏振式）、时分法（快门式）。红蓝眼镜成本低廉但是效果非常有限，只能够让玩家体验到最基本的景深效果，眼镜片带来的严重的色偏甚至让玩家不能看清楚物体本身的颜色，短时间佩戴也会造成头晕，当前已经基本被业界新产品所淘汰。而剩下来的偏振式与快门式3D技术，原理也相差很大，偏振式是用特殊偏振贴膜来过滤画面，而快门式则是对画面分帧、分时传送。

NVIDIA快门式3D眼镜原理示意图
　　NVIDIA快门式3D眼镜采用的主动式快门设计，当显示器输出左眼图像时，左眼镜片为透光状态，而右眼为不透光状态，而在显示器输出右眼图像时，右眼镜片透光而左眼不透光，这样两只眼镜就看到了不同的游戏画面，达到欺骗眼睛的目的。系统以这样地频繁切换来使双眼分别获得有细微差别的图像，经过大脑计算从而生成一幅3D立体图像。

NVIDIA快门式3D眼镜
　　3D眼镜的的透光与关闭频率必须要快，而要达到让人感觉不到闪烁，其刷新的频率必须保证在60Hz以上，同时显示器画面的切换速度也必须和3D眼镜的切换速度相同，对于显示器来说，刷新率就要达到120Hz，这样才能保证两个眼镜看到的画面的刷新率都在60Hz。当前高刷新率液晶面板成本很高，因此玩家在组建3D平台时，往往都会面对昂贵的显示器门槛（2999元起）。
NVIDIA新/旧3D眼镜平台搭建：
　　在正式搭建3D平台之前，先让我们一起来看看硬件配置。
硬件平台
CPU
Intel Core i7 975 (133×25=3.33GHz 8MB L3 Cache)
主板
技嘉G1-Killer X58
内存
宇瞻 DDR3 1333 2GB×3 (8-8-8-24)
硬盘
日立 1T SATA-II 32M
显卡
显卡 映众 GTX560Ti 冰龙 
显示器
三星3D VISION 22英寸显示器
3D眼镜
NVIDIA 3D VISION 3D眼镜
NVIDIA 3D VISION 3D眼镜WIRELESS
软件平台
系统软件
Windows 7 64位旗舰版+DirectX 11
驱动程序
NVIDIA ForceWare 275.66 FOR Windows 7 64bit
　　搭建NVIDIA 3D Vision显示平台必须采用NVIDIA独立显卡（8600GT以上）及支持120Hz刷新率的显示器，因此我们采用了映众GTX560Ti冰龙显卡和三星3D VISION 22英寸显示器组合。

连接3D眼镜
　　3D眼镜连接上电脑之后，WIN7系统桌面右下方将会提示“已接入3D眼镜设备”，点击之后即可进入到NVIDIA控制面板来进行详细的3D Vision设置向导。

NVIDIA 3D VISION设置
　　在提示有安装3D VISION设置的界面中，可以见到，3D VISION 有线眼镜，支持3D VISION的显示器以及驱动程序三个必要的软硬件都必须安装就绪。

显示器设置
　　接下来NVIDIA驱动程序会检测3D眼镜是否工作、显示器是否符合要求。如果用户的显示器达不到100或120Hz的刷新率要求，接下来的步骤都将进行不下去。

3D眼镜测试
　　接下来系统会对3D眼镜进行测试。3D画面裸眼看上去是重影的，但通过佩戴3D眼镜，闭上右眼时，从左眼只能看到绿色六边形，闭上左眼，从右眼只能看到蓝色三角形。因此接下来我们将会透过眼镜对显示器进行拍照，来为大家展示3D眼镜的观看效果。

通过左边眼镜观察的图像
　　可以清晰地看见，通过左边眼镜只能见到绿色六边形图像

通过右边眼镜观察的图像
　　可以清晰地看见，通过右边眼镜只能见到蓝色三角形图像。此时说明所有软硬件安装均正确无误。对左右两个图像进行正确选择之后即可点击进入下一步预览3D效果阶段。

消除闪烁设置
　　由于国内外使用的日光灯频率不同，因此在使用默认的120HZ屏幕刷新率（即每个眼睛60HZ）的时候，会与国内的50HZ日光灯产生冲突，此时通过3D眼镜观察在显示屏幕之外的物体会有明显的闪烁。

预览3D效果（有线/无线版3D眼镜不能同时接入使用）
　　NVIDIA 3D VISION设置考虑到国内用户的使用情况，特地加入了100HZ显示器模式，“推荐适用于夜晚且所在国家采用50HZ照明”。根据提示，我们选用了此模式之后，边缘闪烁情况得到明显改善，几乎察觉不到边缘效果的存在，并且与120HZ模式在3D显示效果上没有明显差别。国内用户在使用3D VISION眼镜的时候可根据提示进行设置以达到最佳体验效果。
NVIDIA新/旧3D平台游戏体验：
　　平台准备就绪之后，我们对这套3D平台展开了一番游戏实战测试。NVIDIA有线/无线版3D眼镜技术原理、显示效果并没有区别，只是有线版3D眼镜在佩戴上要受到线的制约，近距离、坐在电脑前使用其实也并无二致。

NVIDIA 3D VISION测试界面
　　NVIDIA 3D VISION设置程序自带了一个3D效果测试功能，测试界面如上图。画面中的NVIDIA的图标逐渐向前运动的时候，会给人一种活动在显示器屏幕之外的感觉，画面纵深效果非常强烈，和普通的液晶画面区别很明显。

Unigine Heaven 2.5测试软件
　　享誉业界的DX11曲面细分性能测试软件Unigine Heaven，对NVIDIA 3D VISION也有着很好的支持，程序设置界面中的STEREO 3D选项可以下拉选择3D VISION子项。进入测试之后，玩家即可体验DX11曲面细分带来的更为逼真、立体“Heaven”世界。

DX9射击游戏：《使命召唤7》
　　作为一款经典FPS射击游戏，《使命召唤7》是NVIDIA 3D VISION技术的铁杆老粉丝。在我们的3D眼镜平台上，刚一进入游戏，菜单的画面就已经呈现出立体显示，画面中的电视机与背景有着明显的景深效果，更像是玩家自己被束缚在椅子上被审讯。而开始战斗之后，游戏立体感最为明显的莫过于右手的枪械，延伸感强烈，行进中射击抛出的弹壳也像从身边掠过。

DX10射击游戏：《生化危机5》
　　由于采用的视觉不同，《生化危机5》游戏更像是一部电影，对主角的经历进行叙述。配合3D眼镜之后，手拿武器的怪物每一次靠近都令人异常紧张，挥舞的砍刀似乎就要砍到主角身上，紧张气氛渲染令人窒息。游戏中场景多数为破旧的建筑物或者是幽暗的通道，因此画面纵深感明显比《使命召唤7》更强。

DX11赛车游戏：《尘埃3》
　　《尘埃3》作为赛车游戏、DX11游戏的经典代表，大量运用了曲面细分特效，令画面更趋于真实。实际试玩中我们选择了车内视角，道路两旁的树木快速向身后移动。当视线前方有其他车辆的时候，距离感要比不使用3D VISION立体眼镜明显的多，超车也更加轻松，视觉体验更容易让人投入游戏。

NVIDIA有线/无线版3D眼镜技术原理、显示效果并没有区别
　　在通过长时间的测试、试玩之后，我们发现NVIDIA的这两款3D眼镜在显示效果上完全相同，其差距仅仅是有线与无线而已。新版3D眼镜3米的线缆长度，一般说来也足够玩家游戏使用，但倘若作为HTPC客厅之用，就难免会受到束缚。
PConline评测室总结：
　　当前的3D显示技术可能尚未成熟、不尽完美，但它却为我们开启了一扇通向未来之门，将虚拟世界的呈现空间第一次延伸到了屏幕之外，未来显示方式大变革的序幕已经拉开。因此，在家电、电脑行业，3D显示虽然尚处于前期投资阶段，但具有长远规划的厂商却都已经纷纷涌入，3D显示的行业标准也即将在日益激烈的行业竞争中被探讨、确立。NVIDIA作为PC图形技术的领袖厂商之一，三年时间内已经推出了两款3D眼镜产品，在行业内的先行地位再次得到保障。

NVIDIA走在了电脑3D显示技术的前列
NVIDIA快门式3D技术更适合PC平台：
　　PC图形技术多年来一直在追求“逼真”，前卫的3D显示技术自然很容易受到青睐。但在平台上，画质是第一位的，这就决定了分辨率减半、可视角度小的偏振式3D方案难以被发烧玩家接受。因此，NVIDIA选择了快门式3D技术，而且这一技术也更容易与显卡相结合。作为一种新颖的显示技术，当前PC平台3D方案的用户绝大多数都是发烧级玩家，因此画质出色、效果显著的快门式3D方案更容易被接受。

快门式3D方案更适合PC平台
　　NVIDIA 3D Vision技术是根植于驱动程序的，显卡还可以对输出信号进行处理，因此对PC平台3D游戏来说，NVIDIA快门式3D方案兼容性也比较好，针对3D Vision优化的游戏，显示效果更是惊艳。
NVIDIA有线版3D眼镜平台成本仍然很高：

有线版3D眼镜报价799元，无线版3D眼镜报价1499元
　　NVIDIA此次发布的有线版3D眼镜是一款廉价版产品，报价799元，比无线版1499元的报价低了近一倍，但玩家若想搭建整套3D平台，构建成本仍然很高，毕竟120Hz刷新率的显示器报价仍然很高（2999元起）。显示器的价格是NVIDIA无法控制的，这就注定NVIDIA 3D眼镜仍然只能是高端玩家的玩具，“飞入寻常百姓家”短时间内仍不可行，普通玩家需要做的仍然是：等待3D方案最终成熟。

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NVIDIA快门式3D方案优缺点点评
优点
缺点
1、与显卡结合密切，适合PC平台使用；
2、支持的游戏很多，游戏兼容性好，画质出色，效果明显。
1、刷新率120Hz的显示器报价昂贵，整套平套成本很高；
2、画面可能会有闪烁现象。
　　在这种情况下，由显示器厂商主导的偏振式3D方案，在中低端用户中就很有市场潜力，毕竟偏振式3D方案成本很低，近期不少厂商推出的偏振式显示器报价已经与普通显示器无异，而且偏振式平台易于搭建。因此我们认为在快门式3D方案如果无法获得成本突破，偏振式3D方案仍将大有可为。而最终决定3D标准废立的，只能是高刷新率液晶面板的成本问题和偏振层能否获得技术突破，大家可以多加关注这两类信息。