为何任天堂的3DS主机裸眼3D功能最终没有颠覆游戏行业？

3DS掌机是任天堂的第四代掌机，然而他的诞生到生命周期的结束却存在一定的争议。而其中裸眼3D的功能受到的争议最大，不少玩家都认为这个功能无比鸡肋，甚至还严重影响了游戏体验。而且从任天堂在这台主机生命末期所做的一些举动来看，的确是间接承认了裸眼3D功能决策的失误，在第五代掌机NS中，我们就看不到这个功能的存在了。

但是不得不说，任天堂一贯以来是为了追求游戏性为首要目的，当时裸眼3D功能的推出的确是给了玩家们不小的惊喜，那么为什么这个裸眼3D功能最终会失败呢？今天就来和大家聊聊3DS主机裸眼3D功能的问题。

人眼的3D成像原理

我们先来说说人类的视觉在大脑中的成像原理，在我们这个三维世界当中，想要在人脑的神经系统里将这个世界完整的展现出来主要有几个要素：光线、距离、颜色、形状，其中光线、颜色和形状能够将物体以一个二维的形象倒映在我们的视网膜上，但要想让物体在我们的脑海中具有立体感最为重要的就在于距离的处理。

我们人眼看到的所有东西都是有视差的，即左眼和右眼所看到的图像并不完全相同，根据视差值的不同，视差又可分为正视差（positive parallax），负视差（negativeparallax）和零视差（zero parallax）。正视差用于理解远处的物体，负视差用于理解近处的物体，而零视差则是一个物体的印象刚好被投射于一个平面，比如我们所看到画中的物体就是一种零视差物体，画家通过光影来形成一种仿佛是立体的视觉误差。

还有一点就是如果我们所观察的景物如果距离观察者特别遥远，比如天上的星辰，由于星体之间的视差和人眼观测的距离比值接近于零，所以其所展现出来的画面也近乎于零视差，这就是为什么我们在观看漫天的繁星时仿佛是在一个平面上的。所以说，视差是人眼能够识别3D物体的本质，我们平时玩游戏看的屏幕其实都是属于零视差图像。

后来有人利用这个原理想要开始在零视差的屏幕上创造出正视差和负视差效果，这就是我们如今所看到的3D电影。在3D电影中，屏幕上会被投影上两幅不同的画面，当观众们带上偏振光眼镜后，左边的镜片会过滤掉屏幕中的其中一幅画面的光线，右边的镜片则会过滤掉另一幅，这样左右两眼所接受的图片信息就不一样了。此时大脑将这两幅画面融合处理过后就会形成一种正视差和负视差的效果，这样也就让我们有了一种3D效果的感觉。

3DS主机的裸眼3D技术

目前来说裸眼3D显示技术主要有两种：光屏障式技术和柱状透镜技术。

先来说说光屏障式技术，这是由夏普公司发明的，早在2002年底的时候就正式面向市场使用。光屏障式技术由高分子液晶层、LCD 面板、开关液晶屏及偏振膜等组成，而其中偏振膜就是这个实现3D效果的关键所在。通过偏振膜在配合上特殊的3D视频格式使得人左右眼能够看到不同的图像。如下图所示

这个技术最大的优势呢在于成本极低，不需要使用特殊的液晶屏，只需要在原先的LCD屏幕上多添加一个偏振膜就行了。但也有缺点，就是由于偏振膜会阻挡掉部分光源，这就导致了画面的显示亮度会比较低。

而柱状透光技术其实就是光屏障式技术的一个改良版，这个技术同样是由夏普公司所发明。他们将偏振膜换成了微柱透镜，每个柱透镜下面的图像像素被分成 R、G、B 子像素，每个子像素通过透镜以不同的方向投影，观众便可从不同的方向观看到不同的视图。由于是个透光镜所以屏幕的亮度不会降低，显示出来的分辨率也会更高一些。但也有一个问题就是这个微柱透镜和传统的LCD屏幕并不兼容，需要使用更加昂贵的新屏幕，所以虽然屏幕的亮度提升了，但制作的成本也随之提升。如下图。

柱状透光技术

所以呢，任天堂为了压缩主机成本决定在3DS上采用价格更为便宜的光屏障式技术，或许大家可能对于这个屏幕成本没有什么概念，这么说吧如今这样一个屏幕的价格大概在人民币四五十元左右，不过毕竟这也已经是十多年前的东西了，价格便宜确实也是无可厚非，但就算在当年也不超过200元。还有一个原因在于光屏障式技术是允许用户自由关闭和开启3D功能的，只需要轻微的调整偏振膜中的遮挡距离就能实现不同强度的3D效果。这个有点儿类似我们小时候看的小说《冒险小虎队》中送的那个膜，我们只要按照一定的角度去调整这个膜就能看到被黑色块所遮挡的文字信息，可以看出任天堂自己对于这个功能也是没有太大把握的。

为何裸眼3D技术并没有获得成功？

虽然当时3DS的裸眼3D技术赚足了眼球，但是当玩家们真正上手之后却发现其功能却极为鸡肋。主要在于运用光屏障式技术的3DS屏幕用户的眼睛视线必须和屏幕保持垂直，只要角度稍有偏移，那么偏振膜就没办法把屏幕中的两个画面完美的分隔开来，这就导致了你所看到的画面会有严重的重影，其效果就类似于你不带3D眼镜在看3D电影一样。

3DS的裸眼3D除了对于用户刚看的角度要求严格以外，对于软件的3D输出格式也有要求。在3DS主机刚刚出来的头一年，不仅仅是第三方厂商头痛，连任天堂自家的第一方游戏厂商也头疼不已。因为想要实现裸眼3D，不仅仅需要硬件的支持，游戏的软件也得额外的对其进行优化。然而，在刚开始厂商们还都并不了解3DS主机的硬件性能因此游戏在裸眼3D功能上的表现极其糟糕。就以3DS主机上的第一款口袋妖怪：XY为例，如果玩家开启裸眼3D效果的话游戏的帧率会大幅度下降，原本能维持30帧稳定的开启效果以后只能到20帧左右，尤其是精灵战斗的场景，给人一种完全肉眼可见的卡顿，严重影响了玩家的游戏体验。

口袋妖怪xy

还有一个问题在于，3DS所支持的3D视频源格式为左右视图，既MPEG-2 MVP（Multi-view Profile）使用时域伸缩工具，提供了对双目立体视频的编码支持，这样的格式对于硬件的要求较低相比于多路视频+深度（multi-view video plus depth， MVD）他只需要处理两个视频画面，同时它的解码重建原始视点的计算比较简单，但在绘制其它虚拟视点时需要做立体匹配却计算较复杂，且随着绘制视图的视差值增大，合成的视图质量将随之下降。所以，3DS在开启裸眼3D功能以后还会导致游戏的锯齿效果变强，画质下降明显！

但任天堂并没有放弃裸眼3D这个功能，在后来新出的NEW 3DS中，强化了机子CPU的处理效率，相比于旧版3DS其CPU性能足足提升了3倍。同时专门为裸眼3D的系统软件层面做了大量的优化，在后来出的几款游戏中在3D模式下的游戏流畅度大幅提升，有几款游戏在裸眼3D模式下都展现出了非同一般的效果，比如怪物猎人系列，火焰纹章if，路易鬼屋，口袋妖怪红蓝复刻版。同时任天堂为了解决在不同角度下看3D效果会出现重影的情况，在NEW 3DS主机上增加了一个红外摄像头，用于追踪玩家的眼球，并及时调整偏振膜的角度，这样以来不论你从什么角度去看3D屏幕都不会有重影问题了，然而理想很美好，现实中玩家们反馈或多或少还是会出现重影效果。

火焰纹章 if

除了3D效果的不稳定外，玩家们长时间看3D屏幕造成的视觉疲劳同样是一个比较严重的问题，而且这个问题一直无解，开启裸眼3D功能长时间玩游戏会迅速的导致眼睛疲劳，所以绝大部分玩家就很少有开3D功能在玩游戏的。不过一般在看游戏的过场动画或者片头CG时，这个裸眼3D的效果还是非常令人震撼的，其中火焰纹章if的那场片头CG如果开启3D效果的话真的是非常的棒！

但是，裸眼3D功能实在是太鸡肋，一个玩家可能前前后后使用这个功能的时间累积不会超过2两个小时，任天堂自己在3DS生命的末期也意识到了这个问题，不仅玩家使用的少，为了额外的制作适配这个功能的3D输出视频就需要占用游戏非常多的空间。所以在3DS主机上最后一代口袋妖怪：日月，任天堂直接砍掉了3D功能，玩家仅能在极少的场景比如给精灵拍照的时候使用3D功能，其他的一概无法使用。这也直接表明了，任天堂承认裸眼3D这个尝试最终失败。

裸眼3D未来的发展在何方？

在我看来，裸眼3D运用于游戏领域是个非常好的创意，在后来3DS生命末期一些游戏所展示的3D效果也非常的好，但是最主要的原因还是这个技术仍然不够完善，仍有许多的缺陷没有被克服。比如看的时间久了会视觉疲劳，对于观看的角度要求严格，会降低游戏的画质，对硬件要求比较高等等问题。

虽然后来的索尼也尝试过推出裸眼3D电视，但是其价格不仅昂贵，而且还是存在我之前所说的那几个问题。直到现在，裸眼3D技术还没有完全成熟，想要直接运用于游戏当中仍然没办法完美实现。不过我发现，当在玩3DS游戏的时候在进行一些过场动画或者CG时，我都会主动将3D功能开启，去体验声临其境的感觉，尤其是怪物猎人当猎物出现的那个场景仿佛身临其境，轰隆即将冲出屏幕中一样。

因此或许未来的游戏能够在过场动画中加入裸眼3D的效果，尤其是一些RPG游戏或者FPS游戏，大量的CG和过场动画玩家所观看的时间一段大概也就3到4分钟左右，这样不仅能充分的加深游戏的代入感，同时还能避免视觉疲劳的问题。当然了，这个前提还得是你的电脑显示器或者电视支持这样的功能。目前来看最佳的选择仍然是掌机平台，毕竟掌机的屏幕小，成本低，不将裸眼3D作为主要卖点而是一个锦上添花的附加功能或许才是更好的选择。