裸眼3D屏是如何骗过你眼睛的

自2020年以来，裸眼3D大屏逐渐走入大众视野。从韩国首尔的海浪水缸，到成都太古里的宇宙飞船，再到东京新宿的三色猫，裸眼3D屏吸引着全球各地无数人的目光。相较于需要借助眼镜或者头盔的传统3D显示屏，无需设备就能观看的裸眼3D屏似乎占据着天然的优势，然而裸眼3D屏的背后到底是技术的进步还是视觉的骗局？作为裸眼3D屏从业人士，今天跟大家聊聊裸眼3D屏究竟是怎么回事。

人眼视差

如何欺骗眼睛产生3D感？

早在1839年，英国科学家温特斯顿就在思考一个问题——“人类观察到的世界为什么是立体的？”经过研究他发现：人由于两眼间存在大约6.5cm的间距，在观察三维物体时视角稍有不同，这就产生了双目视差。

左眼看到左侧，右眼看到右侧，看到的画面有微小的差距，物体同时在视网膜上成像，大脑通过对比两副不同的“影像”便能区分出物体的距离远近，从而产生立体感。

立体成像原理

引起这种立体感觉的效应叫做“视觉位移”，正是这种视觉位移，使我们能区别物体的远近，并获得有深度的立体感。

用两只眼睛同时观察一个物体时物体上每一点对两只眼睛都有一个张角。物体离双眼越近，其上每一点对双眼的张角越大，视觉位移也越大；物体离双眼越远，两眼的视线趋于平行，视觉位移接近于零，我们便很难判断物体的距离，更不会对它产生立体感。

夜望星空感觉天上所有的星星都在同一球面上，分不清远近，这就是视觉位移为零造成的结果。

视觉位移

视觉位移是3D电影产生立体感的基本原理：拍摄时用两台摄像机同时拍摄，得到同步的两幅有差别的图像，再通过偏振光眼镜将给到观看者左右眼的内容区隔开，使两只眼睛分别获得左眼和右眼的不同图像，这样就有了立体感，在大脑里呈现的便是3D影像的感觉。

3D电影原理

裸眼3D屏也是利用人眼视差特性，将左右眼对应的像素点分别投射到左右眼中，从而产生三维立体的影像，让观看者在特定角度感受到立体效果。

视错觉

如何欺骗大脑产生立体感？

平面图的立体感是利用大脑加工的“视错觉”造成的，或者说脑补了立体感。大脑处理平面图像的时候会通过计算产生距离和空间感，如果图片没有提供足够多的讯息，大脑在试图判断此图的空间深度时，就会主动帮我们补上深度。

下图中的正方体就是利用特殊形状与视角骗过大脑的典型例子。

这个“伪正方体”骗到你的大脑了吗？

正如画家们在二维画面中借助物体的远近、大小、阴影效果、透视关系构建出三维立体的效果，让大脑对图片的空间感和纵深感产生误判，3D视频源也是用透视和阴影关系拓展和混淆空间感知，造成人眼的视错觉，从而产生以假乱真的立体效果。

以假乱真的平面素描

平面裸眼3D屏视频源大多利用显著框架的视错觉，在大脑选定了明显的框架作为距离参照物的时候，动态图像突然围绕框架的“前”“后”遮挡，或者远小近大的对比突出，形成大脑距离判断的错觉，从而产生立体感。

下图中的白框作为平面的参照物，当海豹越过这个线的时候，就会让人感觉“跃出了视频本身的平面”。

海豹出框产生立体感

目前的网红裸眼3D屏绝大多数都是转角屏，利用两块相邻平面屏呈现三维物体的不同面，利用空间透视和折角屏的相邻两面成像性对人眼造成光影、明暗、虚实的视错觉，使画面内容呈现体积感。

下图中的转角屏老虎右边的黑色区域也是视频源的一部分，用作平面参照物，这样当老虎出框的时候便产生更强的立体感。

元亨2015年在中山市做的裸眼3D转角屏

每个3D视频源都需要根据屏体形状、尺寸和观看角度等参数，进行定制化创作。先确定最佳观看视角，再根据观看角度创作符合透视原理的视频内容，然后对照显示屏的箱体排布图进行边角定位，最后输出特定角度下呈现立体感的视频源。

现实中看到的物体出屏效果，在模拟的三维空间里，物体是真的飞出去了。

图源：元亨3D方案设计师

因为视频源在创作时是依据特定视角模拟的3D效果，因此只有站在特定角度观看裸眼3D屏，才能获得最佳视角的三维立体影响。如果不是站在最佳角度，屏幕播放内容就会变形。这也是为什么大部分裸眼3D转角屏的拍摄角度都一样，因为只有在特定视角，才能看到最好的3D效果。

裸眼3D屏视角的局限性

为达到创作内容与现实环境的完美融合，创造沉浸式的3D体验，设计师需要根据显示屏现场安装场景，定制符合透视原理的视频源。视频内容的边界越贴合现实场景，给观众带来的立体感越真实。

裸眼3D屏的硬件要求

显示效果依赖屏幕硬性条件

从硬件设备上看，不是所有的户外LED屏都适合做裸眼3D效果。裸眼3D屏的显示效果对于屏幕品质安装的精细度和现实素材的创意要求都很高。想要呈现更好的3D视频效果，LED屏至少满足以下三点要求。

无缝过渡：市场上主流的3D大屏以转角屏和弧形屏为主，且以真正的无缝转角屏为佳。无缝过渡能更好地将两块相邻的平面大屏融合一起，带来空间感和体积感更强的视觉体验。

元亨首创无缝转角设计，避免接缝破坏显示效果

高清画面：户外高清大屏成为发展方向，8K分辨率和小间距愈趋成为主流，间距由原来的P16，P10， P8向P6，P3.9甚至P2.5发展。间距越小，屏幕显示效果越细腻，呈现更真实的3D效果。

沉浸效果：和普通户外广告屏相比，裸眼3D显示屏更追求画面的稳定和色彩的真实，优秀的屏幕素质才能呈现更多画面细节，带来更沉浸的视觉体验。效果震撼的裸眼3D屏往往具备“三高”特点。

高刷新：3840Hz及更高的刷新保证更高的画面稳定性；

高灰阶：16bit(即65536种颜色变化)保证更细腻色彩变化避免色差或断层；

高对比度：最高10000nits亮度保证画面在阳光直射下能保持可见度，并呈现更多细节和更纯净的色彩。

裸眼3D屏趋势

国内外争相布局

现阶段，裸眼3D主要分布在一些中大型城市的CBD商圈内，实现为商业体引流、打造城市地标的目的。

对于城市而言，成功将3D内容与本土文化相融合会为城市带来巨大的人流量和曝光度，打造网红打卡地。元亨作为受客户信赖的LED工程服务专家，近两年帮助上海、深圳、广州等十几个国内一二线城市成功实现裸眼3D屏的布局。

随着裸眼3D屏在全球范围的火热 ，海外客户对裸眼3D户外大屏也青睐有加，美国、荷兰、菲律宾、泰国等国家都能看到元亨裸眼3D大屏的身影。相较于传统LED屏，自带热点和流量的裸眼3D屏显然更受客户和广告商欢迎。

然而，当裸眼3D户外广告案例越来越多、屏幕播放内容趋于同质化时，高品质的显示屏才是裸眼3D屏保持热度的关键，从而带来源源不断的广告效益。