還記得 2018 年，我曾熬夜好幾天，就為了搶一張故宮博物院“清明上河圖互動藝術展演”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“穿越北宋”的名畫之旅，依然是我看過的，最具沉浸感的一場文化類展演，沒有之一。

　　我可以很輕松地回憶起，自己走進實景布置的茶樓，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》這幅五米多的長卷變成了一場“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 多個各色人物，一點點在眼前和身旁鋪陳開來，連飛濺到面前的水花都十分真實。

　　最重要的是，這場展演采用的是裸眼 3D 技術，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，這場展演的影廳座席有限，一票難求，很多人都沒有機會親身體驗，我自己也沒搶到二刷的票。

　　當時我就在想， 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、商場、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”，那該有多快樂啊!

　　很容易就能想到，屆時無論是知識科普、文化傳播，還是教育、醫療、政務、娛樂、社交……都可以從平面互動，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，再一次被寄予了更多的期待。

　　本文就來聊聊，我們距離實現“裸眼 3D 自由”，究竟有多遠。

　　裸眼 3D 技術，并不是一個技術

　　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”。但換個角度想，沒有技術，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，大多數人都不陌生。2009 年上映的《阿凡達》，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，有一個必需的環節，就是從電影院租用或者自帶一副 3D 眼鏡。如果像我這樣，本身就戴著近視眼鏡，那么這幅額外的 3D 眼鏡，就會鼻梁的“不可承受之重”。

　　3D 技術再往前走，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容。

　　說到這里，你可能以為，“裸眼 3D”是一種具體的技術，只是還沒到成熟的時候。其實不然，“裸眼 3D”就和人工智能、元宇宙一樣，是基于一個目標，而組成的一系列技術的統稱。

　　比如人工智能是讓機器達到類人的智能水平，包括自然語言處理、機器視覺、知識圖譜、深度學習等多種技術。“元宇宙”要構建一個高度還原現實世界的虛擬世界，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 目的是讓人們直觀地獲得立體逼真的視覺體驗，本質是利用視覺位移來“欺騙”視覺神經。

　　具體來說，人眼在看某個物體時，兩只眼睛是分別從左右兩個視點觀看的，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，得到一個有立體感的物體。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、光屏障式 3D 顯示技術、數字化浮雕技術、全息投影技術、增強虛擬現實等。

　　不難想到，作為一系列技術的集合，實現“裸眼 3D”，并不是一件簡單的事情。

　　直到今天，當裸眼 3D 的視頻，出現在某一個城市的市中心/CBD 時，依然還是一件新鮮事物，會引來圍觀群眾的聲聲驚嘆，成為打卡拍照的網紅景觀。

　　那么，把“裸眼 3D”裝進手機等隨身設備里，我們究竟還要等待多久呢?

　　把“佩珀爾幻象”裝進盒子里，總共分幾步?

　　裸眼 3D，作為一種觀看的目標，其實并不是當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，一位名叫約翰·亨利·佩珀爾(John Henry Pepper)在倫敦皇家理工學院演講時提出，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，達到在舞臺上出現幽靈的效果。

　　可以說，裸眼 3D 就是讓“佩珀爾幻象”照進現實。進入信息時代，人們開始嘗試將“佩珀爾幻象”裝進手機、游戲機、電視等盒子里，讓每一個人都可以足不出戶，就享受到裸眼 3D 的視覺體驗。

　　第一階段，顯示器廠商的探索。

　　二十一世紀的前十幾年，顯示器廠商們為了讓裸眼 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，還曾發布過搭載 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，讓觀眾可以直接觀賞立體影像。三星電子發布的超薄全息顯示器，也采用了多層顯示的原理，可以實現較大視角的動態全息圖。2011 年，任天堂推出了一款便攜式游戲機 3DS，利用視差壁技術，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，更是帶動了 3D 觀影的火爆。日韓廠商和海爾、海信、TCL 等國內電視廠商紛紛開始跟進，推出裸眼 3D 電視。

　　這一階段，3D 顯示技術在分辨率、可視角度等方面不斷提升，產品形態也推陳出新。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，采用此類技術的裸眼 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，最終淪為雞肋，幾乎沒有人記得它們的存在。

　　隨后，光場技術的引入，又讓裸眼 3D 點燃了希望。

　　第二階段，光場技術的應用。

　　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維度空間中，顯示 3D 立體影像，行不行呢?

　　廣場技術，通過采集真實空間里人眼看到的光線，再用設備還原光線，制造一個全息畫面，來重現三維世界。這種技術，已經被應用在舞臺還原已故藝術家的表演，比如邁克爾杰克遜重新演出，讓鄧麗君與當代音樂家合唱等。此外，旅游景區、企業發布會、開幕式等大型活動，都利用 3D 全息投影這一光場技術，來增加視覺效果。

　　問題是，怎么將它放到隨身設備里呢?

　　2016 年，一個智能硬件廠商推出了專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，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設備舉辦了自己與初音未來的婚禮。

　　3D 全息投影等光場技術要達到逼真、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。

　　近年來，智能終端設備的升級，以及超高清視頻產業的成熟，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，觀看 3D 圖像的舒適度有所改善，避免了頭暈等負面視覺感受。

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

　　2021 年的 Google I/O大會上，谷歌的 3D 光場顯示方案 Project Starline，就通過計算機視覺、機器學習、空間音頻和數據壓縮登記書，營造一個 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行全息視頻對話。智能技術的大量應用，將裸眼 3D 推上了更高的臺階。

　　此外，伴隨著元宇宙、數字人、AIGC 等應用，虛擬現實、增強現實、數字孿生、3D 渲染等技術，也被用來實現裸眼 3D 效果。

　　目前，數字人正在從電商直播間、娛樂節目、服務 APP 等各個領域，迅速走進我們的視野，3D 也成為數字人的標配，通過 3D 渲染和 AI 驅動，數字人可以做出栩栩如生的動作。在北京坊、莫高窟等線下場景，通過手機的 AR 能力，可以獲得現場環境的 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。

　　從技術的發展趨勢來看，也許很快就可以隨時隨地營造出完全逼真的裸眼 3D，讓人們隨時隨地地穿梭于現實世界和元宇宙。

　　技術的未來，沒有盡頭

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

　　那么，不斷升級的裸眼 3D，都對哪些細分技術，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。圍繞著裸眼 3D 等新興應用，來進行定制優化與開發，可能正是國產手機芯片的一個突圍點。

　　其次是傳輸。

　　讓用戶有沉浸感的全息影像，需要超低時延與超大帶寬的通信網絡，才能為用戶帶來極致體驗。目前，5G 網絡速率基本維持在 1Gbs，也就是千兆水平，裸眼 3D 的超高清視頻，要進行大規模上傳、下載，現有網絡無法被充分滿足。目前有兩個發展思路，一是等待 6G，借助衛星互聯網等網絡來支撐，大概要在 2030 年后完成商用;另一個是發展 5G-Advanced 或 5.5G，對 5G 網絡進行十倍帶寬的提升，來滿足裸眼 3D、AIGC、元宇宙、自動駕駛等規模化商用的網絡需求，盡快推動業務成熟。目前來看，加強 5.5G 建設，支撐新業務的探索，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，變為廣泛普及的大眾消費品。大眾市場和用戶規模擴大之后，裸眼 3D 內容制作、渠道分發、平臺工具等軟硬件，才有希望降低風險、攤平成本。目前，超高清顯示器、全息激光投影等核心技術，還是以日韓美廠商為主，成本很難降低。Gatebox 的售價，就高達上萬元。從這個角度看，發展裸眼 3D，也會帶動國產顯示器、半導體等產業投入研發，搶占這一新興市場，讓一般消費者也能盡快用上裸眼 3D。

　　媒介大師麥克·盧漢曾說過，“任何技術都傾向于創造一個全新的人類環境”。

　　裸眼 3D，是通往元宇宙的必經之路，也是一場時不我待的旅程，必將會對我們的社交、娛樂、教育、文化消費等生存環境，產生前所未有的影響。

　　對裸眼 3D 的憧憬，驅使著人們不斷用新技術，為世界制造“幻想”，奉上“奇跡”。技術本身的故事，已經足夠激動人心。