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　　1839年，英國(guó)科學(xué)家查理·惠斯頓爵士根據(jù)"人類兩只眼睛成像不同"的現(xiàn)象發(fā)明了一種立體眼鏡，讓人們的左眼和右眼在看同樣圖像時(shí)產(chǎn)生不同效果，這就是今天3D眼鏡的原理。

　　1922年，世界上第一部3D電影是《愛(ài)情的力量》，遺憾的是，影片很早之前就已經(jīng)遺失了。早期的3D電影都是以展示立體效果為主，片中常以指向觀眾的槍、扔向觀眾的物體為噱頭。

　　1952年，講述非洲探險(xiǎn)的《非洲歷險(xiǎn)記》被認(rèn)定為是史上第一部真正的3D長(zhǎng)片。該片的口號(hào)是"獅子在你腿上，愛(ài)人在你懷里"。盡管《生活》雜志在當(dāng)時(shí)稱該片"廉價(jià)、荒謬"，但觀眾們?nèi)匀粺崆榈財(cái)D進(jìn)電影院去體驗(yàn)片中的"自然視角"。

　　觀眾真實(shí)的體驗(yàn)到在如此的形勢(shì)中帶來(lái)不同感官上的沖擊。3D場(chǎng)景利用預(yù)知角度的攝像機(jī)捕捉圖像，而后形成固定視差的合成圖像再傳達(dá)到人腦中。同樣的相機(jī)設(shè)定也在當(dāng)下3D圖像中應(yīng)用。

　　下面我們來(lái)說(shuō)說(shuō)zSpace。

　　　 zSpace的出現(xiàn)不止使我們能看到3D空間運(yùn)動(dòng)，還能讓我們環(huán)顧虛擬場(chǎng)景，并像現(xiàn)實(shí)生活中一樣與虛擬物體互動(dòng)。這種實(shí)時(shí)的3D體驗(yàn)是一種獨(dú)特而自然的方式，來(lái)詮釋計(jì)算機(jī)的圖形技術(shù)。

　　那么3D圖像是怎么形成的？下面舉例說(shuō)明下。

　　首先，我們都知道人有兩只眼睛，我們和大多數(shù)動(dòng)物一樣，動(dòng)物會(huì)利用兩個(gè)眼鏡準(zhǔn)確地判斷物體的距離。我們眼睛之間的距離稱為瞳孔間距。這個(gè)距離可以從45毫米到75毫米不等，但平均約為65毫米或2.5英寸。兩眼同時(shí)同一個(gè)畫面，同一個(gè)物體的能力稱之為雙眼視覺(jué)。

　　這種物理上的分離讓我們的兩只眼睛能看到現(xiàn)實(shí)世界的不同視角。我們的大腦會(huì)比較左右兩眼的差異，以便了解我們面前的視圖的空間復(fù)雜性，從而可以看出物體的立體形狀，又能準(zhǔn)確的判斷出距離。

　　立體視覺(jué)是指在三維空間中感知圖像的能力。

　　立體視覺(jué)的另一個(gè)關(guān)鍵方面是，當(dāng)你移動(dòng)頭部時(shí)，視圖會(huì)發(fā)生變化。舉個(gè)例子，在桌子上放兩件東西，比如兩個(gè)杯子，一個(gè)放在另一個(gè)的后面。向左右移動(dòng)你的頭，注意后面的杯子會(huì)隨著你的觀點(diǎn)的改變而消失。從一個(gè)頭部位置到另一個(gè)頭部位置的不同之處叫做運(yùn)動(dòng)視差。運(yùn)動(dòng)視差的另一個(gè)方面是，距離上的物體似乎比靠近你的物體移動(dòng)得更少。沒(méi)有運(yùn)動(dòng)視差，你就會(huì)經(jīng)歷認(rèn)知失調(diào)，導(dǎo)致疲勞和不適。

　　我們也通過(guò)與它的物理互動(dòng)來(lái)獲得關(guān)于3D世界的線索。知道你身體的位置叫做本體感覺(jué)。伸出手去觸摸你的杯子。你伸手去拿第二個(gè)杯子。這個(gè)動(dòng)作強(qiáng)化了你的深度知覺(jué)和你對(duì)兩個(gè)物體相對(duì)位置的理解。

　　雖然我們可以看到左右兩眼能看的很遠(yuǎn)，但只有我們的視覺(jué)系統(tǒng)的中心可以看到立體。最左邊和右邊的區(qū)域是單側(cè)的圖像，因?yàn)槲覀兊谋亲硬糠謸踝×艘暰€。

　　我們的視覺(jué)系統(tǒng)中的3D可視區(qū)域是空間理解最強(qiáng)大的工具，并且三維空間成像是理解計(jì)算機(jī)圖像空間復(fù)雜性的最有力方法。

　　zSpace是怎么做到的呢？

　　我們接著看。

　　zSpace平臺(tái)使用計(jì)算機(jī)圖形來(lái)生成立體視覺(jué)所需要的獨(dú)特的左視圖和右視圖。這是實(shí)時(shí)產(chǎn)生的，使場(chǎng)景的任何透視圖都可以瞬間生成。這使得用戶可以通過(guò)直觀地移動(dòng)他們的身體或者使用zSpace觸控筆來(lái)觀察三維物體。其結(jié)果是對(duì)再現(xiàn)計(jì)算機(jī)圖形場(chǎng)景的自然、空間現(xiàn)實(shí)主義的參與感。與傳統(tǒng)的二維計(jì)算機(jī)圖形相比，這種空間現(xiàn)實(shí)主義為理解物體和場(chǎng)景的結(jié)構(gòu)提供了極為優(yōu)越的視覺(jué)體驗(yàn)。

　　zSpace可以創(chuàng)建空間現(xiàn)實(shí)定位，因?yàn)樗鼪Q定了觀察者眼睛相對(duì)于屏幕表面的位置。zSpace通過(guò)跟蹤觀看者佩戴的3D眼鏡上的跟蹤標(biāo)記來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。利用這一觀點(diǎn)，zSpace在屏幕表面準(zhǔn)確生成正確的立體透視，從觀眾的視角再現(xiàn)3D場(chǎng)景。每一個(gè)觀看的時(shí)候都是一個(gè)專屬的、定制的、透視的視角。3D眼鏡還可以使用圓形偏振的方式，將左右立體的視圖向觀眾的眼睛散發(fā)出傳統(tǒng)的3D效果。

　　為什么zSpace的立體效果與其他立體電視的效果不一樣？我們接著往下看。

　　當(dāng)我們觀察真實(shí)世界中的物體時(shí)，兩眼都集中在物體上。每當(dāng)這樣操作，每個(gè)眼睛的鏡頭也聚焦在物體與觀察者眼鏡的距離上，這個(gè)也成視野調(diào)節(jié)。在幼年時(shí)期，眼球的收縮與聚焦是相輔相成的。

　　當(dāng)我們觀看zSpace時(shí)，我們必須始終保持焦點(diǎn)在屏幕上，以保持圖像的銳利度，但通常我們必須要在不同的場(chǎng)景深度才能看到立體效果。
　　因此，在觀看zSpace立體圖像時(shí)，視覺(jué)焦點(diǎn)與收縮都會(huì)出現(xiàn)在同一時(shí)間操作中，但這不是正常的情況。如果立體的圖像深度在人眼的自然可視范圍內(nèi)，則不會(huì)出現(xiàn)焦點(diǎn)與收縮的融合現(xiàn)象。景深則定義為是以焦點(diǎn)為核心，觀察看或物體與焦點(diǎn)之間的距離。

　　綜上所述，我們可以得知zSpace在立體成像時(shí)考量了很多，以基于人眼最合適的觀看視角作為出發(fā)點(diǎn)，以虛擬屏作為主要顯示定位，即焦點(diǎn)的附著面。在考量到人眼在觀看立體事物的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)的景深，收縮等關(guān)系，逐步將優(yōu)化其顯示系統(tǒng)，最終呈現(xiàn)一個(gè)獨(dú)到且符合真實(shí)視角的產(chǎn)物。好了，本期先介紹的到這里。下期將會(huì)介紹zSpace 在開(kāi)發(fā)當(dāng)中立體視覺(jué)上的解析，請(qǐng)大家持續(xù)關(guān)注。資料下載見(jiàn)公眾號(hào)3d新勢(shì)力。