【文章內(nèi)容簡介】 人帶來更清晰的畫面，而且可以帶來精致、絢麗的視覺享受，另一方面，電腦技術的提高也正在不斷為人們創(chuàng)造著一個虛擬的現(xiàn)實世界。在虛擬現(xiàn)實中，三維立體顯示是實現(xiàn)浸入性的必要手段，也是最吸引人的地方。然而，盡管普通的計算機屏幕也能顯示三維物體的透視圖，但二維的平面永遠也不能讓我們產(chǎn)生身臨其境的感覺。還原三維的真實世界，不僅成為顯示器發(fā)展的最新主題，更是對游戲產(chǎn)業(yè)的新的挑戰(zhàn)。隨著3d技術在顯示器領域的引入，給虛擬的真實世界到來帶來了可能。最初的3d游戲史上最早的3d游戲產(chǎn)生于雅達利公司的業(yè)務用筐體，即我們通常所說的街機，它的名字叫做《夜之車手》（Night Driver）。玩家們扮演的角色是一個行駛在夜間的道路上的瘋狂車手。黑白的屏幕，街機專用的方向盤，剎車，油門，一切都是為模擬真實的賽車感覺而制作，給了人們一種嶄新的游戲體驗。而這個游戲所創(chuàng)造的“第一人稱”視角的3d畫面表現(xiàn)方式及其衍生的“第三人稱”視角和“斜45度俯視視角”則在現(xiàn)代的 3d游戲里大行其道，其所應用的動態(tài)近大遠小的3d畫面透視原理為所有的3d游戲建立了一個在2d顯示設備上表現(xiàn)運動的3d畫面的基本概念和方法。時至今日，無論是反恐精英還是極品飛車，無論是AVG還是RTS，只要和3d沾上了邊的游戲，在它們身上都能或多或少找到當年《夜之車手》的影子。3d游戲的發(fā)展盡管游戲市場上存在《夜之車手》這類3d游戲，但由于硬件條件所限，極其簡陋的畫面還是吸引不了普通家用消費者的挑剔目光，所以這類游戲在最初的時候大多出在街機上。1990年，Softdisk公司的4名普通員工下崗約翰?卡馬克（John Carmack）、約翰?羅梅洛（John Romero）、湯姆?哈爾（Tom Hall）和藝術家安德雷?卡馬克（Adrian Carmack）組成的id Software公司在日后成為了業(yè)界最有影響力的游戲制作公司之一，而其中的成員約翰?卡馬克更成為了程序員們和狂熱的FPS愛好者們頂禮膜拜的神，被玩家大眾尊稱為“3d游戲之父”，微軟創(chuàng)始人比爾?蓋茨對其也是贊賞有加。1992年，3dRealms公司發(fā)行了由卡馬克們制作的一款只有2兆多的小游戲——《德軍總部3d》（Wolfenstein3d），在這個小游戲里，玩家們頭一次感受到Z軸的威力，相對于2d畫面的X軸、Y軸，Z軸的誕生使玩家們可以自由的以第一視角進出任何一個場景。通過觀察這一極其真實的虛擬世界，所有的玩家都感受到了一種巨大的視覺沖擊。而其中宣揚血腥殺戮快感的游戲內(nèi)容則受到了媒體和教育社會工作者們的廣泛質疑，F(xiàn)PS這一獨特的游戲方式成為了游戲發(fā)展歷史上最具爭議性的一個游戲類型。當然，受限于當時的硬件和軟件條件，《德軍總部3d》并非一個真正意義上的3d游戲，在游戲中玩家只能前后左右的移動，不能跳，不能上看下看，不能以任意角度方向移動，只能筆直的移動和以90度角轉向。不久之后，id 最著名的作品之一《Doom》誕生，相比較于《德軍總部3d》，《Doom》顯然對于3d的理解顯然更進了一步，在游戲中玩家們終于可以自由的以任意角度 移動了。而《Doom》也成了第一個被授權引用的商品化的引擎，以《Doom》為引擎的游戲如《異教徒》（Heretic）和《毀滅巫師》（Hexen）等，在FPS初期發(fā)展的歲月里也獲得了同樣巨大的成功，至今仍然在歐美的狂熱FPS玩家心中擁有極高的地位。續(xù)集《Doom2》也因為初次加入游戲中的聯(lián)機功能獲得了廣大玩家的支持，在死亡競賽（Death Match）模式中，玩家殘酷搏斗的對象不再是電腦中虛擬的怪物，而變成了同一個房間里坐在自己對面的朋友，盡管這是歷史上首個支持競技對戰(zhàn)的FPS，但是由于其血腥的畫面和容易讓人產(chǎn)生不良聯(lián)想的內(nèi)容，使之成為了第一個遭受公眾指責的游戲，甚至在《Doom2》的游戲發(fā)布會上也存在著抗議者們喋喋不休的反對聲。不過，真正的玩家是不會理會這些游戲之外的雜音的?！禗oom2》席卷全球，幾百萬玩家投入沒日沒夜的廝殺，id公司也依靠其2000多萬份拷貝的銷售成績獲得了極為可觀的利潤和在 3d技術的王者地位。Doom2游戲截圖盡管《Doom》系列的引擎無可否認是一款優(yōu)秀的游戲引擎，但由于硬件條件的制約，在即使是2d顯示速度還成問題的當時，卡馬克用了各種辦法試圖使《Doom》系列達到自己心中完美的境地，《Doom》，與現(xiàn)在普遍意義上的3d游戲還存在著很大的差距。但這個本質是2d的游戲卻在卡馬克們優(yōu)秀的程序設計和驚人的環(huán)境效果上虛擬了一個真實而又殘酷的屠戮世界，并由此開始引發(fā)了一場游戲發(fā)展史上的最大革命。而id公司也成了電腦業(yè)界一個極其獨特的公司，在以后的歲月里這個幾十人的小公司一直在幕后領導著整個計算機顯示設備的更新?lián)Q代和計算機圖形技術的向前發(fā)展。3d游戲的革命1996年，一個劃時代的俗稱為雷神之錘的《Quake》游戲作品誕生了。作為一個id Software的經(jīng)典作品，《Quake》和之前的FPS不同，這是一款真正意義上的3d游戲，而之前即使是廣受好評的《毀滅公爵》在本質上也是一款2D游戲。在游戲中，玩家可以自由的嘗試360度的轉身，可以低頭，可以抬頭，可以上竄下跳，可以從房間里竄到廣闊的荒野上，所有的游戲里的東西都是基于無數(shù)多邊形構成的物件，《Quake》帶給了玩者一個比以往任何時候都要真實的3d化虛擬殺戮世界。就技術上來說，《Quake》引擎是當時第一款完全支持多邊形模型、動畫和粒子特效的真正意義上的3d引擎。而且除了可以使用CPU的軟加速進行游戲外，《Quake》還支持使用當時最先進的圖形加速卡Voodoo的 硬件加速技術，而使用這個GLQuake模式進入游戲的玩家可以獲得更快的游戲速度與更華麗的游戲效果。更由于真實的3d場景和3d人物建模的引入，玩家們自由的創(chuàng)造出了多種影響深遠的游戲戰(zhàn)術，比如《Quake》系列最著名的操作技巧之一——火箭跳就是從那個時候產(chǎn)生的。除了畫面和游戲性方面的進步外， id公司還鼓勵玩家們自己制作游戲的Mods，《Quake》本身也為他的愛好者們提供了各種各樣的開發(fā)工具，以使玩家們可以根據(jù)自己天馬行空的想象力創(chuàng)造出屬于自己的游戲方式，奪旗等新穎的游戲模式通過玩家們的雙手誕生?！禥uake》比《Doom》更進步的地方還有對聯(lián)網(wǎng)功能支持的加強，原本只支持4人的網(wǎng)絡對戰(zhàn)現(xiàn)在擴大到了16人，并增加了對 TCP/IP等各種網(wǎng)絡協(xié)議的支持，從而使世界各地的玩家能夠通過互聯(lián)網(wǎng)接入設備站在同一塊虛擬的大地上廝殺。從那時開始的《Quake》社區(qū)在世界各地 吸收了各種不同膚色志同道合的人們加入到游戲技藝的切磋和探討中來，并培養(yǎng)出一大群FPS的玩家和高手。id公司則通過舉辦各種獎金豐厚的比賽，吸引了大批玩家的參與，來實現(xiàn)自己推動和發(fā)展競技游戲運動的理想，可以說現(xiàn)代競技游戲運動的興起和id的努力是分不開的。現(xiàn)在無論是WCG，還是CPL等各項大小游戲賽事無疑都是參照了id的比賽模式進化發(fā)展而來。 Quake代表了PC游戲正式邁進3d門檻Quake以及Quake引擎所衍生的大量游戲，不僅領導著游戲軟件制作的潮流，而由這些3d FPS游戲所產(chǎn)生的硬件需求，一步步催趕著電腦硬件，特別是3d圖形顯示設備的不斷向前發(fā)展。時至今日，一個優(yōu)秀的3d FPS游戲不僅僅是玩家硬盤里的座上賓客，也是硬件評測人員的必備工具，更是催促硬件廠商進行硬件研發(fā)和升級的皮鞭。3d化的游戲已經(jīng)成為了軟件技術進步和電腦硬件發(fā)展的催化劑。從Windows95誕生以來，隨著《古墓麗影》、《Quake》和《極品飛車》這一類3d游戲的大獲成功和3d API的不斷成熟完善，各個硬件生產(chǎn)廠商針對3d游戲不斷進行硬件更新，3d游戲開始在電腦游戲界牢牢地扎下了自己的根基。不同于2d游戲細膩如同油畫般的美感，3d游戲帶給玩家們的是一個用數(shù)字的方式表現(xiàn)出來的極為真實的虛擬世界，在這個世界里，玩家可以孤身一人前往尼亞加拉大瀑布探險，可以在虛擬的戰(zhàn)場與各種怪物殊死作戰(zhàn)，可以愜意的開著法拉利在某個小村莊享受田園詩情畫意的寧靜，在這個由無數(shù)個多邊形構成的奇妙世界里玩家們體驗到了與現(xiàn)實世界不盡相同的真實。從1996年的E3大展伊始，3d游戲吹響了進軍的號角，發(fā)展至今，幾乎所有的游戲都已經(jīng)牢牢地打上了3d的烙印，2d游戲逐步退出了電腦游戲的主流市場。 數(shù)字3d電影異軍突起隨著國際上電影數(shù)字化的深入發(fā)展，做為數(shù)字電影的延展形式，數(shù)字3d電影異軍突起，其發(fā)展速度令人刮目相看。在以電影王國著稱的美國，3d電影從制片到影院發(fā)展都呈現(xiàn)出大幅度的增長，自2005年11月迪士尼公司推出首部3d電影《小雞快跑》（Chicken Little）至今，全球3d銀幕的數(shù)量已經(jīng)超過2000塊，涌現(xiàn)出像《圣誕夜驚魂》、《拜訪羅賓遜一家》、《貝奧武夫》等十幾部影片，預計今年3d影片的數(shù)量將超過十部。數(shù)字3d電影的制作方式也由早期的電腦動畫發(fā)展到實拍與電腦動畫相融合的階段，使影片更具感染力。今年9月末上映的《地心歷險記》就是一部實拍真人表演、數(shù)碼動畫和3d技術相結合的電影力作。根據(jù)預測，到2009年全球數(shù)字3d銀幕將超過5000塊。迪士尼已經(jīng)宣布從今年起生產(chǎn)的動畫片全部采用數(shù)字3d格式，好萊塢夢工廠則宣布2009年以后出品的動畫影片全部采用數(shù)字3d格式。 3D《地心歷險記》海報什么是3d（立體）電影我們所說的3d中的D就是英文Dimension的字頭， 3d電影就是能呈現(xiàn)出三維影像（上下、左右、前后）的電影，又稱為立體電影。相比之下，普通電影只能呈現(xiàn)出平面（上下、左右）的影像，也可以說是二維電影。人們用眼睛觀察景物時，一方面是根據(jù)生活經(jīng)驗（如近大遠小、光線明暗、景物遮擋等）產(chǎn)生空間感。我們在看普通電影或照片時，有時會產(chǎn)生明顯的空間感，這就是攝影師利用人眼的這一特點，通過巧妙的布光等手段來獲得的效果。而另一方面，人的左右眼看同樣的景物時，由于兩眼所見角度不同，在視網(wǎng)膜上形成的像也不完全相同，這兩個像經(jīng)過大腦復現(xiàn)成三維心理圖像后就能區(qū)分物體的前后、遠近，從而產(chǎn)生立體視覺，這種感覺給人帶來的立體感更為直接和強烈。3d電影就是利用人眼的這一特點拍攝或制作出來的。3d電影的拍攝、制作和放映就是模擬人眼觀察景物的過程。它在拍攝時用兩個電影攝影機按人眼兩瞳之間的距離（約65mm）拍攝同一景物，從而得到的不同角度的畫幅偶（左、右眼圖像）。在利用三維動畫制作3d電影時，也是模擬人眼的瞳距和角度分別生成左眼圖像和右眼圖像，形成畫幅偶。放映時將這一畫幅偶圖像同時放映到銀幕上，這時銀幕上會出現(xiàn)重疊交錯的兩個影像，觀眾在看3d電影時只要戴上“立體眼鏡”就可以讓左眼看到左圖像，右眼看到右圖像，再通過大腦復現(xiàn)成三維心理圖像,感受到似乎是觸手可及立體影像了。膠片時代的立體電影立體電影的發(fā)展應該說是歷史悠久，早在20世紀初，人們就開始嘗試用兩臺放映機通過偏振眼鏡放映立體電影。在隨后的幾十年的時間里，科學家們實驗了許多種放映立體電影的技術和方法，其中最常用的還是偏振眼鏡和紅藍（綠）眼鏡。1962年我國正式發(fā)行了第一部彩色立體片《魔術師的奇遇》。然而膠片立體電影的發(fā)行、放映時起時落，偶爾有一、二部立體片問世，燃起觀眾一片熱情，但時間不長便銷聲匿跡了。究其原因，主要有以下幾點。 最主要的原因是立體電影的片源不足。由于立體電影的從題材的選擇、拍攝、剪輯、洗印到發(fā)行放映，都有一些特殊的技術要求，制作成本較高、周期也相對較長；其二，由于采用偏振眼鏡的立體影院選用的都是高增益的金屬銀幕，它的放映機也是兩臺同步連鎖的，所以當時的立體影院只能放映立體電影，不能兼顧普通電影。影片產(chǎn)量低，立體影片供應不上時只能閑置，造成資源浪費，影院自然難以長時間維持；其三，觀眾觀看電影時，可能會產(chǎn)生不舒適的感覺。一般的立體電影都是雙機聯(lián)動放映，當兩個畫面產(chǎn)生顏色偏差、抖動、錯格或影像偏移時，人的視覺神經(jīng)就會受到干擾，產(chǎn)生眼疲勞甚至頭暈腦脹。另外，那時用的眼鏡是一種叫做線性偏振的眼鏡，這種眼鏡要求觀眾看電影時，要保證眼鏡處于水平狀態(tài)，歪頭或身體傾斜也會造成立體感消失、重影嚴重，產(chǎn)生不良后果。也正是由于這些原因，膠片立體電影的觀看時間不宜過長。諸多原因造成了膠片立體電影在電影院里時隱時現(xiàn)的局面。數(shù)字3d電影在放映技術和設備上的改進隨著數(shù)字制作和放映技術的發(fā)展，膠片立體電影時代的許多問題都得到了改進和提高 ，目前在影院放映數(shù)字3d電影一般是采用單臺數(shù)字電影放映機，它完全克服了兩臺連鎖膠片放映機的弊病。數(shù)字放映機系統(tǒng)可以輕松地完成每秒144次的畫面刷新，也就是說，讓觀眾的左右眼接受的畫面分別是每秒72次，以這種速度展現(xiàn)活動影像，觀眾感受到的畫面是流暢的，絲毫沒有跳動和閃爍感。這樣的技術也就保證了用單臺數(shù)字放映機放映3d電影的可行性，而且使用單機放映，根本不會出現(xiàn)左右眼圖像顏色偏差、抖動、錯格的現(xiàn)象。傳統(tǒng)的膠片立體電影多數(shù)采用的是線偏振技術。由于眼鏡的質量問題或觀眾配戴不當，很容易造成視覺疲勞甚至頭暈等現(xiàn)象，而新型數(shù)字3d采用了諸如圓偏振技術、濾色光輪技術、液晶開關技術等先進的技術手段，這些新技術的出現(xiàn)對觀眾的坐姿沒有了要求，畫面的左右眼相互間的串擾降低了，畫面更清晰了，亮度也提高了，這也就整體的提高了觀眾觀看3d電影的舒適感，提高了3d電影的欣賞效果。在這次放映《地心歷險記》的過程中，我們對一些電影觀眾進行了調查，在被調查的一百多人中，有82%的觀眾認為3d設備的立體效果很好；在觀影舒適度調查中，有53%的觀眾在看完93分鐘的電影后沒有任何不適感，46%的觀眾有輕微的不適應，但影片結束后一會兒也就恢復了，只有1人感覺到不舒服?？傮w看來，新型3d設備的效果還是有了明顯的提高。目前世界上常見的3d設備有：Read D 3d系統(tǒng)，目前國際市場擁有量居首位。XpanD 3d系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用數(shù)字電影白幕，它的眼鏡是主動式的，眼鏡內(nèi)裝有電子芯片和電池，所以造價較高。Dolby 3d系統(tǒng)，該設備也是使用數(shù)字電影白幕，眼鏡造價比較高，近期眼鏡價格有所降低。MasterImage 3d系統(tǒng)，這套系統(tǒng)是韓國KDC集團的產(chǎn)品，目前主要應用在亞洲一些國家。這些設備各有特點，在國內(nèi)首次數(shù)字3d設備安裝中均有應用。使用新型的數(shù)字放映機系統(tǒng)，配備相應的數(shù)字3d裝置，就可以構建一個2d、3d兼容的影院，