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随着3D电影的热炒,IT产业中各种 “3D”噱头层出不穷。新的3D概念与以往游戏界的3D视觉技术究竟有何不同?多种实现方式孰优孰劣?目前移动市场对3D技术的支持情况如何?3D输出与3D显示是否是同一概念?
立体视觉技术早已有之,90年代中期曾经兴盛一时的红蓝立体电影便是立体视觉最早实用化的实现方式之一。2009年好莱坞巨作《阿凡达》将3D显示的普及度推向了新的巅峰。特别是英伟达推出的3D Vision显示技术,令以往与3D毫无瓜葛的移动市场,也开始参与到这场新的视觉技术争霸战当中。
然而早期搭载3D显示技术的笔记本电脑,大多都存在着程序兼容性差、性能衰减严重等问题,严重限制了3D应用在移动平台上的实用性。随着芯片技术的进步,目前主流显示芯片已经能够承受3D显示技术带来的性能衰减,并且新的应用程序也在开发初始便强调了对3D显示技术的兼容。本次CHIP抽选了市场上典型的4款搭载3D显示技术的笔记本电脑,以帮助那些追求新技术、新体验的用户选择适合自己的产品。
3D Vision渐成主流
时下热门的3D显示技术,其实正式名称应该叫做“Stereoscopic 3D”,以区别传统的3D CG技术。只是由于普通消费者对3D CG技术本身的概念就较为淡薄,因此Stereo 3D也逐渐被简化成为3D显示技术了。3D成像的重点CHIP以往有多篇文章详细介绍过,本文不再赘述,这里只简单介绍下笔记本电脑屏幕实现3D显示的不同方式。
色差式:历史最为悠久、实现最为简单同时成本也最低廉的3D显示技术。上文提到的红蓝立体电影便是色差式的典型应用实例。屏幕输出的两组画面,分别加载红/蓝、红/绿或红/青搭配的滤镜。之后通过眼镜的滤光片过滤,令每只眼睛分别看到不同的画面,最终获得3D的成像效果。色差式的实现方式虽然简单方便,且对显示屏幕没有特殊需求,但因视觉效果相对较差(偏色效果无法避免),目前已经很少有应用。只是部分播放软件(例如PowerDVD)带有此类功能,来为没有专门设备的用户提供基本的3D显示功能。
偏振式:又称偏光式、光分式,属于被动式3D技术。其实现方式也同色差式相接近,只是眼镜上的滤光片被换成了偏振片。屏幕发出的光波只能穿过与自身偏振方向相同的偏振片。而眼镜的左右镜片分别为垂直偏振和水平偏振,因此也就达到了左右眼看到不同显示画面的目的。
偏振式同样拥有眼镜造价低、重量轻等优点。但在使用时必须保证眼镜的水平角度,稍有偏差便会导致垂直和水平的偏振光互相渗透,影响成像效果。这一缺点在小尺寸屏幕上更为明显,因此偏振式3D显示技术很少被家用产品所使用,主要用于IMAX影院或大型投影机等大屏幕。CHIP在2010年6月测试的联想ideapad Y560d是为数不多的采用偏振技术的笔记本电脑产品,其使用TriDef 3D软件来实现偏振方式图像输出,因此理论上无论任何游戏或视频片源,都能够用于3D画面。但部分游戏仍然同TriDef 3D程序本身存在冲突,而与之兼容的游戏在运行时性能损失也相对较大。
快门式:要求显示设备的刷新率至少达到100Hz/120Hz,左右帧图像信号分别以60帧率交替刷新显示,并通过红外端口将帧序列信号发送至负责接收的3D眼镜,眼镜的左右镜片实际上相当于两块小显示器,与显示屏同步刷新以实现左右眼观看不同的画面,并依靠人眼视觉暂留的特性从而在大脑中合成3D视觉观感。
目前最为著名的3D Vision即属于快门式技术。由于英伟达在消费级市场的巨大影响力,目前3D Vision与快门式技术几乎已经成为3D显示技术的代名词。同时,在投影机领域占据半壁江山的德州仪器DLP Link也采用了主动快门的实现方式。英伟达在显示卡上的老对手AMD在该领域里虽然产品推出相对较为滞后,且实现方式更为复杂,但也在迎头赶上。
在移动市场上,自从华硕在2009年年底推出了采用3D Vision技术的G51Jx,英伟达在该领域几乎呈现垄断之势。本期测试的4款产品中,华硕G73YI263SW-BL、索尼VAIO VPC-F129FC以及东芝Satellite A660-01S也均基于3D Vision技术。只有三星的RF712-S01CN采用了相对较为少见的AMD的快门式解决方案。
整合设计、简化使用
对于主动快门式技术来说,最大的限制在于相对高昂的实现成本。首先高刷新率的屏幕就提升了造价,同时眼镜本身同样价值不菲。以价格相对公开的3D Vision套件为例,带有独立红外信号发送器的套装版价格超过1200元,即使是单独配备的眼镜也要将近700元。这对利润率早已降至底限的笔记本电脑产品来说,绝对是一笔不小的开支。为了控制成本,本次测试的4款机型无一例外地采用内置信号发送器的方案。当然,这对简化用户的使用过程也有所帮助。
4款产品中,华硕的G73Sw和东芝的Satellite A660-01S均采用了标准的3D Vision套件方案,两者的眼镜可以互换使用。英伟达在显示驱动中已经集成有专门的Stereoscopic 3D设置模块,用户只需简单地勾选和设置即可开启3D显示功能。值得称赞的是,新版本的驱动对于显示效果的可调节性提升了很多。早期3D Vision显示技术在日光灯下会因为灯光闪烁产生频率干涉从而令观看者觉得画面闪烁不稳定,新版本的驱动则会在3D眼镜匹配后,提示是否存在闪烁现象,并通过调节屏幕和眼镜的刷新率来抵消闪烁现象。
索尼的VAIO VPC-F129FC则更为人性化地将3D显示控制台集成在了VAIO控制中心里,对电脑硬件不是十分了解的用户可以免去在显示驱动中搜寻的不便。同时,作为业内首家提供完整3D影像设备解决方案的厂商,索尼还对3D显示技术进行了改良。VAIO VPC-F129FC上搭载的3D Disparity Control(3D视差控制)技术,能够通过感知3D眼镜与屏幕之间的距离,自动对显示内容的景深进行调整,从而避免观看3D画面易产生的眩晕感。
另外,源自电视领域的倍频技术使得VAIO VPC-F129FC拥有独一无二的240Hz刷新率,再辅以插黑技术,使得其画面的拖影现象得到明显改善,画面中景物边缘更为清晰锐利。新技术的加入也导致了该机所附送的3D眼镜无法与同样基于3D Vision技术的华硕和东芝的产品相兼容,而使用英伟达公版的3D眼镜也无法完成与VAIO VPC-F129FC的信号配对。
三星RF712-S01CN所采用的基于AMD Radeon HD 6650M独立显示核心的主动快门式解决方案在当前的市场中的确有些特立独行,但显示效果却毫不逊色。特别是由于RF712-S01CN采用了实测亮度高达331cd/m2的屏幕,因此在画面通透感和细节表现力方面在本次测试中拔得头筹。同上文提到过的ideapadY560d一样,AMD显示核心的3D显示依然需要Dynamic Digital Depth公司的TriDef 3D软件进行支持。该软件内置3D效果设置以及程序兼容性设置界面,在使用上相比英伟达的驱动集成要稍显繁琐,但同时也提供了更多的操作快捷键以方便用户在使用过程中控制显示效果。
另外,RF712-S01CN所附送的3D眼镜采用了RF射频连接方式。抗干扰能力相比3D Vision所采用的红外线有了明显的提升,同时在观看时也不存在可视角度的问题。遗憾的是,由于只有一台样机,因此我们无法验证两套采用RF射频连接的3D系统之间会否产生信号干扰的问题。
性能衰减依然严重
在3D显示应用中,最为关键的环节即3D游戏的性能表现。以往在我们测试带有3D显示功能的笔记本电脑中,无论是主动快门式还是偏振式,在运行3D游戏时都会出现非常明显的性能衰减。因此当时CHIP给出的结论是,在中低端产品上普及3D显示功能尚无实际意义。
如今独立显示芯片的性能已经有了明显的提升,且经过了1年多的发展,3D显示技术的兼容性也有了明显的增强。那么开启3D显示后,整机性能的衰减是否依然严重呢?测试的结果显然并不令人乐观:在1920×1080分辨率、默认图像设置下,F129FC开启/关闭Stereoscopic 3D功能运行Street Flighter IV游戏的速率分别为19.0 fps.和39.7 fps,性能损失率依然超过50%。而AMD的解决方案由于还需要第三方软件的参与,对CPU本身会增加额外的计算负担,因此同样测试条件下,RF712-S01CN的测试成绩分别为10.4 fps和29.21 fps,性能甚至缩水近2/3。
考虑到F129FC所使用的GeForce GT 540M和RF712-S01CN所配备的Radeon HD 6650M独立显示核心在各自芯片厂商的产品序列中均为中端定位的型号,有此性能表现也属正常。测试的4款机型中只有配备GeForce GTX 460M的华硕G73Sw在开启3D显示功能后还能够维持足够出色的游戏性能。
小结
尽管3D显示技术已经日趋成熟,但无法避免的性能大幅衰减仍然令其实用价值只能停留在高端产品上。而在中低端性能的产品上启用此功能,仅仅是能够为消费者提供观看D立体的高清视频而已,指望用它流畅地玩3D游戏是不大可能的。
电脑上的3D内容比电视上的类型更多,特别是游戏资源非常丰富。在这种情况下,3D Vision方案的软件丰富度优势非常明显。通过集成同步信号发射装置以及预装操作系统、驱动程序,3D笔记本电脑的使用非常方便,一扫因3D Vision设置和调试繁琐,给用户造成的麻烦。
责任编辑:罗国昭luo_guozhao@chip.cn
收稿日期:2011-06-25
立体视觉技术早已有之,90年代中期曾经兴盛一时的红蓝立体电影便是立体视觉最早实用化的实现方式之一。2009年好莱坞巨作《阿凡达》将3D显示的普及度推向了新的巅峰。特别是英伟达推出的3D Vision显示技术,令以往与3D毫无瓜葛的移动市场,也开始参与到这场新的视觉技术争霸战当中。
然而早期搭载3D显示技术的笔记本电脑,大多都存在着程序兼容性差、性能衰减严重等问题,严重限制了3D应用在移动平台上的实用性。随着芯片技术的进步,目前主流显示芯片已经能够承受3D显示技术带来的性能衰减,并且新的应用程序也在开发初始便强调了对3D显示技术的兼容。本次CHIP抽选了市场上典型的4款搭载3D显示技术的笔记本电脑,以帮助那些追求新技术、新体验的用户选择适合自己的产品。
3D Vision渐成主流
时下热门的3D显示技术,其实正式名称应该叫做“Stereoscopic 3D”,以区别传统的3D CG技术。只是由于普通消费者对3D CG技术本身的概念就较为淡薄,因此Stereo 3D也逐渐被简化成为3D显示技术了。3D成像的重点CHIP以往有多篇文章详细介绍过,本文不再赘述,这里只简单介绍下笔记本电脑屏幕实现3D显示的不同方式。
色差式:历史最为悠久、实现最为简单同时成本也最低廉的3D显示技术。上文提到的红蓝立体电影便是色差式的典型应用实例。屏幕输出的两组画面,分别加载红/蓝、红/绿或红/青搭配的滤镜。之后通过眼镜的滤光片过滤,令每只眼睛分别看到不同的画面,最终获得3D的成像效果。色差式的实现方式虽然简单方便,且对显示屏幕没有特殊需求,但因视觉效果相对较差(偏色效果无法避免),目前已经很少有应用。只是部分播放软件(例如PowerDVD)带有此类功能,来为没有专门设备的用户提供基本的3D显示功能。
偏振式:又称偏光式、光分式,属于被动式3D技术。其实现方式也同色差式相接近,只是眼镜上的滤光片被换成了偏振片。屏幕发出的光波只能穿过与自身偏振方向相同的偏振片。而眼镜的左右镜片分别为垂直偏振和水平偏振,因此也就达到了左右眼看到不同显示画面的目的。
偏振式同样拥有眼镜造价低、重量轻等优点。但在使用时必须保证眼镜的水平角度,稍有偏差便会导致垂直和水平的偏振光互相渗透,影响成像效果。这一缺点在小尺寸屏幕上更为明显,因此偏振式3D显示技术很少被家用产品所使用,主要用于IMAX影院或大型投影机等大屏幕。CHIP在2010年6月测试的联想ideapad Y560d是为数不多的采用偏振技术的笔记本电脑产品,其使用TriDef 3D软件来实现偏振方式图像输出,因此理论上无论任何游戏或视频片源,都能够用于3D画面。但部分游戏仍然同TriDef 3D程序本身存在冲突,而与之兼容的游戏在运行时性能损失也相对较大。
快门式:要求显示设备的刷新率至少达到100Hz/120Hz,左右帧图像信号分别以60帧率交替刷新显示,并通过红外端口将帧序列信号发送至负责接收的3D眼镜,眼镜的左右镜片实际上相当于两块小显示器,与显示屏同步刷新以实现左右眼观看不同的画面,并依靠人眼视觉暂留的特性从而在大脑中合成3D视觉观感。
目前最为著名的3D Vision即属于快门式技术。由于英伟达在消费级市场的巨大影响力,目前3D Vision与快门式技术几乎已经成为3D显示技术的代名词。同时,在投影机领域占据半壁江山的德州仪器DLP Link也采用了主动快门的实现方式。英伟达在显示卡上的老对手AMD在该领域里虽然产品推出相对较为滞后,且实现方式更为复杂,但也在迎头赶上。
在移动市场上,自从华硕在2009年年底推出了采用3D Vision技术的G51Jx,英伟达在该领域几乎呈现垄断之势。本期测试的4款产品中,华硕G73YI263SW-BL、索尼VAIO VPC-F129FC以及东芝Satellite A660-01S也均基于3D Vision技术。只有三星的RF712-S01CN采用了相对较为少见的AMD的快门式解决方案。
整合设计、简化使用
对于主动快门式技术来说,最大的限制在于相对高昂的实现成本。首先高刷新率的屏幕就提升了造价,同时眼镜本身同样价值不菲。以价格相对公开的3D Vision套件为例,带有独立红外信号发送器的套装版价格超过1200元,即使是单独配备的眼镜也要将近700元。这对利润率早已降至底限的笔记本电脑产品来说,绝对是一笔不小的开支。为了控制成本,本次测试的4款机型无一例外地采用内置信号发送器的方案。当然,这对简化用户的使用过程也有所帮助。
4款产品中,华硕的G73Sw和东芝的Satellite A660-01S均采用了标准的3D Vision套件方案,两者的眼镜可以互换使用。英伟达在显示驱动中已经集成有专门的Stereoscopic 3D设置模块,用户只需简单地勾选和设置即可开启3D显示功能。值得称赞的是,新版本的驱动对于显示效果的可调节性提升了很多。早期3D Vision显示技术在日光灯下会因为灯光闪烁产生频率干涉从而令观看者觉得画面闪烁不稳定,新版本的驱动则会在3D眼镜匹配后,提示是否存在闪烁现象,并通过调节屏幕和眼镜的刷新率来抵消闪烁现象。
索尼的VAIO VPC-F129FC则更为人性化地将3D显示控制台集成在了VAIO控制中心里,对电脑硬件不是十分了解的用户可以免去在显示驱动中搜寻的不便。同时,作为业内首家提供完整3D影像设备解决方案的厂商,索尼还对3D显示技术进行了改良。VAIO VPC-F129FC上搭载的3D Disparity Control(3D视差控制)技术,能够通过感知3D眼镜与屏幕之间的距离,自动对显示内容的景深进行调整,从而避免观看3D画面易产生的眩晕感。
另外,源自电视领域的倍频技术使得VAIO VPC-F129FC拥有独一无二的240Hz刷新率,再辅以插黑技术,使得其画面的拖影现象得到明显改善,画面中景物边缘更为清晰锐利。新技术的加入也导致了该机所附送的3D眼镜无法与同样基于3D Vision技术的华硕和东芝的产品相兼容,而使用英伟达公版的3D眼镜也无法完成与VAIO VPC-F129FC的信号配对。
三星RF712-S01CN所采用的基于AMD Radeon HD 6650M独立显示核心的主动快门式解决方案在当前的市场中的确有些特立独行,但显示效果却毫不逊色。特别是由于RF712-S01CN采用了实测亮度高达331cd/m2的屏幕,因此在画面通透感和细节表现力方面在本次测试中拔得头筹。同上文提到过的ideapadY560d一样,AMD显示核心的3D显示依然需要Dynamic Digital Depth公司的TriDef 3D软件进行支持。该软件内置3D效果设置以及程序兼容性设置界面,在使用上相比英伟达的驱动集成要稍显繁琐,但同时也提供了更多的操作快捷键以方便用户在使用过程中控制显示效果。
另外,RF712-S01CN所附送的3D眼镜采用了RF射频连接方式。抗干扰能力相比3D Vision所采用的红外线有了明显的提升,同时在观看时也不存在可视角度的问题。遗憾的是,由于只有一台样机,因此我们无法验证两套采用RF射频连接的3D系统之间会否产生信号干扰的问题。
性能衰减依然严重
在3D显示应用中,最为关键的环节即3D游戏的性能表现。以往在我们测试带有3D显示功能的笔记本电脑中,无论是主动快门式还是偏振式,在运行3D游戏时都会出现非常明显的性能衰减。因此当时CHIP给出的结论是,在中低端产品上普及3D显示功能尚无实际意义。
如今独立显示芯片的性能已经有了明显的提升,且经过了1年多的发展,3D显示技术的兼容性也有了明显的增强。那么开启3D显示后,整机性能的衰减是否依然严重呢?测试的结果显然并不令人乐观:在1920×1080分辨率、默认图像设置下,F129FC开启/关闭Stereoscopic 3D功能运行Street Flighter IV游戏的速率分别为19.0 fps.和39.7 fps,性能损失率依然超过50%。而AMD的解决方案由于还需要第三方软件的参与,对CPU本身会增加额外的计算负担,因此同样测试条件下,RF712-S01CN的测试成绩分别为10.4 fps和29.21 fps,性能甚至缩水近2/3。
考虑到F129FC所使用的GeForce GT 540M和RF712-S01CN所配备的Radeon HD 6650M独立显示核心在各自芯片厂商的产品序列中均为中端定位的型号,有此性能表现也属正常。测试的4款机型中只有配备GeForce GTX 460M的华硕G73Sw在开启3D显示功能后还能够维持足够出色的游戏性能。
小结
尽管3D显示技术已经日趋成熟,但无法避免的性能大幅衰减仍然令其实用价值只能停留在高端产品上。而在中低端性能的产品上启用此功能,仅仅是能够为消费者提供观看D立体的高清视频而已,指望用它流畅地玩3D游戏是不大可能的。
电脑上的3D内容比电视上的类型更多,特别是游戏资源非常丰富。在这种情况下,3D Vision方案的软件丰富度优势非常明显。通过集成同步信号发射装置以及预装操作系统、驱动程序,3D笔记本电脑的使用非常方便,一扫因3D Vision设置和调试繁琐,给用户造成的麻烦。
责任编辑:罗国昭luo_guozhao@chip.cn
收稿日期:2011-06-25