裸眼 3D 到底怎么看?平行法与交叉法入门
「裸眼 3D」这个词底下躺着三样不相干的东西。这篇讲你手里任何一块屏幕都能做的那一种:一套真能上手的自由融合方法、决定能不能融合的尺寸硬限制,以及看不出来时该怎么排查。
有人发给你一张左右两半几乎一模一样的图,说放松眼睛看一会儿就立体了。你盯着看,什么也没发生,一分钟后眼睛发酸,关掉。这句话本身没错。它只是把真正决定成败的几件事全省了:图能有多宽、屏幕该离多远、等的时候眼睛该看哪儿、怎么判断自己看对了没有。这篇就补上这些。开始之前还有一件值得先说清楚的事:「裸眼 3D」这个词底下,其实躺着三种几乎不相干的技术。
同一个词,三样不同的东西
- 街角楼上那块大屏。 一只猫从 L 形的 LED 屏里探出来,路过的人都在拍。那块屏幕给你两只眼睛看的是同一幅画面。立体感来自为某个特定站位画好的透视,加上屏幕本身那道实体折角。真站在下面看,你自己的两个视角一直在提醒你:那是块平的屏。所以隔着一个镜头拍,反而比站在那儿用肉眼看更唬人。这里面没有立体视觉的成分。它也没法从一段普通的平面视频里推出来,因为它是对着某块特定形状的屏幕、某个特定站位构图的。
- 靠硬件把画面分开的屏幕。 柱镜光栅或者视差屏障,把一部分像素列送进你的左眼,其余送进右眼。这是真正的立体,但它要的是那块屏幕本身:老的任天堂 3DS、光栅印刷品、少数几款显示器和笔记本。
- 你自己融合的立体图像对。 同一场景的两个视角左右并排放着,本来该由硬件完成的分离,改由你自己控制眼球朝向来完成。不需要任何设备,普通屏幕就行,包括你手里这块。这篇文章讲的就是它,也是三者里唯一一种不用先买什么、现在就能练的。
还有一样常被混进来的东西:现在的手机能拍、要戴头显才能看的那种「空间照片」和「空间视频」。它们同样带着左右两路画面,但并不是左右并排的文件。它们装在专门的容器里,带着立体元数据:照片是 HEIC,视频是 MV-HEVC。导出成左右并排之后,才是这篇文章说的那种图。在头显里播放时,要看的则是那个播放器认什么封装、要求哪只眼在前。
另外两种沾边的做法也值得一提,它们干脆绕开了「技巧」这件事。红蓝立体图把分离的活儿交给一副纸眼镜。摇摆动图每秒在两个视角之间来回切几次,什么都不用戴。它的立体感是画面的运动给的,所以闭上一只眼也照样看得出来。
眼睛这时候到底要做什么
两只眼睛相距大约 6 厘米,看到的画面因此略有差别,大脑把这点横向差异读成远近。左右并排的立体图就是照这个来的:左半张,是把相机从右半张的位置往左挪几厘米拍到的样子。只要让两只眼睛各看一半,景深自己就出来了。
难点在于眼睛同时干着两件事,而平时这两件事是绑在一起的:
- 对焦(调节)——眼球里的晶状体按目标的远近改变形状
- 瞄准(辐辏,也叫聚散)——两只眼睛转动,让两条视线交汇在同一个物体上
看近的,两样一起变近;看远的,一起变远。日常生活里这种联动正是你想要的,在这里却恰恰碍事。自由融合要求你对焦在屏幕上,却把眼睛瞄向别处。整个技巧就是这一句。它跟眼睛「有没有劲」无关,使劲也不会让它来得更快。你只是暂时把两个整天绑在一起的反射解开一下。
瞄的方向有两个:
- 平行法——瞄向屏幕后方,像是望着更远的东西。左眼那一路画面要放在左边。
- 交叉法——瞄向屏幕前方,双眼轻微对眼(俗称斗鸡眼)。两半要对调,左眼那一路放在右边。
同一个文件没法两种通吃。用错方式看,画面照样能融合,也照样很立体,只是景深整个反过来了。这一点不容易察觉,所以下面专门有一节讲怎么核对。
一条尺寸硬限制,决定平行法能不能成立
先别急着练,先算几何。左右并排的图像对里,同一处细节在左半张和右半张上的间距是固定的,大约就是半张图的宽度。把这个间距记作 s,把你两个瞳孔的距离记作 I。
- s 正好等于 I 时,两条视线落在对应点上,恰好是平行的。这在任何观看距离都成立:屏幕放在 5 厘米还是 50 厘米,s 的毫米数都不变。
- s 小于 I 时,需要略微向内一点,融合出来的画面落在屏幕后方。没问题。
- s 大于 I 时,你得把眼睛向外转过平行位。人在这个方向上的余量很小。比瞳距宽出不少的图就融不上,只宽出一点点的,顶多也就是勉强融上、并不舒服。
成年人的瞳距平均在 63 毫米上下,多数人落在 55 到 70 毫米之间,儿童还要更小。所以平行法有一条刻意保守的规矩:拿尺子贴着屏幕量,每半张画面控制在大约 6 厘米以内。这不是一条精确的分界线。你自己的瞳距、这对图带了多大视差、屏幕平面放在哪,都会让它前后移动。守住它,只是为了让这次尝试稳稳能成。
就这一个数字,能解释掉大部分失败。竖着拿的手机大约 7 厘米宽。一张占满屏幕宽度的立体图,每半张才 3.5 厘米,稳稳在限制之内。多数人第一次成功都在手机上,原因就在这儿。同一个文件在 27 寸显示器上满屏,每半张就是 30 厘米上下,超了五倍。差这么多,眯眼、换更高的分辨率、再多练几天,都补不回来。要量就量毫米,别数像素。CSS 像素名义上是 1/96 英寸,63 毫米约合 240 CSS 像素。但各家设备的缩放倍率不一样,这个数并不可靠。
顺带两条。想知道自己的瞳距,对着镜子把尺子贴在眉骨上,读出两个瞳孔中心的距离就行。验光单上的 PD 也是这个数。另外,交叉法不受这条限制的约束:人向内对眼的余量,远大于向外发散的余量。笔记本、电视、投影上通常只能靠它。但它也不是没有上限——图越宽、视差越大,要求的对眼角度就越大,舒适度会比几何先到头。而且对眼要主动出力,平行法更接近放松状态,所以交叉法也更快累。
方法一:贴近了再慢慢拉远(手机,平行法)
这是最省力的入门路子,因为它顺着上面那套几何走,而不是跟它较劲。它也比通行的那句建议管用——那句是让你把图举在一臂开外,然后「努力放松」。
先把环境弄好,中途被打断一次就得从头等。挑一张每半张不超过 6 厘米的图。亮度调高,锁上屏幕旋转,关掉通知。坐的位置也挑一下,别让灯正好映在屏幕上。
- 把手机拿到快贴住鼻子的位置。 画面变得又糊又重影。这就是要的状态,不是失败。这么近的距离,多数成年人根本对不上焦。而对焦一旦放弃,也就不再拽着你的瞄准往里收了。
- 别去看画面。 让视线穿过手机,像是在看它后面那面墙。就这样停十到二十秒。眨眼照常眨。硬撑着不眨只会让眼睛发干发涩;真被一次眨眼打断了,代价也不过是重新等一会儿。
- 每次拉远两三厘米,每一步停几秒,眼睛依然不要去找画面。往后拉不但不会变难,还会越来越容易。两半图之间的毫米间距一直没变,所以屏幕越远,你的两眼就越接近平行,那点偏差在视角上也越小。两半图一旦松松地咬合上,眼睛会自己跟住这个缓慢的变化。所以要一小步一小步地退,一下子拉开就会散。多数人最后停在 25 到 40 厘米,也就是平时看手机的距离。
- 数份数,别评画面。 两半图,两只眼睛各看一遍,一共四份影像。中间那两份叠上时你会看到三份,中间那一份就是立体图。份数一降到三,立刻停下别动。
- 保持不动,让焦点自己回来。 清晰度比融合慢半拍,景深通常跟着清晰度一起到。别去追那个清晰,它会自己找上来。
- 一酸就停。 硬撑没有好处,自由融合与其说是能力,不如说是习惯。
锁上之后,它其实比你以为的结实。先让整幅画面稳一两秒,再开始在里面看东西,而且移视线要慢。猛地跳到某个角落是最容易把它弄散的动作。真散了也没关系,第二次会来得更快。
第一次练,用静态照片,别用视频。单张图不催你,目标也不动;视频会在你还没学会稳住瞄准的时候,就把景深换掉了。
至于要练多久:有人不到一分钟就成了,也有很多人要分好几天、试上好几回。第一次没成,什么都说明不了。分成几次短练比一次死磕有效,因为撑久了眼睛只会越来越不配合。
方法二:手指法(较大屏幕,交叉法)
多数人交叉法上手更快,而且它不受向外发散那条限制的约束,所以台式显示器上通常选它。不过把图缩小在这里同样管用:又宽又深的一对图,要求的对眼角度很大。
- 把一根手指竖在眼睛和屏幕之间大约一半的位置,正对着两半图中间那道缝。
- 把焦点放在指尖上。 后面的屏幕会变成模糊的两份。
- 手指慢慢前后移动,直到背景那两份画面靠拢重合,你看到的变成三份。
- 手指停住,瞄准保持原样,然后把注意力(不是瞄准)移到中间那一份上。手指再慢慢撤开。
代价是累:对眼是实打实的肌肉出力,交叉法看一会儿就比平行法先累。很多人先学交叉法,因为几分钟就能成。之后再回头学平行法,一是它舒服,二是头显通常要的就是平行排列。
怎么确认自己看的是对的那一种
用错方法看,画面照样能融合,也照样很立体,只是景深里外翻了。近的东西看着像一个凹坑,背景反倒像堵墙挡在前面。而人很容易就这么一直看下去,一点都没察觉。所以要专门核对一次。
在画面里挑一样你知道它靠前的东西:一张脸、一只手、前景里的一根柱子。如果它看起来像在画面上挖了个洞,那就是平行法的图被你用交叉法看了,或者反过来。换一种方法看,或者把文件的左右两半对调了重新导出。
看对了的迹象:中间那一份边缘干净,不带重影,小字能读出来。稳住两三秒之后,轻微晃一下脑袋也不会散。
有件事其实可以在开练之前就定下来:手上这张是给哪种看的。工具导出的文件名通常会写,带 parallel 或 cross 字样。专门给头显用的立体图,通常按平行排列,不过各家播放器对封装和左右眼顺序的要求并不一致。什么都没写就别猜:先按一种融合,用上面那条核对,反了就换另一种。
就是融合不了的时候
大致按实际遇到的概率排。最后三条算不上原因,是办法和边界。
- 图太宽了,这条只针对平行法。几乎所有「手机上能看、显示器上就不行」的答案都在这里。把画面缩到每半张 6 厘米以内,或者改用交叉法。缩小是笔双份的买卖:图里所有偏移量也跟着一起变小了。
- 你在盯着画面看。 在份数变成三之前,画面本身只会碍事。盯数量,别盯内容。
- 头歪了。 眼睛对横向的错位很宽容,对纵向的几乎没有容忍度。头一歪,横向间距里就有一部分变成了纵向的,这点就足够让两半图锁不上。让两眼的连线和两半图中间那道缝保持平行。单手举着屏幕的时候,这条尤其值得查一下。
- 这对图的视差本来就过大。 转换时强度给太猛,偏移量会超出你能融合的范围——这正是缩小图片管用的另一半原因。作者把屏幕平面放在哪也有影响。把场景最远端放在屏幕上,所有偏移就都是交叉视差:整幅画往前浮,眼睛不会被要求向外发散。
- 视力矫正。 平时戴什么就戴什么,散光没矫正时,两份影像会糊在你最需要它清楚的地方。渐进多焦点和双光镜片,镜片的不同区域度数不同,学的时候会跟你作对。单光眼镜或者隐形眼镜要容易些。
- 反光和屏幕太暗。 玻璃上的任何反射都会多出一份自己的重影,跟你正在数的那几份抢注意力。屏幕太暗则让边缘发虚,你更难判断两份到底叠上了没有。
- 给自己加个物理辅助。 拿一张硬卡片竖着立在屏幕上,侧边对准两半图中间那道缝,另一头抵住鼻子。这样每只眼睛就只看得到自己那一半。这等于把平行法里最难的部分拿掉了。不过尺寸限制还在:卡片只能让你不瞄错半张,并不能让眼睛向外发散。廉价的纸盒 VR 眼镜用透镜做同一件事,而且透镜还顺便缓解了对焦和瞄准之间的冲突。
- 有一部分人就是做不到,而且练不出来。 斜视、弱视、两眼度数差很大,或者小时候有过这些情况,都可能让精细的立体视觉变弱甚至没有。有多少人属于这种情况,不同的检查方法、不同的判定阈值,给出的数字差别很大。那种「隐藏图案」的立体画(Magic Eye)你要是也从来没看出来过,就别再硬练了,值得跟眼科或视光医生提一句。不过这不等于这件事跟你没关系了:摇摆动图靠的是运动视差,那是单眼线索,根本不需要融合。
- 别硬撑。 自由融合是故意去打断对焦和瞄准的联动。撑着这种分离,眼睛才会酸,偶尔还会头痛。刚开始每次练两三分钟就好,一觉得不舒服就停。
这些图是怎么做出来的
做一对立体图,从前得靠两个镜头。最省事的办法也要把相机横着挪一下,拍两张。现在不用了。深度模型能从一张普通照片里估出每个像素的远近。它读的就是你看照片时读的那些线索:遮挡、透视、纹理疏密、相对大小。有了这份估计,再把像素按深度横向错开,近的挪得比远的多,第二个视角就合成出来了。几年前用手机随手拍的一张照片,就是这样变成立体图像对的。
会出问题的地方有两处。这两处得分清楚,因为只有一处能靠拖滑块解决。
- 模型读错了场景。 倒影、玻璃、画面里印着的另一张照片、大量运动模糊,都属于这一类。碰上这种情况,任何参数都救不回来。去看一眼深度图,亮的近、暗的远,读错在那里一目了然,在成品上却几乎看不出来。
- 像素挪开会露出相机从没拍到的地方。 这种空洞总是出现在较近物体的边缘,只能拿旁边的背景猜着补。强度保守时不显眼,调猛了就很明显。头发和细长的东西最难处理。
所以专门为自由融合准备素材,就两条。立体强度给得克制些;屏幕平面放在场景最远端,让所有偏移都是交叉视差。这些在裸眼 3D 图片转换里都能试,一张照片能出四种结果:左右并排、红蓝立体、摇摆动图、深度图。把同一套处理逐帧用在视频上的,是裸眼 3D 视频转换。两个都在浏览器标签页里跑,文件不上传。
按看的人来选格式
| 格式 | 看的人需要什么 | 尺寸限制 | 代价 |
|---|---|---|---|
| 左右并排,平行法 | 会自由融合,或者有头显、立体镜 | 每半张不超过瞳距 | 颜色零损失;头显通常认的也是这种排列 |
| 左右并排,交叉法 | 会自由融合 | 不受发散限制,但又宽又深的图照样累 | 更费力 |
| 红蓝立体 | 一副纸眼镜 | 没有 | 颜色会失真,还会留一点重影 |
| 摇摆动图 | 什么都不需要 | 没有 | 靠的是运动不是立体;有人受不了那个晃,GIF 也大 |
要把一张图发给别人看,这张表里只有摇摆动图对看的人既不要设备也不要技巧。多数时候这比画质更要紧。
一张清单
- 平行法先把每半张压到 6 厘米以内,用尺子量、别靠像素估;这是个保守的起点,不是精确分界线。
- 从贴近、模糊开始,再慢慢拉远,别从阅读距离起步硬「放松」。
- 数份数,三份就是瞄对了,中间那份才是要看的画面。
- 拿一样你知道靠前的东西核对景深方向,反着的图看起来一样立体。
- 转换参数给保守些,平行法的图把屏幕平面放在最远端。
- 怪眼睛之前先看深度图,模型要是把场景读错了,怎么融合都融不出对的东西。
- 拿静态照片入门,熟了再看视频。
- 一酸就停,下一次会来得更快。
这件事一旦成了,之后每次都会更容易。难的只有第一次。所以值得先备好一张图等着那一刻:把你自己的照片丢进裸眼 3D 图片转换,画面留小,从鼻子快贴住屏幕开始。