实现3D立体效果的方式多种多样，主要基于双眼视差（Binocular Disparity）或单眼深度线索（Monocular Cues），具体可分为以下几类：
1. 基于双眼视差的3D技术（立体显示）
这些技术通过分别向左右眼提供不同的图像，模拟人眼的自然立体视觉。
(1) 分光式3D（偏振光3D）
- 原理：使用偏振滤镜（如水平/垂直偏振片或圆偏振）分离左右眼图像。
- 设备：偏振3D眼镜 + 偏振3D显示器（如IMAX 3D影院）。
- 优点：眼镜轻便、成本低。
- 缺点：分辨率减半（左右眼图像交替显示）。
(2) 主动快门式3D
- 原理：显示器快速交替显示左右眼图像，同步的快门眼镜轮流遮挡左右眼。
- 设备：主动快门眼镜（含电池或蓝牙同步） + 高刷新率显示器（120Hz+）。
- 优点：全分辨率3D，适合家庭3D电视。
- 缺点：眼镜较重、可能有闪烁感。
(3) 头戴式显示（VR/AR）
- 原理：VR头显（如Meta Quest、HTC Vive）为每只眼提供独立显示屏，直接呈现立体图像。
- 优点：沉浸感强，可结合头部追踪实现6DoF（六自由度）交互。
- 缺点：设备较贵，长时间使用可能眩晕。
(4) 裸眼3D（视差屏障或柱状透镜）
- 原理：
- 视差屏障：屏幕前加狭缝光栅，使左右眼看到不同像素（如任天堂3DS）。
- 柱状透镜（Lenticular Lens）：透镜阵列折射光线，引导不同视角图像进入左右眼。
- 优点：无需眼镜。
- 缺点：视角受限，分辨率降低。
2. 基于单眼深度线索的3D技术
即使没有双眼视差，也能通过视觉心理学方法模拟深度感。
(1) 2D电影/游戏中的3D效果
- 透视投影（近大远小，如《纪念碑谷》游戏）。
- 阴影与光照（增强物体立体感）。
- 运动视差（摄像机移动时近景物体移动更快）。
- 景深模糊（模拟焦点变化，如摄影中的“虚化背景”）。
(2) 全息投影（Holography）
- 原理：利用光的干涉和衍射记录并再现物体的三维光场。
- 应用：舞台表演（如初音未来演唱会）、医疗成像。
- 优点：真正的360°立体显示。
- 缺点：技术复杂，成本极高。
3. 其他特殊3D技术
(1) 体积显示（Volumetric Display）
- 原理：在透明介质（如旋转LED屏、雾化屏幕）中显示3D图像。
- 例子：光场显示器（如Looking Glass）、旋转LED球（如3D风扇广告牌）。
- 优点：可多角度观看，适合科学可视化。
- 缺点：分辨率有限，体积庞大。
(2) 3D打印（物理3D化）
- 原理：将数字3D模型实体化，通过堆叠材料（如树脂、塑料）制造真实立体物体。
- 应用：工业设计、医疗模型、手办制作。
(3) 增强现实（AR）
- 原理：在真实世界上叠加虚拟3D物体（如苹果Vision Pro、微软HoloLens）。
- 技术：SLAM（即时定位与地图构建）+ 3D渲染。
总结：3D实现方式对比
技术 |
原理 |
是否需要眼镜 |
典型应用 |
偏振光3D |
偏振光分离左右眼图像 |
✅ 需要 |
IMAX 3D影院 |
主动快门3D |
快速交替显示+同步遮挡 |
✅ 需要 |
3D电视、电竞显示器 |
VR头显 |
独立显示屏供左右眼 |
✅ 头戴设备 |
Meta Quest、PS VR |
裸眼3D（柱状透镜） |
透镜折射引导光线 |
❌ 无需 |
任天堂3DS、广告屏 |
全息投影 |
光干涉再现3D光场 |
❌ 无需 |
舞台表演、医疗成像 |
体积显示 |
旋转/雾化介质显示3D |
❌ 无需 |
科学可视化、展览 |
2D+单眼线索 |
透视、阴影、运动视差 |
❌ 无需 |
传统电影、电子游戏 |
未来趋势
- 光场显示：更接近真实视觉的3D技术（如Magic Leap）。
- 神经渲染：AI生成超逼真3D内容（如NVIDIA Omniverse）。
- 视网膜投影：直接投射3D图像到视网膜（如Mojo Vision AR隐形眼镜）。
不同的3D技术适用于不同场景，从低成本2D模拟到高沉浸感VR，未来3D显示将更加自然和交互友好。