我们生活在一个三维世界，但是光凭视觉神经传输的感觉我们还无法体会到这一点。由于不了解光的属性和它的三维运动形式，我们无法真正感觉到深度。相反，我们的脑子会通过第二线索，如影子、光随着照射距离变远而变弱、视差以及相关运动等，总结出对于深度的大概认识。在脑子对这些额外信息进行处理之后，我们获得了关于这个三维世界较为准确的二维认识。

你可能认为人类缺乏再现可视深度的能力，但是，即便是一部普通台式机或者笔记本电脑，也不一定有那样的能力。尽管拥有超级的处理能力和巨大的存储器，电脑在运行3D制图软件时，还是必须利用其对于3D结构的详细数学知识将之摊平，然后在其有限的二维显示屏上以纯粹的二维形式再现深度，这就像是艺术家在画画一样。更好的制图软件可以更好地模仿那些第二线索，正是这些线索让我们知道了深度和物体的距离。但即便如此，所绘出的图像还是达不到我们肉眼所熟悉的三维效果。

Enter LightSpace Technologies公司及其DepthCube z1024 3D显示系统

Enter LightSpace Technologies公司的创立者兼总裁Alan Sullivan是在1996年第一次想到了三维显示器这个概念的。当时有一家公司靠着国防高级研究计划局(DARPA)提供的一笔小型企业创新研究(SBIR)资金开始了这一技术的开发，但该公司在2002年倒闭了，于是Sullivan买下了相关的技术和专利，并于2003年成立了LightSpace公司，公司的宗旨只有一个，那就是让DepthCube的概念成为现实。在Wired最近的NextFest展会上，Sullivan亲自展示了DepthCube。

DepthCube能更为精确地展现3D画面，因为显示器本身由多层显示屏组成：20层显示屏沿着X轴从前至后排在一起(如图)。它是一种背投立体式显示器，使用了一种高速数字光处理(DLP)投影器，每秒可以投射1000张“图片片断”。这20张显示屏都是可以开关的液晶显示屏，就像散射的百叶窗，不管任何时候，只有一张是工作的，其它都是透明的，而图片也只投射到工作的显示屏上。如此一来，刷新率可以达到50Hz，足够让我们的眼睛认为所看到的就是完整的物体。电脑和DepthCube之间的高速数字接口让它可以每秒钟20次产生完整的3D图像。正如Sullivan所说，这样的速度对于虚拟现实可能太慢了一点，但是对于今天大多数实际应用来说已经足够快了。

每一片被投射到目标显示屏上的图片片段只占据整个图像深度的5％。一个专利的3D反锯齿硬件算法被用来解决各层显示屏之间图像不连续的问题。为了显示这一效果，Sullivan采取了不断开关反锯齿功能的方法，这样一来，一张勉强过关的“等高线图”和一个更为精确的3D图像之间的巨大区别就显示在了观众面前。这一显示器给观众所提供的流畅3D图像，其深度不仅带有所有现在的2D显示器上都有的效果，还显示出了真正的视差和实际距离，这是物理深度显示器中最独特的一个功能。

DepthCube的亮度和对比度可能会让你失望——亮度只有120尼特，对比度(CR)只有360:1，但问题并没有你想象的那么严重，因为，能够在电脑上观看真正的3D图像，这已经远远足够弥补亮度和对比度的不足了。另外，它绝对不会像立体眼镜那样让你产生眼疲劳或者不舒适。它的图像可以在任何角度观看，而不像自由立体显示的LCD，也不会给观众带来不适，更没有跳动现象。

那么DepthCube是从哪里获得所需的数据来构成真实的3D图像呢？道理很简单：大多数3D应用程序已经可以提供这种z-buffer数据，但是这些数据都被丢弃了，或者被转化成了2D图像，然后传输到你的显卡并显示在你的2D显示器上。而DepthCube的GLInterceptor软件则可以捕捉到应用程序所产生的任何3D图像，来利用OpenGL图形应用编程接口(API)，如SolidWorks、3ds Max甚至Quake等。只要安装这一软件，然后启动你所喜好的OpenGL 3D程序，就万事俱备了。LightSpace公司还提供API、源代码和开发支持，帮助你编写自己的DepthCube-savvy应用程序。

目前，DepthCube z1024的设计是面向任何运行Windows或者Linux PC或者超级计算机，但至少需要1.5GHz的英特尔奔腾4处理器和Nvidia的GeForce 5显卡。DepthCube系统还附带了一个基于PCI的高速并行数据接口，可以提供Gigabit级别的Ethernet连接功能。LightSpace Technologies目前正在继续开发这一技术，以使之支持更多的操作系统，并能提供更多功能，如IP写址等。

Sullivan说：“从技术的角度来讲，我们的目的可以用一句话来概括：打造台式机的3D显示器。我们对开发电视、电影浏览技术、显示器标准以及各种其它相关的东西没有兴趣，关注台式机的显示器，当然，主要是低成本的台式机显示器。20英寸显示器是一个不错的开始，接着会发展到30英寸、24位彩色深度的显示器，并将刷新率提高到最少72Hz。但是，DepthCube才刚刚起步，我们根本不能利用已有的技术，完全要从头做起。”

DepthCube的前景是不可限量的。从近的看，它可以用于工程师和建筑师的CAD、医疗领域的非入侵式3D成像、化学和遗传学领域的3D显微镜以及港口的安检显示。Sullivan 说：“我们已经在和运输安全管理局(TSA)联系，为了让TSA测试这一技术，我们愿意免费提供硬件甚至软件指导。”行李和货物的安全及综合检查是一个DepthCube可以大展拳脚的领域，但是在它正式进入这一领域之前，必须要通过政府的“层层关卡”。但Sullivan对此不以为然，他说：“我只对这一技术的开发感兴趣，至于它能直接用在什么地方，我无所谓。我们将会和那些已经在重要市场领域提供过相关方案的公司合作，会给他们的方案增加价值，让他们能够取得更大的成功。消费者购买的是方案，而不是这个技术。我们会专注于将我们的技术提供给其它公司，让他们可以用它来为用户创造出新的方案。我暂时还没有特别详细的计划，但是3D显示器市场一定是我的目标之一。” 有了LightSpace的DepthCube z1024，数字显示器的视野变得更宽广了——也更深远了。

作者：Jeff Gordon