DLP 3D 介紹、立體眼鏡測試


DLP(Digital Light Processing、數位光源處理技術)是一種由德州儀器(Texas Instruments、簡稱 TI、中文官網)所開發出來、主要用於投影機和背投影電視的一種顯示技術;他基本的原理是用所謂「數位微型反射鏡元件」(Digital Micromirror Device、簡稱 DMD)上許多的微型鏡片,來控制光線,進而做到動態的影像顯示。不過由於 DLP 技術並不是本篇的重點,所以也不打算多提,有興趣的人建議可以參考維基百科(連結)或是德儀官網(連結)上的介紹。

由於 DLP 本身的技術特性就是畫面更新的速度、反應時間非常快,要做到 120hz 以上的更新率對 DLP 顯示器來說也不是什麼難事,所以非常地適合用來做主動式立體的顯示,所以,後來就有基於 DLP 技術而發展出來的「DLP 3D」了!不過 Heresy 必須先聲明,對於所謂「DLP 3D」的定義,Heresy 自己並非非常地肯定、還有一些疑慮,所以下面內容如果有錯誤,也請見諒並指正。

首先,DLP 3D 分為兩個部分:

  • 其中一個是顯示裝置和立體眼睛間同步用的「DLP Link」技術
  • 另一個則是名為「DLP HDTV 3-D Image Format」的立體訊號格式

接下來就先針對這兩部分稍作說明:

DLP Link

DLP 3D 技術基本上也是主動式立體顯示技術的一種,也就是用兩倍的更新率(120hz 的頻率)、交錯地送出左右眼的畫面;而眼鏡的部分,則是會對應畫面、交錯地遮住左右眼,藉此做到讓左眼只看到左眼影像、右眼只看到右眼影像,並達到立體顯示的效果。如果對於主動式立體顯示的技術原理細節有興趣的話,可以參考《立體顯示技術簡介 二、主動式眼鏡立體系統》。

和目前市面上比較有名的 nVIDIA 3D Vision 不同的地方在於,nVIDIA 3D Vision 或其他家的主動式立體眼鏡,大多是採用紅外線來做畫面和眼鏡的同步訊號,所以需要一個額外的紅外線同步訊號發射器(emitter)。而 DLP Link 技術的特色,就是不需要這種同步訊號發射器

DLP Link 的原理特別處在於,他是在顯示的畫面切換時(例如:左眼畫面換成右眼畫面的過程),直接在畫面上顯示特殊的畫面(一般是說是灰畫面),用來給眼鏡接收、當作同步訊號。而這樣做的好處呢?除了可以不需要有另外的同步訊號發射器之外,就是只要看得到畫面,就可以同步了!相較之下,紅外線的同步訊號發射器還要考慮到遮蔽、干擾的問題,的確是比較不方便的。

而基本上,有支援 DLP Link 的顯示設備,就算是「DLP 3D Ready」(官網)了!也由於 D-Link 是德儀所定義的標準,所以只要是支援 DLP Link 的立體眼鏡,都可以用在任何一款的 DLP 3D Ready 投影機上,不會有相容性的問題~像是 Xpand、RealD、Optama 等公司,都有各自出品自己的 DLP 3D 立體眼鏡,而且也可以交互使用在不同的 DLP 3D Relady 顯示器上。而實際上,現在應該是幾乎所有採用 DLP 技術的電視、投影機,都是 DLP 3D Ready 的。所以其實要找到支援 DLP Link 的顯示設備,還算是滿容易的。

參考資料:《DLP Link》from 德儀

DLP HDTV 3D Image Format

DLP HDTV 3D Image Format 是什麼呢?他是一種 TI 所定義、專門用來給 DLP 3D TV(官網)用的立體畫面訊號格式。

他的基本概念,是將左右兩個畫面,以西洋棋棋盤的形式交錯地融合在一起,變成單一張圖,以符合一般裝置的訊號規範。右邊的是意圖就是取自德儀官方文件《DLP® 3-D HDTVTechnology》(PDF 檔)裡的示意圖;基本上,從這個例子應該就可以看的出來這種格式的組合方法了~

這樣做雖然一樣會讓左右兩眼的解析度降一半,用一般單眼影像的資訊傳輸量、來傳遞兩眼影像的資訊;但是他的好處主要是不會像 interlaced 的一樣,過度損失單一軸向的資訊,官方是聲稱畫面在視覺上會比較好一點。不過不管怎麼說,如果使用 DLP HDTV 3D Image Format 來傳遞立體影片的訊號的話,他的解析度是會降一半的。

而當支援這種訊號的顯示裝置收到後,他就可以再根據定義,把單一畫面拆回成左右眼的兩張的影像(解析度一半),以 120hz 交錯式的方法顯示出來。

關於 DLP HDTV 3D Image Format 有興趣,也可以參考《Introducing DLP® 3-D TV》一文(PDF 檔),或在德儀的網站找到更多資訊。如果對這類其他的立體訊號有興趣,也可以參考 Heresy 之前寫的《立體顯示的訊號》,裡面有對幾種比較常見的立體顯示訊號做一些簡單的說明。

奧圖碼 3D DLP 眼鏡 ZD101 外觀

而前面簡單地帶過了技術原理的部分,接下來就是實際測試了!Heresy 這次用來測試的 DLP 3D 立體眼鏡,是由奧圖碼(Optama、官網)所販賣的 ZD101 DLP Link 3D 立體眼鏡(網頁);不過由於這隻眼鏡是借來的,所以不確定裡面的配備是否齊全?但是確定的是,應該有少些東西。

下面兩張照片,就是外盒和打開後的樣子了~

 

基本上,Heresy 這邊只有拿到眼鏡的本體,以及使用說明手冊這兩樣東西;盒子海綿中間的空格,應該是有放東西的(應該是類似鼻墊之類的小東西?),不過 Heresy 沒有拿到。

眼鏡本體的部分,和 nVIDIA  的 3D Vision 眼鏡相較,Optama 的眼鏡大上不少,對於有戴眼鏡的人來說,應該會覺得比較好戴;不過他的設計是不可折疊的,所以攜帶性、收納性相對地就差很多了…

照片請參考下方:

 

左上圖是眼鏡的正面照片,可以發現他中間有一個透明的圓形,那就是 DLP Link 的接收器;理論上只要他能感應到螢幕的光線,就可以進行和顯示畫面的同步,如果把它遮住,那就沒辦法同步了~右上圖則是側面照,在眼鏡左上方有一個紅色的按鈕,是他的開關;開關本身也有隱藏式的燈號,按下去後會亮,也會用這個燈號來反映電量。

Heresy 覺得比較奇怪的是,燈號亮的位置就是按鈕的所在,所以按下去的時候其實也看不到燈號;雖然說這問題不大,但是還是覺得這設計怪怪的。

 

上方左圖是眼鏡左邊的內側,這邊也是安裝電池的地方~和 3D Vision 不同的地方,Optama 不是採用充電式的電池,而是使用水銀電池來提供電力;兩種方法哪種比較好,就見仁見智了。而上方右圖則是眼鏡的尾端,這邊紅色的材質是比較軟性的,所以在配戴的時候不會太難過。

DLP Link 使用經驗與感想

開箱文大致就這樣了。接下來,就是實際測試了~Heresy 這邊是搭配 ViewSonic 的 PJD6531w 這款 DLP 投影機(官網)來使用了;Heresy 這邊之前都是拿 nVIDIA 3D Vision 來搭配這台投影機使用,不過實際上他也是 DLP 3D Ready 的投影機,所以剛好可以拿它來做測試~

而在測時前,要記得先把投影機的 3D 同步設定,改成使用「DLP-Link」(如右圖),這樣才可能讓 DLP 的 3D 眼鏡有同步訊號可以接。

測試的內容呢,Heresy 主要分成兩個部分,一個是使用 nVIDIA Quadro 顯示卡、來執行自行開發 OpenGL Quad-Buffer 的立體顯示程式;而另外一部分,則是使用 Stereoscopic Player 這套滿有名的立體影片撥放軟體(官網)來做立體影片的撥放。

不過 Heresy 在測試使用時,遇到的第一個問題,就是「不知道要怎麼送訊號給投影機」…

一開始 Heresy 是很直覺的認為,應該是要送 checkboard 的 DLP HDTV 3D Image Format 吧?但是雖然 nVIDIA Quadro 驅動程式和 Stereoscopic Player 都有支援這種形式的立體訊號輸出,可是 Heresy 不管怎麼試、就是沒辦法讓投影機正確地辨識 DLP 3D 的訊號、顯示立體效果

而又在網路上找資料、也聯絡過相關廠商詢問,最後才確認:原來「好像大部分的 DLP 3D Ready 投影機,都不支援 DLP HDTV 3D Image Format 的訊號,而是要直接送 120hz 的交錯是訊號給他…直接送 120hz 的訊號給投影機 Heresy 是覺得可以接受,因為畢竟這樣不用因為 DLP 3D 訊號格式而損失一半的解析度;但是不接受 DLP 3D 的訊號,Heresy 就覺得有點怪了。

總之,在這個前提下,以 nVIDIA Quadro 驅動程式的設定來說,不管是「通用式主動立體」或是「板上 DIN 連接器」都可以用來傳 120hz 的訊號給投影機,而 Stereoscopic Player 則是要設定成「Software Page-Flipping」來輸出 120hz 的立體訊號給 DLP 3D Ready 的投影機用。

不過這樣直接傳送 120hz 的訊號雖然可以不用損失畫面的解析度,但是他也產生非常嚴重的缺點,就是投影機不知道哪一個 frame 是左眼、哪一個畫面是右眼,所以在使用的時候,很有可能會是左右眼顛倒的!而出錯的時候該怎麼辦呢?要就是透過投影機的功能做調整(ViewSonic 投影機是「3D 同步反轉」)、不然就是要透過軟體(Quadro Driver、Stereoscopic Player)做左右眼切換的動作了~(當然,也可以把眼鏡反過來戴 XD)

不過最慘的是:每執行一個新的立體程式,都有一半的機會左右眼會相反,必須要重新調整一次

而這些問題都是在使用 3D Vision 時不會發生的。

在確定這個問題存在後,基本上 Heresy 的心已經涼一半了…說實話,這個問題對於一般看影片或許還好,因為影片都滿長的,每次看之前確認一次就好了(據說只要 Stereoscopic Player 不關,就算換影片也不會有問題);但是對於 Heresy 這邊主要是要跑立體程式來說,如果美開啟一個程式都還要確認一次,有錯還得做調整,那根本不可能拿來當展示用的設備啊…

後來想想,理論上如果是採用 DLP HDTV 3D Image Format 的話,應該會由於訊號本身有定義左右眼的融合形式,所以可以正確識別左右眼的影像,應該就不會有這樣的問題了!但是由於測試用的投影機始終沒辦法使用這樣的訊號,所以無法做這樣配置的測試,也無法確認這個想法到底對不對了。

另外,由於 Heresy 手邊只有一副眼鏡,所以也開始擔心,那如果是多付眼鏡的使用狀況下,有沒有可能不同眼鏡的同步狀況都不一樣呢?這點的話,根據借測眼鏡的廠商的說法,應該是不會有這種問題,也就是 DLP Link 的訊號會讓所有眼鏡是同步的,不會產生一副眼鏡是左眼、一副是右眼的狀況;而由於這點 Heresy 自己沒辦法測試,也就只好相信廠商的說法了。(不過這個說法的確比較合理就是了)

那立體顯示的效果呢?Heresy 個人是覺得效果相當好,和 nVIDIA 3D Vision 是幾乎完全一樣了~基本上,他也是 120hz 的顯示再加上同步遮蔽的主動式眼鏡,所以效果其實差異不大。而由於借測的時間不多,再加上發現會有左右相反的問題,所以也就沒有再想去測試周圍環境干擾的問題了;不過至少在室內開著日光燈的情況下,是沒有任何問題的。(不過現在想想,其實應該還是要試試看才對的…)

特別測試

基本測試大概玩完後,後來 Heresy 開始想惡搞了!

基本上,雖然 ViewSonic 的投影機是要設定是要使用「DLP Link」或是「3D Vision」來做同步,但是實際上在使用 3D Vision 的時候,同步訊號是由額外的紅外線訊號發射器來送的。而在執行 OpenGL Quad Buffer 的立體程式時,Quadro Driver 是要設定成用「通用式主動立體(連帶 NVIDIA 紅外線發射器)」來送立體訊號的;這樣的設定下,Quadro 卡除了送出 120hz 的畫面外,也會透過 USB 送出紅外線的同步訊號。

那既然他還是送 120hz 的訊號出去,那如果投影機還是設定為用「DLP-Link」來做同步,是不是 DLP Link 眼鏡和 3D Vision 眼鏡就可以同時使用呢?

Heresy 的測試結果是可以的!在這樣的配置下,3D Vision 依然可以透過紅外線訊號來做同步,而 DLP 3D 眼鏡也還是可以收到畫面裡的同步訊號,所以兩者都看的到立體的效果!不過,DLP 3D 眼鏡左右眼會相反的問題當然也還是存在的;而如果發生的時候,由於 3D Vision 是正確的,所以也沒辦法透過軟體或驅動程式來修正 DLP 3D 眼鏡左右眼的錯誤…也因此,這樣的配置雖然可能可以成功,但是實用性應該很低就是了。
(不過現在想想,或許用投影機的反轉功能可以?不過忘了測試)

附註一:Heresy 這邊是用 3D Vision 搭配 Quadro 用,不過理論上搭配 GeForce 應該也可以這樣惡搞。
附註二:這個測試其實滿隨興的,不是很嚴謹,所以不保證一定可以成功。

小結

測試基本上就到這了,下面是一些 Heresy 自己測試後,對這種東西的結論。

基本上,DLP Link 這種不需要紅外線同步訊號發射器的技術,絕對有它的好處!他可以省去了要配置紅外線發射器的問題,同時也可以提供更大的同步範圍;目前雖然沒測試過,但是理論上它受到干擾、遮蔽的可能性應該是比用紅外線發射器的立體系統來的低的。(Heresy 自己實際有試過在較大型的環境下架設 3D Vision 系統來做展示,的確碰到了許多相關的問題,而這些問題單就理論上來說,使用 DLP Link 時可能都不會碰到。)(現在滿期待 nVIDIA 新款、使用 RF 訊號的 3D Vision Pro,看看能不能解決這些問題)

而以 Optama ZD101 這隻眼鏡來說,他雖然鏡面的可視範圍稍大,但是實際在使用的時候卻感覺不太出來(其實 Heresy 自己是覺得 3D Vision 眼鏡就夠大了);可是因為他不能摺疊,所以收納性和可攜性遠比 3D Vision 眼鏡來的差,如果要攜帶的話,應該得占掉不少空間而不好攜帶吧?

那如果以整個系統配置來說呢?如果是以現在 Heresy 測試的「電腦、DLP 投影機、DLP 眼鏡」這三樣東西的搭配來說,Heresy 就不怎麼建議了…因為在 Heresy 來看,左右眼會相反的問題不解決,這種系統的實用性就會大打折扣…相較之下,Heresy 應該還是會去選擇限制比較多,但是比較穩定的 3D Vision 吧…

Optama ZD101 v.s. 3D Vision

最後,下面三張照片,算是兩種眼鏡的疊疊樂了~ :p

  

附註紀錄
  1. 根據 ViewSonic 客服電話裡的說法,他們只建議使用 nVIDIA 3D Vision 系統;感覺雖然投影機上有打上「DLP 3D Ready」,但是他們似乎沒有真的測試過 DLP Link 的功能?
  2. 在和廠商聯繫的過程,其實 Heresy 覺得滿失望的…感覺上某些理論上應該是直接相關,應該要有更多技術的廠商似乎知道的比 Heresy 更少,詢問的過程甚至變成是 Heresy 在告訴他到底這個技術是什麼東西了…
  3. 甚至,某廠商還要 Heresy 裝 DLP 3D 眼鏡的驅動程式是怎樣啊?這種東西哪有什麼驅動程式可以裝啊? = =
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關於 Heresy
https://kheresy.wordpress.com

20 Responses to DLP 3D 介紹、立體眼鏡測試

  1. hankkuonkkuo says:

    Heresy你好,
    看到你文中有提到,"而實際上,現在應該是幾乎所有採用 DLP 技術的電視、投影機,都是 DLP 3D Ready 的"
    。式什麼意思呢?是否代表著,現今有採用DLP技術的投影機,都能夠丟出120Hz的畫面呢?是否不一定代表就算其不支援HDM
    I1.4a,但仍然能夠在某種解析度下以120Hz的畫面呈現(例如:1280×1024@120Hz)?

    如果是這樣我是否就一定可以使用任何一台DLP投影機配上3D Vision Kit來觀看其所提供的120Hz訊號?

    感激不盡

    喜歡

    • Heresy says:

      DLP 3D Ready 和 nVIDIA 3D Vision 是不同的技術喔,兩者需要的立體眼鏡是不一樣的。
      如果你是要搭配 3D Vision 使用,建議還是確認一下投影機是否有在 nVIDIA 3D Vision 認證的投影機列表內,有的話才是確定可以用的。
      http://www.nvidia.com.tw/object/3d-vision-displays-tw.html

      喜歡

      • hankkuo says:

        因為看到你有使用Quadro中通用式主動立體(連帶 NVIDIA 紅外線發射器)來送120Hz立體訊號,並且使用DLP投影機來顯示,所以我才認為是不是任何的DLP投影機都能支援120Hz顯示。又或是你測的這台剛好同時支援DLP 3D(當然),還有剛好有nVidia 3D Vision認證?

        謝謝

        喜歡

        • Heresy says:

          是的。Heresy 這邊測試的是 ViewSonic PJD6221 這台投影機,它本身就是有支援 DLP3D,也有經過 nVIDIA 3D Vision 認證。

          而之所以說最好要確定有經過 nVIDIA 3D Vision 認證的原因,是因為有的顯示器/投影機雖然在硬體上有支援 120hz 的主動式立體畫面輸出,但是卻沒有辦法直接接受 120hz 的訊號輸入;在這樣的狀態下,是無法確保 nVIDIA 3D Vision 可以正常使用的。
          所以,如果是現有設備的話,Heresy 個人是覺得值得試試看;但是如果是要新購設備的話,最好是選購有經過認證、或是先行測試過,才比較保險。

          喜歡

          • hankkuo says:

            十分的清楚,感謝您的回應!!

            喜歡

          • hankkuo says:

            照這樣說來,市面上宣稱的主動式3D投影設備,應該都是能夠利用120Hz更新頻率與配合的眼鏡來達成立體視覺。但若沒有支援NVidia的DVI 120Hz立體訊號,也是無法使用3D Vision?所以使用認證機種是比較保險的。

            另外就是,如果使用支援3D Vision的顯示卡輸出至Sony的3D電視(KDL-46HX750),似乎只能強迫被切換至3DTV Play使用Sony附的3D眼鏡與發射器,沒有切換使用3D Vision的眼鏡與發射器。不知道您是否有這樣的嘗試?這對於想要用同一套眼鏡發射器系統來滿足所有顯示器或投影機有點困擾。

            喜歡

    • Heresy says:

      雖然同樣都是使用 120hz、兩倍更新率來達成主動式立體,但是差別在於同步訊號的不同。
      現在的 3D TV 都是使用 HDMI 1.4 的訊號線來傳遞立體畫面,所以左右眼切換的同步訊號,也會是由 3D TV 做控制,故此無法使用 3D Vision 系統。

      沒弄錯的話,目前 3D 電視的立體眼鏡應該已經有統一標準了,
      http://www.nownews.com/2011/08/09/339-2733957.htm
      雖然現在還是百家爭鳴,以後或許有機會在一定的程度上統一吧。

      喜歡

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