玩轉立體游戲/電影 AMD HD3D實戰測試

    泡泡網顯卡頻道5月4日 立體3D（Stereo 3D）是一個越來越熱門的話題。2009年，電影《阿凡達》紅遍全球，引爆了人們對立體3D的關注，它的立體畫面為我們帶來了非凡的視覺體驗，令我們不禁感嘆：原來立體化帶來的視覺沖擊是如此震撼。

    立體3D是利用人們兩眼視覺差別和光學折射原理在一個平面內使人們可直接看到一幅三維立體圖 ,畫中事物既可以凸出于畫面之外,也可以深藏其中，活靈活現，栩栩如生,給人們以很強的視覺沖擊力。它與平面圖像有著本質的區別,平面圖像反映了物體上下、左右二維關系，人們看到的平面圖也有立體感。這主要是運用光影、虛實、明暗對比來體現的,而真正的立體畫是模擬人眼看世界的原理,利用光學折射制作出來,它可以使眼睛感觀上看到物體的上下、左右、前后三維關系。

    立體3D圖像與傳統平面圖像的比較：立體3D能夠生動逼真的表現出物體與物體之間的前后透視關系，效果真實自然、栩栩如生、前景飄出于畫面之外，背景深陷于畫面之中，效果真實，可以給人以極強的視覺沖擊力；而平面圖像雖然將事物的上下左右關系準確的表達，但無法真實的還原物體的前后透視關系。

    立體3D是真正視覺意義上的立體畫。 立體圖像技術的出現是在圖像領域彩色替代黑白后又一次技術革命，也是圖像行業發展的未來趨勢，掌握了立體圖像制作技術就是掌握了圖像行業發展的金鑰匙。立體圖像行業是二十一世紀的黃金產業，被專家譽為“時間與金錢的搖藍”。

立體3D是圖像未來發展趨勢

    3D立體視覺應用的領域包括3D電視、公共顯示、3D筆記本、3D監視器、3D手機、40寸以上監視器、數碼攝像機等等。盡管目前這些設備的出貨量相比非3D設備并不大，但是增長幅度驚人，每年都以2~3倍的速度增加，照此增長速度，到2018年，每年3D設備的銷量將達到2億臺。

    那么，如何才能讓人們看到立體3D圖像呢？立體3D顯示從設備要求上來看目前分為眼鏡式和裸眼式。其中裸眼目前主要用于公用商務場合，以及手機、游戲機等便攜式設備上。

    而眼鏡式3D目前主要分為分色法、分光法和分時法。它們的主要原理如下：

● 分色法：色差式3D技術

    色差式3D技術，英文為Anaglyphic 3D，配合使用的是被動式紅-藍（或者紅-綠、紅-青）濾色3D眼鏡。這種技術歷史最為悠久，成像原理簡單，實現成本相當低廉，眼鏡成本僅為幾塊錢，但是3D畫面效果也是最差的。色差式3D先由旋轉的濾光輪分出光譜信息，使用不同顏色的濾光片進行畫面濾光，使得一個圖片能產生出兩幅圖像，人的每只眼睛都看見不同的圖像。這樣的方法容易使畫面邊緣產生偏色。

    色差式3D的設備成本要求很低，硬件方面僅需一副紅藍眼鏡即可觀看，對顯示器沒有特殊要求，通過軟件轉換即可實現。不過這種方案的缺點也很明顯：很容易產生偏色。這主要是由于來自不同畫面中的顏色是有區別的，并不保證能被眼鏡完全過濾掉紅和藍，過濾不完全就會導致畫面有重影，很難達到完美的效果。

● 分光法：偏光式3D技術

    偏光式3D技術也叫偏振式3D技術，英文為Polarization 3D，配合使用的是被動式偏光眼鏡。偏光式3D技術的圖像效果比色差式好，而且眼鏡成本也不算太高，目前比較多電影院采用的也是該類技術，不過對顯示設備的亮度要求較高。

    偏光式3D是利用光線有“振動方向”的原理來分解原始圖像的，先通過把圖像分為垂直向偏振光和水平向偏振光兩組畫面，然后3D眼鏡左右分別采用不同偏振方向的偏光鏡片，這樣人的左右眼就能接收兩組畫面，再經過大腦合成立體影像。

    偏光式3D的優勢包括：畫面無閃爍，眼鏡重量輕。但是它也有缺點，一個就是觀看角度要求，由于它產生立體感得原理就是利用光的折射角度，因此當角度偏離時，就會產生畫面重影。而第二個主要缺點就是圖像分辨率的降低。由于目前的偏光式3D技術都是采取將原有圖像分離的方式處理，因此它的清晰度必定會減半。

● 分時法：主動快門式3D技術

    主動快門式3D技術，英文為Active Shutter 3D，配合主動式快門3D眼鏡使用。這種3D技術在電視和投影機上面應用得最為廣泛，資源相對較多，而且圖像效果出色，受到很多廠商推崇和采用，不過其匹配的3D眼鏡價格較高。

 　　主動快門式3D主要是通過提高畫面的刷新率來實現3D效果的，通過把圖像按幀一分為二，形成對應左眼和右眼的兩組畫面，連續交錯顯示出來，同時紅外信號發射器將同步控制快門式3D眼鏡的左右鏡片開關，使左、右雙眼能夠在正確的時刻看到相應畫面。這項技術能夠保持畫面的原始分辨率，很輕松地讓用戶享受到真正的全高清3D效果，而且不會造成畫面亮度降低。

 　　一般情況下，3D液晶電視屏幕刷新頻率必須達到120Hz以上，也就是讓左、右眼均接收到頻率在60Hz以上的圖像，才能保證用戶看到連續而不閃爍的3D圖像效果。

    主動快門式技術的最大優勢就是畫質完全無損，同時可視角度好。不過它的缺點也不少：首先就是硬件成本，無論采取哪家的方案，顯示器、眼鏡等設備的價格都是目前家用3D設備中最昂貴的。另外，由快門式3D技術的原理決定，當周圍有光源時，畫面不可避免的出現閃爍。最后，快門式3D需要發射和接收器，直接增加了安裝、設置和使用的復雜程度，而接收器通常置于眼鏡上，因此重量不可避免的增加，增加了使用者的身體負擔。

    無論采用哪種3D技術，都有相應的應用方案。作為業內唯一一家能同時提供處理器、顯卡和主板芯片組的廠商，AMD也擁有自己的立體3D方案。

    AMD的立體3D方案于2010年發布，是完全開放性的，并沒有局限于一種技術，也沒有對硬件規格作出強制要求。它可以支持多種第三方硬件和軟件，可以滿足電影、游戲、視頻應用等各種需求。

    前面我們已經了解過目前3種眼鏡式立體3D技術的基本原理，其中分色法以軟件轉換完成，質量并不穩定， 因此主要面向初期用戶。而分光法的實現是通過顯示設備，由于是以降低解析度為代價，因此對硬件系統沒有額外要求。而分時法為了輸出質量無損的畫面，需要將原來單位時間內的1幀畫面要變為2幀輸出，并且是由硬件來完成計算過程，因此對顯卡有一定一要求。此外，在HDMI 1.4a標準中，幀封裝成為缺省格式，這也是藍光3D播放的標準輸出格式。AMD Radeon HD 6800/6900系列顯卡都支持HDMI 1.4a標準，因此AMD平臺對3D電影從硬件上的支持也已經做好了準備。

    在3D游戲方面，AMD的HD3D方案實現同樣需要軟件來完成，而軟件由第三方提供，比如iZ3D和DDD，經由AMD平臺處理后通過3D設備輸出，搭配眼鏡可看到立體圖像。目前的大部分游戲實現立體3D畫面需要借助額外的軟件來生成匹配雙眼的畫面，而下一代游戲在開發時就將立體3D要素包含在其中，屆時可通過AMD顯卡驅動程序催化劑進行處理并輸出。而在硬件方面，這一代HD6800/6900已經做好了準備，支持Dual Link DVI以及HDMI 1.4a輸出。

    而在配套解決方案方面，AMD與顯示設備供應商如三星、LG、ViewSonic，軟件提供放比如DDD、iZ3D都有著密切的合作，提供能相應的硬件和軟件產品配合AMD平臺提供立體3D方案。

    在高清方面，無論是原生3D電影或是2D轉換到3D的電影，都可以在AMD平臺上實現。同時，AMD Radeon 6000系列顯卡中集成的UVD3單元支持MVC硬件解碼。快門式3D的分時畫面處理在驅動程序Catalyst中也有專門的API來進行處理。

    按照AMD官方說明，通過快門式眼鏡的形式展示3D效果，在硬件上沒有更多要求，高于或等同于下表中的配置標準即可，高配置只會在演示過程中擁有更加流暢的速度，只有在運行不夠流暢時才做硬件升級考慮。整機保障能夠穩定運行大型游戲、流暢播放高清視頻，系統無異常死機或藍屏為準。

    硬件配置沒有硬性要求，推薦配置請參考下表：

    通過快門式3D眼鏡展示AMD的3D效果，需要Windows 7操作系統環境，不低于8.79.6.2RC2（Catalyst 10.11）版本的顯卡驅動，需要DX9、DX10和DX11補丁包，需要最新版本的IZ3D驅動或DDD驅動，需要PowerDVD 10播放器，用于游戲展示的還需要《塵埃2》、《鷹擊長空2》、《鬼泣4》的安裝程序。

    軟件方面，我們要注意操作系統、驅動程序以及支持軟件的準備。

    操作系統

●手動安裝Windows 7 32Bit簡體中文旗艦版操作系統，建議操作系統安裝在容量不小于50GB的格式為NTFS的分區內，D盤也為NTFS格式為佳；
●通過控制面板關閉“家長控制”、“Windows防火墻”、“屏幕保護”、“Windows Updata”；
●取消“操作中心”中的提示警告信息；
●在“電源選項”中啟用“高性能”模式并設置“關閉顯示器”和“使計算機進入睡眠狀態”的時間為“從不”。

    顯卡驅動

●請從AMD官網（www.amd.com.cn）查詢顯卡驅動的最新版本；
●主板驅動也可以在AMD官網獲得；
●聲卡和網卡驅動，針對不同的主板，對應相關品牌及型號到官方網站下載。

    DX補丁包

●請安裝DirectX最新版本。從微軟官方網站（http://www.microsoft.com/）下載；
●缺少最新的DirectX組件可能會導致立體3D無法正常工作。

    應用軟件的下載及使用請見測試部分。

    通過快門式技術展示3D效果，在硬件上的需求包括3D顯示器和眼鏡。本次測試使用了ViewSonic的V3D241wm顯示器。這是一款120Hz 24寸LED顯示器，支持3D顯示，附帶一支有線式快門眼鏡。

支持AMD HD3D的v3m 241wm-LED 120Hz顯示器

 

采用有線方式連接的快門式3D眼鏡

提供HDMI、DVI、VGA和音頻接口

    這次的硬件測試平臺理所當然選用了3A平臺。包括AMD Phenom II X6 1090T處理器、880G芯片組主板以及Radeon HD 6970顯卡。

    本次測試中我們將使用3A平臺搭配120Hz顯示器進行快門式立體3D實現的測試，主要面向PC玩家。當然，AMD的3D方案也可以支持其他顯示設備和技術，并不是這次測試的重點。

    根據AMD官方的介紹，HD5000/6000全系列顯卡都能支持HD3D方案，但支持度也有一定的差別。低端顯卡可能對3D立體游戲支持不太好，因為性能不足。另外沒有HDMI 1.4a接口的顯卡，對于3D大屏電視的支持有問題。

    所以本次評測，我們使用了AMD的優異單卡HD6950。

    去年12月份，AMD發布了HD 6900系列的兩款單核心DX11顯卡，Radeon HD 6970/6950。

    HD6970和HD6950都采用AMD最新的Cayman核心，基于臺積電40納米工藝，擁有26.4一個晶體管，晶體管數量相對于HD5870更高，比前一段時間發布的HD6800系列顯卡就多多了。值得一提的是，兩款產品都采用了2GB容量的GDDR5顯存，顯存位寬為256Bit。

    核心內部，HD6970擁有1536個流處理器、96個紋理單元和32個ROPs，顯存頻率高達5.5GHz；較低規格的HD6950擁有1408個流處理器，88個紋理單元，ROPs單元也是32個，顯存頻率高達5GHz。

    HD 6970采用了全新的4D架構，繼續著小核心的策略。它在架構上進行了優化，同時提升了執行效率和通用計算能力，使得性能提升的同時核心面積進一步縮小。同時提升了DX11中至關重要的曲面細分性能，并采用新的功耗控制系統。

    HD 6970改進的UVD3硬件解碼單元可進行3D視頻的硬件解碼加速。此外，公版原生提供了兩個MiniDisplayport、一個HDMI、兩個DVI端口，為立體3D的實施帶來了更多的優勢和便利。

    首先進行的是3D立體電影播放。這次的3D影片播放測試算是費了些周折，顯示將藍光3D文件壓制為光盤映像，之后按照官方要求，PowerDVD可以支持藍光3D播放，AMD HD3D要求的5000/6000系列顯卡、120Hz 3D顯示器、雙通道DVI連接線都準備齊全了，可是在播放過程中，Power DVD 10無法正確識別出這款120Hz 3D顯示器。之后，我們安裝了最新版本的PowerDVD 11 Ultra。

    首先我們使用Dual Link DVI線連接至120Hz 3D顯示器，并設置顯示器刷新率為120Hz，采用非常好的分辨率（液晶顯示器中非常好的分辨率通常是最高分辨率，這臺V3D241wm-LED的非常好的分辨率為1920x1080）。

    Power DVD 11中進行3D影片播放設置，片源和顯示設備選擇自動識別即可。3D播放必須使用全屏模式。

可以對3D效果進行設置

識別出分時120Hz 3D顯示器

    顯示器終于正確識別了，原以為大功告成，可是在開始播放之后又彈出無法支持設備的提示，令人百思不得其解。在經過向AMD官方技術人員咨詢后獲知，目前只有ViewSonic的VM3D241wm-LED這款顯示器在使用分時技術播放3D視頻需要一款特殊的hotfix驅動，10.12 RC2。版本號為：8.790.6.2000。在安裝了上述驅動后，終于播放正常，而Catalyst無論11.3、11.4版本安裝后均無法正常播放。

    開始播放之后，畫面變為3D立體模式，眼鏡開始接受信號，可以觀看3D藍光影片了。此外，PowerDVD 11還擁有將2D影片轉換為3D的功能，不過筆者嘗試了幾部影片的轉換播放，轉換效果和原生3D片源相比有所差距，立體感不強。

    立體3D電影播放的測試對于3A平臺來說并不困難，對于入門級顯卡來說也一樣可以達到，而3D游戲對硬件性能的要求則更高，也是3A平臺可以展現實力的地方。那么在3D游戲當中效果又會如何呢？筆者立即開始了立體3D游戲的測試。

驅動安裝完畢后，我們選擇3D快門式立體技術，并強制120Hz輸出。

    顯示器依然需要將刷新率設置為120Hz，并采用非常好的分辨率。軟件方面，我們已經安裝好了游戲和DirectX，還缺少的就是iZ3D驅動程序。iZ3D是一款第三方提供的立體3D顯示解決方案，主要針對3D游戲應用，可將普通3D游戲畫面轉換為立體3D，兼容性很好，只要是DirectX8以后版本的游戲理論上都能支持，同時支持多種3D輸出方式，包括紅藍、偏振、快門等。顯示設備支持也包括了普通顯示器、120Hz顯示器、投影儀、3DTV等。

    我們從官網（www.IZ3D.com）下載了1.12（3907）正式版驅動程序并進行安裝。另外值得一提的是，iZ3D驅動本身是試用版，有使用時間限制，但對于A卡用戶卻是完全免費的。

    iZ3D在設置中，我們可以對開啟快捷鍵進行設置，在游戲過程中我們可以實時開啟/關閉立體效果，并可以對分離度進行調節，以產生不同的景深效果，十分方便。

設置完畢后可對立體3D效果進行測試

    經過測試，我們發現，包括采用DX8的經典游戲《魔獸爭霸3》，主流DX9游戲《街頭霸王4》，以及采用最新DX11技術的《塵埃2》，都能完美運行在立體3D模式下，效果非常理想，當然，這也要歸功于強勁硬件性能的支持。由于快門式3D技術的技術原理，在運行3D游戲時硬件（主要是顯卡）的運算量要比平時更大，因此性能要比普通模式下要有所下降，關于性能方面的差異，我們下次會進行專門測試。

    除了iZ3D外，AMD HD3D技術還支持同樣是第三方的DDD提供的TriDef 3D軟件，也可以將游戲、電影立體化，并支持包括3DTV在內的多種顯示設備以及幾百種主流游戲。

    另一款支持立體3D影片播放的軟件：StereoscopicPlayer。支持3D立體視頻的播放，并可以將DVD轉換為3D效果。

    通過HDMI 1.4a我們可以直接連接到3DTV，享受更大屏幕帶來的快感。

    除了通過120Hz顯示器實現立體3D電影和游戲之外，AMD HD3D方案還支持3DTV、投影儀等多種立體3D設備，以及3D照片、電視節目、視頻聊天等各種應用。

    至此，我們來總結一下AMD HD3D方案的軟/硬件需求、應用領域以及各方面的優劣。AMD HD3D方案需要AMD Radeon HD 5000/6000系列桌面顯卡，配套的120Hz顯示器、3D電視機或投影儀。

3D電視支持列表

3D投影儀支持列表

3D眼鏡及設備支持列表

    官方網站給出了顯示設備硬件支持列表，此外，3D 120Hz在官網上列出的包括Zalman獨有的顯示器系列以及ViewSonic V3D241wm-LED、Acer HS244HQ。此外，iZ3D等第三方也提供有專用顯示器，另外，HP Envy 17 3D with ATI Mobility Radeon HD 5850、MSI Wind Top AE2420 All-in-One with ATI Mobility Radeon HD 5730、Lenovo IdeaPad y560d with ATI Mobility Radeon HD 5730這三款搭配了ATI移動顯卡的筆記本也可以支持AMD HD3D技術。相比之下，3D投影和電視的產品要豐富一些。

iZ3D是一款相當好用的第三方驅動，并且對A卡完全免費

    在實現3D的軟件方面，現在的主流軟件包括PowerDVD、完美者解碼、MediaCoder等均可以實現3D影片播放或者2D到3D的轉換。游戲方面則包括iZ3D、DDD等。而這次并沒有進行3D電視的播放測試，僅從3D顯示器的使用上來看，除了驅動程序與ViewSonic V3Dwm-LED需要專用驅動之外，在功能、效果等方面還是能讓人滿意的。游戲方面則沒有任何障礙，設置、使用、兼容性、效果都很好。

    雖然在電影和游戲方面支持度相當不錯，顯示效果也很完美，但AMD的HD3D由于起步較晚，在硬件兼容性方面還不夠好，目前還僅支持三款120Hz顯示器，硬件設備兼容列表遠不如NVIDIA的3D Vision那么豐富。

    隨著立體3D的逐漸普及，對立體3D的需求也會逐漸提高，它可以為人們帶來更高水平的娛樂體驗。在電影、游戲、電視、視頻聊天中都可以廣泛用到。

    AMD HD3D是一個開放性的概念，它并不局限于指定設備，比如iZ3D的立體3D驅動，并不局限于AMD Radeon顯卡，其他硬件設備也可以使用，但是對于A卡用戶來說它是完全免費的，否則有試用14天的限制，如果繼續使用則要收費。

    開放性的優勢就是組建平臺存在自由性。比如低成本的紅藍3D實現起來沒有硬件門檻，偏振式和快門式3D技術存在各自的優劣，有些人可能對光的閃爍非常敏感，使用快門式3D觀看身體上會出現不良反應，那么選擇偏振式技術的3D方案，在AMD平臺上同樣可以實現。而對于硬件性能高，對畫質要求苛刻的玩家，自然會選擇主動快門式3D方案來實現。同樣，適合家庭娛樂3DTV、商業應用更為廣泛的3D投影儀也可以使用。從測試情況來看，AMD對各種3D技術都可以實現，游戲兼容性表現十分出色，藍光3D播放也可以實現。

    開放性的弊端也是存在的，對于初級用戶來說，軟件的設置、硬件的配備還是存在一定的障礙，現在業界的3D標準沒有同意，而且各家方案各有優劣，目前還在競爭之中，各種產品都標有3D的logo，消費者會難以判斷產品的優缺點和自己的需求。當然，標準的不同意是任何一項新技術在發展過程中都會遇到的問題。立體3D技術無疑是未來圖像業的發展趨勢，從現狀來看，短時間內也難以誕生統一的標準，從這個角度來看，AMD開放性的HD3D方案可以支持多種方案，無疑是個理想的選擇。■<