3D就是潮？1952年就有人在看3D電影了

工程師如何讓一棟大樓安全夷為平地？哪三件過失造成車諾比核電廠爆炸？人造衛星如何隨時朝著正確方向？

這些值得深思的問題，只是這本圖文並茂的書中提及的幾個例子。工程師一手打造我們的現代世界。他們在各自崗位，多半隱身幕後，不會大張旗鼓。要是少了這些工程師，我們就會回到石器時代。

西元1952年：3D眼鏡

事件人物：米爾頓．岡茲柏格（Milton Gunzberg，1910~1991年）

工程P124 — 電影史上第一部彩色3D長片《非洲歷險記》首映之夜，盛裝出席的觀眾都戴上3D眼鏡。

由於人類的雙眼視覺系統，我們看向外面的真實世界時能看到深度。其中一眼從一個視角看出去，另一眼從稍微不同的視角看，然後由我們的大腦計算出所見到的物體距離多遠。但我們在看照片或電視螢幕時，就缺乏那樣的深度資訊，所以照片和電視螢幕看起來是平面的。如果要讓平面影像具有深度，關鍵就是把稍有不同的影像同時傳送到我們的兩隻眼睛，這樣大腦裡的雙眼計算器就能夠產生深度錯覺。工程師把四個可製造深度錯覺的技術帶進市場。

第一項技術運用到1950年代很普及的紅藍色差眼鏡，由發明家岡茲柏格首創，1952年3D電影《非洲歷險記》（Bwana Devil）上映時，他把這種眼鏡提供給電影院裡的觀眾。這個技術非常簡單，它需要同時放映出兩種稍有出入的黑白影像，其中一張打上紅光，另一張用藍光，而紅色鏡片可讓藍光影像進到一隻眼睛，藍色鏡片則讓紅光影像進到另一隻眼睛。

更好的技術是偏光鏡片。其中一個鏡片只讓垂直偏振光通過，而另一片可讓水平偏振光通過，有兩台放映機透過偏光濾鏡，把略微不同的電影畫面投射到同一個銀幕上，眼鏡上的鏡片會解讀這兩種影像。價格便宜的彩色3D影像就此誕生。

第三種技術使用的是液晶顯示快門眼鏡（LCD shutter glasses）。電視會用交替的方式播放兩種視角的畫面，第一個畫面是給左眼看，下一個畫面給右眼看，而眼鏡也會交替遮住進入各眼睛的光。畫面每秒可切換120次，所以每隻眼睛每秒會看60個畫面，而大腦可以看見立體的影像。

最後還有內建兩個小電視螢幕的3D眼鏡。其中一個螢幕投射到左眼，另一個投射到右眼，而戴上眼鏡的人會看到雙眼的影像。這項技術是這些當中最貴的，但做到身歷其境的真實感。新開發出來的小尺寸AMOLED螢幕，是這項技術能夠成功的重要因素。

西元1976年：VHS錄影帶

電視剛開始出現時，一切都是直播的，這是因為那時候沒辦法儲存電視訊號。想想看，電視訊號含有那麼多資訊─遠遠超過廣播電台的聲音訊號。電視訊號包含節目的音訊，再加上要製作出每秒30幅完整畫面的所有資訊。

解決方案顯然是把視訊儲存在磁帶上。但要怎麼儲存？那個時候，錄音的方法就是把聲音訊號順著磁帶直線式錄製下來。若要以同樣的方法錄製電視訊號，就需要讓磁帶以嚇人的轉速通過錄放磁頭，這根本不可行。

最後成功做到視訊錄製的工程技術突破，是螺旋掃描法。錄放磁頭放在略微傾斜的旋轉圓筒（磁鼓）上，磁帶的路徑是讓磁帶在中途去繞過這個磁鼓。磁帶慢速捲動，磁頭的轉速是每分鐘1,800轉，節目的每個畫格就呈斜向軌跡寫入磁帶，而聲道是呈直線式寫在磁帶的底部。有了這種方法，工程師就能以恰到好處的磁帶轉速錄製視訊。

接下來的發展出乎意料：視訊格式大戰。市場上有兩派人馬，同時推出螺旋掃描模式的兩種變形，其中一種格式是Sony推出的Betamax，另一個是JVC推出的VHS，雙方爭奪市場優勢，結果消費者用鈔票來投票表決。看起來有兩個原因讓VHS勝出：硬體成本較低，能夠錄製的時間長度也比較長。第一個可播放VHS卡式錄影帶的家用產品，在1976年上市。

這是工程師第一次讓消費者自己掌控收視體驗。人人都能租借預錄的影帶，或是把電視節目錄下來稍後再看。這兩項功能對消費者很具吸引力，VHS在格式大戰一取得勝利，就掀起卡式錄影機（VCR）狂銷熱潮。工程師可說創造出幾乎像電視一樣受歡迎的產品。

西元1985年：虛擬實境

事件人物：傑朗．雷尼爾（Jaron Lanier，生於1960年）

幾世紀以來，工程師及工程思維模式一直在幫助世人應付真實世界，但虛擬實境（virtual reality）則要讓我們彷彿身臨其境般去體驗人造的世界。

創造虛擬實境體驗所需的技術，分為四個部分。首先需要一副頭戴式裝置，要能在你的眼前顯示雙眼三維影像。其次，要有辦法準確靈敏地追蹤頭部動作。第三，還需要一個軟體，能夠製造出讓人身臨其境的人造世界。第四，要能在那個人造世界裡四處移動─可以像電玩遙控器那麼簡單，或是複雜得像全向踏步機（omnidirectional treadmill）一樣。

1985年剛開始出現虛擬實境時，這些部件都相當陽春。電腦科學家雷尼爾讓「虛擬實境」一詞廣為人知，而他創辦的公司VPL Research則致力於生產各種虛擬實境商品。隨後，雷尼爾最初的一些發明陸續有工程設計的重大改良。頭戴式裝置有更好的解析度、更廣的視角、周邊視野，這表示畫面會填滿整個視野，讓你感覺更加身臨其境。頭部動作追蹤也變得更準確迅速，所以你的頭部一移動，顯示畫面瞬間就會精準地做出反應，這又再提升身歷其境的感覺。此外，遊戲產業的軟體工程師運用越來越強大的CPU和GPU功能，做出超現實人造世界，以每秒60格畫面的速度輸入到頭戴裝置中。這些成本已經顯著下降。

把這些進展放在一起看，虛擬實境體驗隨時都在改進。遊戲會蛻變，但也有一些事，過去不可能做到，而未來幾乎辦得到。你有沒有想過，為什麼親自去商場、博物館、展場或旅遊景點，會比看這些場所的影片更有豐富感？不用多久，我們就能獲得如臨現場的視覺體驗，或是移動頭部去看自己想看的東西，新的虛擬實境系統將做到這件事，讓視覺體驗宛若真實場景。