12.26 一文了解全息顯示器

兩個月前,青亭網為大家分享了全息顯示器Looking Glass公司聯合創始人兼CEO Shawn Frayne總結的

全息、VR、AR的發展史(一),而近日Shawn又為大家詳細闡釋了基於光場顯示的沉浸式屏幕的發展史,以及它將如何改變未來的世界,下面請跟隨青亭網來看一看究竟怎麼回事。

一文了解全息顯示器

數千年來,人們不斷在探索如何用虛像來完美重現真實。比如在文藝復興時期,畫家達芬奇曾探索出在平面畫布上創作看起來3D立體的畫作的方法;達蓋爾為了記錄真實環境中的光而發明攝影法;後來麥布里治和盧米埃爾兄弟開始將照片串聯起來,創造了電影;再後來特效動畫師直接將計算機作為畫布,為完全虛構的角色注入生命。

這一系列靈感的爆發都是為了實現一個目標,那就是完美重現真實世界,並與其他人分享。

目前,3D創作已經可以實現,但完美還原真實還有一個問題。那就是3D影像所投射的媒介一般是電影屏幕、計算機顯示屏或是平面的畫布,效果看起來依然是平面的,因此與現實世界依然有一定距離。可以說,這樣的虛像還不夠完整。

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達芬奇的《最後的晚餐》雖然看起來比當時的其他畫作更立體,但由於畫布上的每個顏料粉絲並不會根據視角的變化而改變顏色,因此觀感依然是平面的。

不管你如何移動,畫布上的畫並不會根據你看的角度而發生改變,計算機屏幕也是如此。其實也就是說,目前大多數介質都無法發出具有定向性質的光線,如果任何平面畫布的光線能夠根據觀察角度而改變,那麼它會看起來像是真實世界一樣立體。

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Shawn表示:3D效果的介質並不是100年後才有望出現的“空想”,而從幾年前開始成為可能,第一代商用版本在今年初進入市場。這項技術的特點是能夠提供裸眼3D視覺效果,並且擁有許多名字,包括:全息、超立體、光場,甚至沉浸式顯示。

沉浸式顯示的原理該如何理解呢?想象你面前有一碗水果,而你對它的視覺感知是來自於從上面反射到你眼中的無數個光線,光線進入你的眼睛然後再由大腦來進行破解。據悉,這些光線合在一起就組成了水果碗的光場,這個光場會向3D空間發射光子,光子在延伸的過程中會進入周圍人的眼睛。由於每條光線的移動方向都不同,所以水果碗四周的每個人看到的都是不同的光線,也就是說每個人都能感知到不同的裸眼3D視角。

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那麼顯示介質怎樣才能重現這種動態的光場呢?首先,它只需要重現光場本身,水果碗本身或者構成它的原子。有了光場之後,就能模擬出水果碗,甚至任何物體、人、乃至整個世界或者虛擬的內容。再加上時間變化後(光場刷新率為每秒30次),用虛像來重現真實情景的效果就實現了。

這種簡單而深刻的沉浸式顯示技術目前在Looking Glass已經能夠實現,不管是8.9英寸版還是15.6英寸版,或是更大的8K版都可以作為打開一個全息虛擬世界的窗口,而每個人在不同角度看到的3D視圖都不同,而且無需佩戴VR或AR頭顯。

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那麼為什麼直到近年來這種全息顯示技術才得以實現呢?Shawn表示:在此之前這是不可能的,而正是因為以下三種因素,結合在一起讓全息光場顯示技術的商業化成為可能:

1,在智能手機、平板電腦和遊戲顯示屏市場推動下,LCD和OLED面板的像素密度在過去十年裡得到飛速發展;

2,在遊戲市場推動下,GPU技術已經可以為3D場景同時生成數十個到數百個視角,幾乎可以支持任何光場顯示屏;

3,3D內容資源數量劇增,來自於影像學(CT掃描、核磁共振)、建築、地圖測繪、3D商品預覽、CG電影等多種應用場景。這些資源都可以變成動態、交互的形式,並且幾乎都支持Unreal和Unity引擎。

在技術發展推動下,Looking Glass在今年初推出了第一代沉浸式全息顯示屏,Shawn認為任何團隊在5年前都是無法做到的,而現在實現之後還將繼續不斷髮展。本文系青亭網翻譯自:Looking Glass


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