2016-02-19 09:14:00 來源:鈦媒體
從另一個(gè)角度講,在自然世界里,當(dāng)人眼聚焦并會(huì)聚到一個(gè)物體時(shí),別的距離的物體應(yīng)該都是模糊的(下圖C)。而在Stereoscopic 3D里,不管人眼聚焦到哪兒,別的距離的物體成像都是清楚的(下圖D)。
這些都不符合自然界人眼的規(guī)律,因此大腦會(huì)產(chǎn)生混亂,長(zhǎng)時(shí)間就會(huì)引起惡心暈眩等癥狀[4]。所以Stereoscopic其實(shí)是用了一個(gè)小伎倆讓人能看到3D效果,但它并不是真3D。
光場(chǎng)(light field)是真3D
光場(chǎng)顯示跟Stereoscopic 3D比的一個(gè)很大不同就是它有本事能讓人眼聚焦到不同的距離,從而和會(huì)聚的距離保持一致。這是最符合人眼觀察自然世界規(guī)律的做法,因此被稱為true-3D。
可以想象要實(shí)現(xiàn)這樣的光場(chǎng)顯示,并不是那么簡(jiǎn)單,F(xiàn)在主要是兩種方法:空間復(fù)用(space multiplexing)和時(shí)間復(fù)用(time multiplexing)!翱臻g復(fù)用”簡(jiǎn)單說就是把一個(gè)像素當(dāng)幾塊用來實(shí)現(xiàn)不同的聚焦距離。Nvidia在SIGGRAPH上展示的那個(gè)原型就屬于這種。這個(gè)方法最大的問題就是分辨率大打折扣。我曾經(jīng)試戴過,基本就是霧里看花。
“時(shí)間復(fù)用”呢,就是用高速原件來快速產(chǎn)生不同的聚焦距離,讓人眼以為它們是同時(shí)產(chǎn)生的。這樣的好處就是分辨率不損失。大家知道人眼的速度感知是有限的,很多顯示器都是60Hz的,因?yàn)槿搜勰芊直娴臉O限值一般就是60Hz(在某些高速內(nèi)容比如游戲里可能達(dá)到90-120Hz)。這意味著什么呢,如果利用高速顯示360Hz,就可以實(shí)現(xiàn)6個(gè)不同的聚焦距離。而有研究表明用6個(gè)聚焦距離加上一種線性混合(linear blending)的渲染算法就基本能實(shí)現(xiàn)從約30厘米到無窮遠(yuǎn)讓人眼自然對(duì)焦[5]。
Magic Leap的技術(shù)是哪種呢?它最近demo用的哪種技術(shù)沒有公開,但很有可能還是基于Brian的高速激光光纖掃描(scanning fiber)技術(shù),也是一種時(shí)間復(fù)用的辦法。Brian當(dāng)年先試過只用一根光纖掃描不同聚焦距離,這樣做明顯對(duì)速度要求太高,后來用一個(gè)光纖束(fiber bundle/array),比如16根,每個(gè)光纖有一點(diǎn)位置差,然后同時(shí)掃描得到不同聚焦距離。
這樣的光場(chǎng)受現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的局限肯定不可能是連續(xù)的,都是被采樣的(downsampled)。但是,即使是這樣的光場(chǎng)投射到眼睛里也在理論上是跟真實(shí)世界物體光線進(jìn)入眼睛是一個(gè)道理,因此可以實(shí)現(xiàn)true-3D;氐阶畛醯膯栴},這也是為什么Magic Leap的技術(shù)重要的原因。現(xiàn)在你也理解了為什么Rony說“HoloLens會(huì)讓人惡心”了吧?
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