2016-02-19 09:14:00 來源:鈦媒體
從另一個角度講,在自然世界裏,當人眼聚焦並會聚到一個物體時,別的距離的物體應該都是模糊的(下圖C)。而在Stereoscopic 3D裏,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律,因此大腦會産生混亂,長時間就會引起噁心暈眩等症狀[4]。所以Stereoscopic其實是用了一個小伎倆讓人能看到3D效果,但它並不是真3D。
光場(light field)是真3D
光場顯示跟Stereoscopic 3D比的一個很大不同就是它有本事能讓人眼聚焦到不同的距離,從而和會聚的距離保持一致。這是最符合人眼觀察自然世界規律的做法,因此被稱為true-3D。
可以想像要實現這樣的光場顯示,並不是那麼簡單。現在主要是兩種方法:空間復用(space multiplexing)和時間復用(time multiplexing)。“空間復用”簡單説就是把一個像素當幾塊用來實現不同的聚焦距離。Nvidia在SIGGRAPH上展示的那個原型就屬於這種。這個方法最大的問題就是解析度大打折扣。我曾經試戴過,基本就是霧裏看花。
“時間復用”呢,就是用高速原件來快速産生不同的聚焦距離,讓人眼以為它們是同時産生的。這樣的好處就是解析度不損失。大家知道人眼的速度感知是有限的,很多螢幕都是60Hz的,因為人眼能分辨的極限值一般就是60Hz(在某些高速內容比如遊戲裏可能達到90-120Hz)。這意味著什麼呢,如果利用高速顯示360Hz,就可以實現6個不同的聚焦距離。而有研究表明用6個聚焦距離加上一種線性混合(linear blending)的渲染演算法就基本能實現從約30釐米到無窮遠讓人眼自然對焦[5]。
Magic Leap的技術是哪種呢?它最近demo用的哪種技術沒有公開,但很有可能還是基於Brian的高速鐳射光纖掃描(scanning fiber)技術,也是一種時間復用的辦法。Brian當年先試過只用一根光纖掃描不同聚焦距離,這樣做明顯對速度要求太高,後來用一個光纖束(fiber bundle/array),比如16根,每個光纖有一點位置差,然後同時掃描得到不同聚焦距離。
這樣的光場受現實系統的局限肯定不可能是連續的,都是被採樣的(downsampled)。但是,即使是這樣的光場投射到眼睛裏也在理論上是跟真實世界物體光線進入眼睛是一個道理,因此可以實現true-3D。回到最初的問題,這也是為什麼Magic Leap的技術重要的原因。現在你也理解了為什麼Rony説“HoloLens會讓人噁心”了吧?
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