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光場(chǎng)的概念和VR/AR光場(chǎng)視覺技術(shù)

2017-09-15 | rar | 0.1 MB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

  “光場(chǎng)”是什么?

  眾所周知,顯示出來的畫面是由各個(gè)像素組成的,而像素的密度決定了畫面的精細(xì)度。而如果每個(gè)像素都擁有一種以上的顏色,就能夠?qū)崿F(xiàn),根據(jù)觀看角度不同,產(chǎn)生顏色也不同的效果。這就是全息圖像技術(shù)最基本的一點(diǎn)。

  這同樣也是光場(chǎng)對(duì)于移動(dòng)圖像的實(shí)現(xiàn)手段。之所以叫光“場(chǎng)”,是因?yàn)閷?duì)于拍攝光場(chǎng)的攝像機(jī)來說,每一個(gè)像素都必須捕捉到從每個(gè)方向打到每個(gè)像素的光,而并非只是正前方的光線。

  光場(chǎng)顯示器的角度大小可能會(huì)比較受限制。因此比較理想的解決辦法很可能就是類似本文開頭那樣一臺(tái)類似窗戶的電視。但如此一來,分辨率就要提高好幾倍。

  想象一下,不管觀看的角度多么分散,都需要實(shí)現(xiàn)完整的分辨率——這將耗費(fèi)巨大的視頻帶寬,去在180度的視場(chǎng)角中,以平均的觀看距離,支持兩眼間不同角度的畫像。而眼下我們離提供這一量級(jí)的帶寬還非常遙遠(yuǎn),可能需要今天所使用的幾百、甚至上千倍。

  傳統(tǒng)的VR顯示屏是什么樣的?

  Oculus Rift或HTC Vive這種VR頭盔打造的是一種人工圖像,但通過使用視覺線索,會(huì)給人一種有深度的感覺。比如:

  雙眼像差或立體視覺:讓用戶的左右兩眼看到的圖像都有些不同,因此當(dāng)大腦處理這兩圖像的時(shí)候,就能感覺到深度的存在。

  運(yùn)動(dòng)視差:當(dāng)用戶把頭從一邊移動(dòng)到另一邊的時(shí)候,讓離用戶視線較近的的橫向移動(dòng)會(huì)比遠(yuǎn)處的更快。VR頭盔就是這樣欺騙了人的大腦,讓人相信在場(chǎng)景中有“遠(yuǎn)近”。

  雙目遮擋:在場(chǎng)景中位于前景的物體、以及在其它物體之前的物體看上去要更加接近,從而產(chǎn)生簡(jiǎn)單的相對(duì)距離等級(jí)。如果每只眼睛的遮擋都不同,人類的大腦就會(huì)認(rèn)為存在深度。

  視軸:當(dāng)盯著某物的時(shí)候,物體越近,眼睛就越要讓它保持在視場(chǎng)中心。但如果某物在遠(yuǎn)處一個(gè)無限的距離,則眼睛就必須要發(fā)散、轉(zhuǎn)動(dòng),這一動(dòng)作給了大腦所需的數(shù)據(jù),來計(jì)算物體的距離。

  大多數(shù)的頭顯都不會(huì)提供聚焦的線索。整個(gè)的場(chǎng)景都是永遠(yuǎn)聚焦的,這是由于場(chǎng)景顯示在和用戶的眼睛同樣距離的平面屏上。但眼睛也會(huì)因?yàn)樽兓械牧Ⅲw圖像的一部分而內(nèi)聚和外散到注意力被吸引的地方去。

  而這一過程,大腦的感覺并不好,這種被稱為“視軸調(diào)焦”的過程,將會(huì)造成“視覺不適、圖像質(zhì)量損失、頭暈、頭疼和眼疲勞”。

  那么,有哪些公司在做這些呢?

  英偉達(dá)正在和斯坦福大學(xué)合作,開發(fā)新類型的顯示技術(shù)。這一被稱為“光場(chǎng)立體鏡”的技術(shù)采用雙顯示屏,由兩個(gè)相距5毫米的LCD面板組成。一臺(tái)VR頭盔將通過微透鏡陣列來把每個(gè)圖像變成分散的光線,并追蹤、顯示每個(gè)光線的來源和去向。如此一來,人類的眼睛將會(huì)更容易在不同的深度上定位聚焦提示。

  另一家是Magic Leap,他們揚(yáng)言要讓用戶的眼睛,除了虛擬圖像還能處理真實(shí)世界里的光。

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