試想一下,當你面對普通顯示器之時,突然圖像跳出屏幕,懸空顯示,甚至你能用手與圖像交互——這個場景已經(jīng)從電影變成了現(xiàn)實,并且這一技術(shù)就在北京郵電大學的實驗室里。
這一技術(shù)叫做“3D 懸浮光場顯示系統(tǒng)”,根據(jù)該項目負責人北京郵電大學教授桑新柱今日的介紹,這項技術(shù)基于瞳孔光線積分原理,根據(jù)人眼的視覺特性以及影像的懸空距離計算得到的超精密光學微結(jié)構(gòu)的面形排布。二維顯示器發(fā)出的光線經(jīng)過光學微結(jié)構(gòu)的調(diào)制后,光線以確定方向入射人眼,空間光場中無數(shù)條光線都以這種方式傳播,匯聚到達人眼瞳孔處。如同數(shù)學中的積分定理一樣,這些離散的細密光線會積分為一張完整的連續(xù)圖像。通過模擬真實物體的發(fā)光方式,就可以讓觀看者感受到 3D 物體懸浮于空中。
桑新柱教授與懸浮于指尖的地球
換而言之,該項技術(shù)使用定制的LCD或者OLED屏幕,配合桑教授團隊研發(fā)的算法,使用普通的臺式計算機即可實現(xiàn)這一效果(僅需配備一塊 NVDIA GTX1080)。根據(jù)輸入源的不同,懸浮圖像可以是3D或2D。同時,根據(jù)桑教授介紹,這一技術(shù)所使用的 3D 模型,使用的就是普通3D建模工具創(chuàng)作的模型。
全球范圍內(nèi)其他一些國家和企業(yè)有在研究 3D 懸浮顯示的技術(shù),不過他們的產(chǎn)品是依靠復(fù)雜結(jié)構(gòu)微反射鏡陣列或散射體(水幕、煙霧或控制控制粒子運動等)來達到空間懸浮的效果,所以分辨率就會較低。然而,桑教授團隊研發(fā)的離屏空間懸浮光場顯示系統(tǒng)最高可以達到 4K 甚至 8K 分辨率,基本與平面顯示設(shè)備沒有太大差別。
可以進行交互的3D懸浮圖像
不過,這一技術(shù)目前還未完全商業(yè)化,據(jù)桑教授介紹,目前這一技術(shù)更多的是應(yīng)用在單位和企業(yè)展示上面,由于設(shè)備還未量產(chǎn),尚處于原型機階段,其單價成本顯然還有待降低。目前,研究團隊正在探索的方向也是如何將設(shè)備輕量化,降低工藝難度。
桑教授表示,很多科研院所擁有前沿的技術(shù),缺乏的是產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化的方式和資金。在這一方面,他們選擇了與零一科技合作,由零一科技提供全程全鏈條服務(wù),包括技術(shù)和產(chǎn)品的宣傳,推廣等一系列服務(wù)。零一科技方面的工作人員表示,他們將會在今年 7 月份舉辦一場科技節(jié)活動,屆時不僅會邀請桑教授團隊發(fā)布懸浮光場顯示器,同時也會邀請更多這樣的“黑科技團隊”。
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