CINNO Research 產(chǎn)業(yè)資訊，PORTL是洛杉磯的一家創(chuàng)業(yè)公司，據(jù)介紹，他們正在推出的全息投影設(shè)備是目前世界上唯一一款完全獨(dú)立且具有實(shí)物大小的投影設(shè)備，具有4K分辨率。根據(jù)他們的營(yíng)銷宣傳，該技術(shù)可以在拍攝一個(gè)屏幕上的人物（例如表演者或政治候選人）之后，將其真人大小的三維圖像復(fù)制到另一個(gè)幾英里外，冰柜大小的顯示區(qū)域。從技術(shù)上講，它并不屬于許多公司所定義的全息圖類型，但是它的確是一項(xiàng)非常有趣的技術(shù)，特別是考慮到它用于遠(yuǎn)程營(yíng)銷的潛力。PORTL的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官大衛(wèi)·努斯鮑姆（David Nussbaum）有著非常豐富的“全息圖”設(shè)計(jì)專業(yè)背景。他曾為演唱會(huì)等活動(dòng)做一些Pepper’s Ghost一樣的特效，不過(guò)在這里講可能會(huì)顯得太過(guò)籠統(tǒng)。實(shí)際上，這種設(shè)備是一種由LED照明的500 nit亮度的LCD，與市場(chǎng)上嵌入顯示屏幕的冰箱類似。不過(guò)，它在圖像拍攝和處理以及使用背光照明屏幕方面有非常多的新意。視頻中，用戶可以很明顯分辨出腳上的陰影和尺寸細(xì)節(jié)是假的。他們最后一次在洛杉磯動(dòng)漫展上現(xiàn)場(chǎng)直播了實(shí)時(shí)的視頻拍攝和像全息技術(shù)一樣“圖像轉(zhuǎn)移”技巧。使用普通網(wǎng)絡(luò)連接對(duì)這項(xiàng)技術(shù)會(huì)有很大的難度，也就是說(shuō)，該設(shè)備需要通過(guò)路由器將非常大的文件發(fā)送到其他網(wǎng)絡(luò)位置。不過(guò)，我覺(jué)得有很多情況，這種實(shí)時(shí)性其實(shí)只需要簡(jiǎn)單的“實(shí)時(shí)性”就可以了——像常規(guī)的方式一樣轉(zhuǎn)發(fā)并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以供點(diǎn)播或循環(huán)播放。平行現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)需要實(shí)現(xiàn)如下兩點(diǎn)要求：(1) 對(duì)不同觀察位置現(xiàn)實(shí)不同畫面；(2) 通過(guò)跟蹤技術(shù)將顯示內(nèi)容和目標(biāo)對(duì)象綁定。平行現(xiàn)實(shí)顯示器基于光場(chǎng)技術(shù)，特別地是需要重新設(shè)計(jì)像素。傳統(tǒng)的顯示器像素像很小的彩色燈泡，在顯示器觀看視角內(nèi)，像素要均勻的顯示出顏色和亮度，因此，這些像素在任何地方看起來(lái)，畫面都一樣。相反，平行現(xiàn)實(shí)顯示器像素在不同的方向上必須發(fā)射出不同的光束。
為了實(shí)現(xiàn)預(yù)想的顯示體驗(yàn)，平行現(xiàn)實(shí)顯示的像素需要極高的角分辨率，而投影儀剛好可以滿足這樣的要求。我們使用微型投影儀投射出紅綠條紋，當(dāng)它投向觀眾時(shí)，一部分人看到紅色而另一些人則看到綠色，這可以滿足上面的第一點(diǎn)要求。具體地，如上圖，我們可以通過(guò)控制平行現(xiàn)實(shí)顯示器的像素，來(lái)使特定區(qū)域的觀眾看到特定的顏色。實(shí)際上，我們只需要將特定的顏色投射到特定區(qū)域的觀眾那里。想象一下，我們使用許許多多的平行顯示像素來(lái)實(shí)現(xiàn)畫面顯示。舉個(gè)例子，考慮一個(gè)3×3的像素陣列，在三個(gè)分開(kāi)的觀測(cè)區(qū)域S1、S2、S3形成圖像。這些投影儀被有序地排列以覆蓋整個(gè)觀看區(qū)域。對(duì)于每一個(gè)作為平行現(xiàn)實(shí)顯示像素的投影儀，都會(huì)有一個(gè)模型圖案可以使特定顏色照射在特定觀測(cè)區(qū)域。在S1區(qū)域的人會(huì)看到指向S1區(qū)域的每一個(gè)平行現(xiàn)實(shí)顯示的像素所發(fā)出的光。在這種情形下，他們會(huì)看到一個(gè)綠色的盒子（Box）。同樣的在S2區(qū)域的人會(huì)看到一個(gè)紅色的“×”，而在S3區(qū)域的人會(huì)看到一個(gè)藍(lán)色的“＋”。可以看出，在同一時(shí)間，每一個(gè)區(qū)域可以看到投影儀為它特別顯示的畫面。因?yàn)槊恳环嬅娑际怯刹煌謪^(qū)畫面（“Box”、“×”和“＋”）組成的，所以觀眾看到的最終畫面與投影儀中的圖案形狀并不相同。根據(jù)上述的設(shè)計(jì)思想，我們的第一個(gè)平行現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備設(shè)計(jì)有42個(gè)投影儀，每一個(gè)都由一個(gè)單片機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。盡管像素密度并不高，可是整個(gè)顯示設(shè)備足以同時(shí)為5000人提供獨(dú)立的顯示內(nèi)容。使用投影儀作為像素來(lái)設(shè)計(jì)大尺寸顯示器聽(tīng)起來(lái)好像不太實(shí)際，實(shí)際上，頭戴式顯示器、口袋投影機(jī)等設(shè)備用的微型投影儀（Pico projector）早已量產(chǎn)，而且成本和尺寸也在快速地降低。體育館級(jí)別的顯示器也僅需要千萬(wàn)美元，所以這種平行現(xiàn)實(shí)顯示器看起來(lái)是可行的。當(dāng)然，更多顯示器并不需要設(shè)計(jì)成體育館級(jí)別的。這時(shí)候，設(shè)計(jì)需要在角分辨率和像素?cái)?shù)量間找到平衡。投影儀本身只是一種放置在顯示器前的透鏡系統(tǒng)。實(shí)際上，我們也可以通過(guò)在平板顯示器前方放置投影物鏡來(lái)制作一個(gè)簡(jiǎn)單的投影儀。如果精心地設(shè)計(jì)，顯示器內(nèi)的每個(gè)像素都可以以獨(dú)立的方向發(fā)射光束。現(xiàn)在想象將上述顯示器分成很多小區(qū)域，每個(gè)區(qū)域前放一個(gè)投影物鏡。這時(shí)每個(gè)物鏡下的像素?cái)?shù)量減少了，但是我們制作出多個(gè)平行放置的投影儀。通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)的平行現(xiàn)實(shí)投影儀可以實(shí)現(xiàn)像素?cái)?shù)量（分辨率）和每個(gè)像素的光束數(shù)量的平衡設(shè)計(jì)。其實(shí)光束數(shù)量是固定的，但是我們能夠通過(guò)改變投影物鏡的尺寸來(lái)選擇如何將它們放到像素中去。在我們的項(xiàng)目中，我們使用最新一代的UHD面板（大概800萬(wàn)像素），并在該面板上放著448面投影物鏡。這意味著每個(gè)透鏡對(duì)應(yīng)20000級(jí)別的獨(dú)立角度數(shù)量，這個(gè)角分辨率足以設(shè)計(jì)出面向100人量級(jí)的平行現(xiàn)實(shí)顯示器。平行現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)的潛在應(yīng)用(1) 在電影院享受個(gè)人影院體驗(yàn)(4) 客制廣告。使用平行現(xiàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)器將廣告定向投射到目標(biāo)對(duì)象。
2021-05-08
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