即便目前VR顯示技術發展速度較以往大幅加快,例如前不久我們看到Facebook結合全息光學超薄VR透鏡,但關于深度信息顯示方面,未來全息同樣有著不可替代的作用。
同樣主打沉浸式體驗,另一個技術方向就是全息。兩者最大的區別在于VR、AR頭戴式設備是通過雙目視差來模擬深度,光源本身不包含深度信息,而全息則不同。但是全息現實中最大的難點之一是單眼深度信息的呈現。
雙目視差方案之所以能夠得到很好的應用,主要是因為實現起來相對簡單,兩塊2D屏幕就能實現不錯的效果,無論是VR、AR等都是類似原理。
雖然說全息方案仍然處于前期探索和嘗試之中,距離商業化應用還有一定距離,然而各種極具創意的解決方案仍然值得我們關注一番。
全息顯示器來了
此前我們看到了很多主打全息概念的方案,例如:Light Field Lab就號稱要打造類似《星際迷航》的“全息甲板”,RED此前開發的Hydrogen One全息手機、Voxon全息投影、Leia的Lume Pad全息平板電腦等。
今天我們要說的就是一款全息顯示器,沒錯你可能見過很多種類的顯示屏,例如手機屏幕、平板電腦、甚至電腦顯示屏等等,而全息顯示器的概念鮮有耳聞。
Brelyon就是一家主打全息顯示器的創業公司,根據青亭網了解,其創始人Barmak Heshmat博士出身麻省理工學院媒體實驗室,在光學、物理學擁有豐富的經驗,最大的技術成就是解決了單眼深度顯示的難題。
而Brelyon的產品就是全息顯示器,其核心技術是圓錐形光場擴展技術Superconic Light-field Expansion Technology (簡稱SLET) ,其可將光場重新定向,以同心圓的方式均勻顯示出來,并且具備較高精度。
也正因此,圓錐形設計會讓圖像形成一個環繞式弧形,眼鏡直接看上去的效果遠比設備本身的物理體積要大。
其中一個關鍵的因素是,這種方案還允許頭部在有限范圍內自由移動。
目前官方的渲染圖中體積相對較大,比15或16英寸的MacBook Pro大3倍還多,并宣稱顯示分辨率在4K-8K級別,視場角為101度。而最終的入眼效果,宣稱可以達到10臺24英寸的視覺大小。
據悉,Brelyon初期的目標客戶群包括:金融行業從者、遠程協同操控行業用戶、游戲玩家等等。
比雙目視差更好的深3D
Heshmat博士講到:單目深度信息與每個鏡頭的焦距有關,可以通過模糊程度來觀看到深度信息的不同。雙目視差可以看作是基本3D或淺3D,而單目深度信息顯示則可以是“深3D”。
雙目視差原理
具體來說,之所以單眼就能了解到深度信息的變化,是因為該方案和雙目視差相比有著更高的角度變化上的精度,甚至達到100倍之多,這也意味著可以識別更大的視角。
Brelyon SLET技術原理
然而單眼深度信息很難以復現,其中一個關鍵是視場角因素。Heshmat博士談到:平面顯示器經過近百年發展,如今進步非凡,想要實現立體視覺,僅僅通過改變光源方向的結果并不完美。
Heshmat博士在一次TED演講中公布了一臺具備單眼深度的全息顯示器原型機,其具有更好的深度信息,色彩看上去也還不錯,但是這臺設備的厚度卻比常規顯示器厚很多倍。
而Heshmat博士則表示,未來我們可以將全息顯示器嵌入到墻壁中,例如上圖中這樣。
看到這里可能你會不以為然,這樣的體積依然難以得到廣泛應用。實際上,Heshmat博士只是舉了一個例子,而Heshmat博士公司的產品則要更為小巧。
上面就是Brelyon未來概念化的產品圖,它的優勢就是無需像AR/VR那樣佩戴頭戴設備即可獲得更為身臨其境的3D效果;當然它看起來也有很大的劣勢,比如設備仍然很大,而且觀看角度比較固定,價格方面就不用說了。
因為具備了深度信息顯示,Heshmat博士還列舉了一個優勢,那就是用它來放松眼部。因為傳統2D顯示屏焦距是固定的,長時間觀看導致眼睛疲勞,而具備深度信息的Brelyon則可以顯示更遠距離的物體,不僅不易導致眼部疲勞,甚至還有緩解功效。
雙目視差的三大發展阻力
Heshmat博士總結到,近幾十年雙目視差/淺3D沒有得到很好的發展有三大因素:
1,帶寬和內容匱乏
2,圖像的顯示表現一般
3,圖像的深度表現一般
第一點很容易理解,包括設備編解碼能力,網絡傳輸能力等等。
第二點的一個關鍵因素在于,很多3D顯示設備是2D顯示技術的衍生產品,例如VR頭顯就是兩塊2D屏幕;IMAX 3D是兩臺2D投影儀加上3D偏光眼鏡,而這些設備往往會降低成像質量。隨著一些納米光學技術的涌現,未來有望解決這一問題,不過這仍然處于早期階段。
第三點,就像我們看到3D電視、3D電影、AR/VR一樣,更好的深度信息呈現需要全息或類似技術。
完成160萬美元種子輪融資
Brelyon近期還宣布完成160萬美元融種子輪融資,麻省理工學院媒體實驗室下屬的E14 Fund領投,另有幾位天使投資人參投。
當然這項技術應用落地的確還比較遙遠 ,不過當下2D顯示發展到8K似乎已經進入賽末階段,未來將進入深3D顯示的賽道,可以預期的是各種深3D技術和應用將得到快速的推進。
另外,Brelyon同時還在研發一款納米光學配件,它的特點是可為任何2D顯示器帶來深度顯示效果。