菲律宾关闭所有彩票店:無需眼鏡就能看 能聽還能「摸」的3D影像來了

最新资讯 2019年12月09日 22:25

無需眼鏡就能看 能聽還能「摸」的3D影像來了

無需眼鏡就能看 能聽還能「摸」的3D影像來了

【南京高校强制晨跑】

「用聲場操控粒子實現3D顯示?,這是一個很好的想法┊◇。」東南大學電子科學與工程學院教授夏軍說?,這項技術的關鍵在於□,「揚聲器陣列釋放的超聲波引起空氣震蕩◇⊙〇,在三維空間中產生隨時間快速變化的空氣壓強π∟,空氣壓強的變化會產生聲輻射力♂,從而推動粒子的快速運動π。如果對二維聲波陣列進行編碼∟◇↑,粒子就會按照規劃好的三維路線高速運動♂⌒⊿。」

王瓊華認為∵〇,裸眼3D顯示的發展⌒,需要產業生態的支撐☆,例如需要與3D相機相結合♀☆┊,後者可以模擬人的左右眼來拍攝⊿,形成龐大的片源﹡⊿↑,再輔以計算機算法來補充信息⊿。此外π,信號的傳輸標準也需要制定♂﹡,是直接傳輸3D信號還是在用戶端加工信號□♂♀,需要明確⌒。

由好萊塢影星凱特·溫斯萊特和威廉·達福擔任配音的裸眼3D視效動畫片《尼斯大冒險》將於年底上映♂,預計成為迎接2020年的跨年親子動畫首選□△◇。

研究人員用紅綠藍三色光照明系統對懸浮移動中的粒子進行照明△,從而顯現出3D圖像┊。北京航空航天大學儀器科學與光電工程學院教授、國際信息顯示學會會士王瓊華介紹▽∵,粒子具有散射性﹡♂☆,又由於運動的速度非常快⊙∟,當三色光投射向粒子時☆?,基於人眼的視覺暫留效應♂⊿,我們就能看到連續的圖像〇。

「藉助平板顯示屏實現裸眼3D顯示的難點在於?⊙┊,目前顯示屏幕的分辨率還不夠♂,另外容易產生立體視疲勞♀♂∵。對於多層屏幕顯示技術☆,因為視場角比較小π♂,只能從特定的位置才能看到3D效果⊙□♂,所以在多人自由觀看時受到限制∵△。」夏軍說♂┊。

日本筑波大學的計算機科學家兼藝術家小井洋一表示⌒◇,這種技術已經可以產生相對穩定的圖像△□,但它仍存在一些很大的限制▽☆∟,例如分辨率低♂π,一次激光爆發只能點亮圖像中的一個點﹡☆,並且如果激光太強還可能灼傷到人◇。

實現裸眼3D主要有兩種技術途徑

2016年﹡□,小井洋一的研究團隊開發了一種等離子顯示技術∟▽∵,他們使用低能量、短脈衝激光來製作可觸摸的圖像⌒♂△,其圖像分辨率比木村秀井團隊的提高了10—200倍∵π♀。

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近日《自然》以及《科學》同時報道的一項來自英國薩塞克斯大學的研究∴◇,卻真的讓科幻片中的裸眼3D顯示變成了現實♀∵。

可看、可聽、可「觸」的裸眼3D顯示

王瓊華在裸眼3D顯示技術領域已經研究了15年▽,她說:「薩塞克斯大學的技術比以前類似的方法能創造出更大的圖像⊿△,並結合了聲音、觸覺?↑↑,這使得人們離理想的3D顯示更近了⌒⌒。但這些圖像的尺寸依然很小⌒。」她認為﹡∟┊,要創造出《星球大戰》里萊婭公主向盧克天行者和歐比旺發出求救信息的3D影像∟〇,或許還需要10年甚至更長的時間∟〇。

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只要敲擊一下鍵盤⊿⊙∵,就能讓一顆顆小小的粒子在空中懸浮、盤旋、「舞蹈」⌒◇。在英國薩塞克斯大學的這項最新研究中∵♂⊙,操縱這些粒子的「上帝之手」↑,是一個被稱為「多模式聲鑷顯示」的裝置∟∴,研究人員在一個黑色的盒子里π,用兩組微型揚聲器組成的陣列發出超聲波↑,牽引着粒子在空中懸浮、快速移動π。因為移動速度非常快π∴⊙,肉眼看到的便是一幅直徑幾厘米、不停演變的3D圖像⊿♂♂。在實驗展示的畫面里⊙♂,一隻立體的彩色蝴蝶完全懸浮在空中⊙〇,微微抖動翅膀?。

令大家興奮不已的裸眼3D顯示技術⊙⊙,目前正在現實中尋找突圍♀◇▽。

《尼斯大冒險》採用「實景拍攝+三維特效」的方式製作♂,雖然是2D電影⊿□〇,卻有着極強的立體感⌒,達到了不需要戴眼鏡的「裸眼3D」效果□。多年來?∟∴,優秀的科學家們一直在不斷努力推動裸眼3D這個「黑科技」的發展□⊿∵。如今⌒△,這項技術已經漸行漸近∴♀。

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此次《自然》的報道π?〇,還記錄了另一種裸眼3D技術的迭代♀☆♀。2006年⊙☆,木村秀井與另一位學者共同開發了一種技術♂∵♂,能用激光將電子從空氣分子中擊落↑♂π,使其發光⊙∵⊿。通過高速移動激光的焦點∟,他們可以造成連續的等離子體發光點以形成粗糙的圖像♀⊿。

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產生圖像的超聲波揚聲器還能帶來觸覺感知↑。王瓊華表示⌒♂∵,人的皮膚是可以感受到聲音的♀□。生活中↑∟⊿,在音響附近□π∟,人可以感受到聲音的振動△△﹡。「在這個實驗中↑,聲波的一個周期里☆◇,其中75%的聲波用於控制粒子的位置與運動⊿﹡⊿,而剩餘25%用於提供觸覺反饋♂。實驗中將調製頻率設為250赫茲↑?,以便降低噪聲⊿△♂,同時可以讓皮膚的觸感達到最佳⌒▽⊙。」

裸眼3D要真正進入市場應用♂,還需要更精細化的技術迭代π∟。

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三維空間直接成像的裸眼3D顯示⊙π⊿,則引起更多科學家的關注☆∟△。「第一種是用激光照射三維透明的介質┊↑△,通過激發介質發光呈現3D圖像;第二種是用光驅動粒子﹡,讓粒子在空間迅速運動∟↑,再用另一束光去照射△,在三維空間成像;第三種是全息3D顯示♀。」夏軍說△△〇。

在薩塞克斯大學研究團隊展示的另一個案例中♂◇□,一個笑臉伴隨着皇后樂隊的歌曲《We Will Rock You》在空中出現┊▽△。

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「裸眼3D指的是眼睛不需要佩戴眼鏡或者頭盔等任何輔助設備∟◇,就可以看到3D圖像▽ππ。目前裸眼3D分為藉助顯示屏實現三維成像和在三維空間直接成像兩種技術方向▽,英國薩塞克斯大學的研究屬於後者∵┊。」夏軍介紹▽,需要藉助顯示屏顯示的裸眼3D┊□,又分為多種♂,其中一種是採用2D顯示屏加光學元件♀△,以便人眼在直接觀看的時候♂♀♂,看到3D圖像;還有一種是多層屏幕顯示π♂┊,例如利用多層液晶顯示屏在空間重建具有角度信息的光場;還可以把多層屏幕變成三維空間中發光的物理屏幕▽♂,從而實現裸眼3D成像↑。

而三維空間的裸眼3D顯示◇﹡,急需攻克的難點更多∴◇∴。「用激光照射介質□∵,在介質中成像的技術〇﹡,對介質的透明度要求很高;用光在三維空間驅動粒子成像∟,這需要很多像素點∵∟〇,同時粒子的運動速度還要快♀▽,如果做小規模的展示還行π△,但如果做顯示終端☆⌒♀,圖像分辨率難以解決♂☆,產業化將面臨挑戰┊。」而至於全息3D顯示♀⌒☆,夏軍表示◇,目前缺乏超高分辨率的顯示器┊,像素還比較大〇⌒,造成視場角小π,觀看角度受限┊〇。

走近生活還面臨多種技術瓶頸有學者接受採訪時表示〇,裸眼3D如果能「聯姻」5G⌒?,可以在教育、醫療、工業製造、廣告、遊戲等領域大放異彩♂⊿□。不過↑∟,在學者們看來∟♂∟,目前裸眼3D技術想要走進生活廣泛應用?,都或多或少面臨技術瓶頸♂┊。

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實驗中﹡♂∴,產生圖像的超聲波揚聲器也能發出聲音↑。通過控制多個揚聲器陣列,該系統可以產生能被人耳聽見的聲音∴⌒,然後就可以生成一些有趣的音效◇↑。

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