“裸眼3D”时代即将来临,不仅能听还能触摸

新华网
2024-03-28 20:59
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裸眼3D指的是眼睛不需要佩戴眼镜或者头盔等任何辅助设备,就可以看到3D图像。目前裸眼3D分为借助显示屏实现三维成像和在三维空间

 “裸眼3D指的是眼睛不需要佩戴眼镜或者头盔等任何辅助设备,就可以看到3D图像。目前裸眼3D分为借助显示屏实现三维成像和在三维空间直接成像两种技术方向,英国萨塞克斯大学的研究属于后者。”夏军介绍,需要借助显示屏显示的裸眼3D,又分为多种,其中一种是采用2D显示屏加光学元件,以便人眼在直接观看的时候,看到3D图像;还有一种是多层屏幕显示,例如利用多层液晶显示屏在空间重建具有角度信息的光场;还可以把多层屏幕变成三维空间中发光的物理屏幕,从而实现裸眼3D成像。

三维空间直接成像的裸眼3D显示,则引起更多科学家的关注。“第一种是用激光照射三维透明的介质,通过激发介质发光呈现3D图像;第二种是用光驱动粒子,让粒子在空间迅速运动,再用另一束光去照射,在三维空间成像;第三种是全息3D显示。”夏军说。

此次《自然》的报道,还记录了另一种裸眼3D技术的迭代。2006年,木村秀井与另一位学者共同开发了一种技术,能用激光将电子从空气分子中击落,使其发光。通过高速移动激光的焦点,他们可以造成连续的等离子体发光点以形成粗糙的图像。

日本筑波大学的计算机科学家兼艺术家小井洋一表示,这种技术已经可以产生相对稳定的图像,但它仍存在一些很大的限制,例如分辨率低,一次激光爆发只能点亮图像中的一个点,并且如果激光太强还可能灼伤到人。

“借助平板显示屏实现裸眼3D显示的难点在于,目前显示屏幕的分辨率还不够,另外容易产生立体视疲劳。对于多层屏幕显示技术,因为视场角比较小,只能从特定的位置才能看到3D效果,所以在多人自由观看时受到限制。”夏军说。

而三维空间的裸眼3D显示,急需攻克的难点更多。“用激光照射介质,在介质中成像的技术,对介质的透明度要求很高;用光在三维空间驱动粒子成像,这需要很多像素点,同时粒子的运动速度还要快,如果做小规模的展示还行,但如果做显示终端,图像分辨率难以解决,产业化将面临挑战。”而至于全息3D显示,夏军表示,目前缺乏超高分辨率的显示器,像素还比较大,造成视场角小,观看角度受限。

王琼华认为,裸眼3D显示的发展,需要产业生态的支撑,例如需要与3D相机相结合,后者可以模拟人的左右眼来拍摄,形成庞大的片源,再辅以计算机算法来补充信息。此外,信号的传输标准也需要制定,是直接传输3D信号还是在用户端加工信号,需要明确。


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