由前歐洲核子研究組織工程師共同創(chuàng)辦的CREAL3D是一家位于瑞士的初創(chuàng)公司，而他們研發(fā)的沉浸式光場(chǎng)顯示器完全不同于當(dāng)今市場(chǎng)上AR或VR頭顯中的產(chǎn)品。

在上周的CES大會(huì)期間，映維網(wǎng)已經(jīng)報(bào)道了一系列酷炫的技術(shù)與設(shè)備。但在不顯眼的展臺(tái)里，我們發(fā)現(xiàn)了相當(dāng)吸引人的前沿項(xiàng)目。盡管可能不會(huì)出現(xiàn)在今年的頭顯產(chǎn)品中，但它們絕對(duì)為下一代的AR和VR描繪了一幅前景光明的畫(huà)面。

其中這樣一個(gè)項(xiàng)目根本沒(méi)有出現(xiàn)在AR/VR展區(qū)，而是在2.5千米之外的一個(gè)令人意想不到的地方。在“瑞士館”里面，這種有望驅(qū)動(dòng)下一代沉浸式設(shè)備的技術(shù)隱藏在一張小桌子上兩個(gè)不起眼的盒子中。

站在旁邊的是前歐洲核子研究組織科學(xué)家，曾參與過(guò)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的ATLAS項(xiàng)目，CREAL3D的聯(lián)合創(chuàng)始人Tomas Sluka和Tomáš Kubeš。前文所述的兩個(gè)盒子都包含一個(gè)目鏡。經(jīng)過(guò)快速的測(cè)試后，它馬上給人留下了深刻的印象。不是指看到的內(nèi)容，而是指看的方式。RoadtoVR的Ben Lang日前解釋這款特別的光場(chǎng)顯示器，以下是映維網(wǎng)的具體整理：

CREAL3D正在構(gòu)建一款光場(chǎng)顯示器。在我看來(lái)，這是我實(shí)際看過(guò)的最接近真正光場(chǎng)的體驗(yàn)。光場(chǎng)對(duì)AR和VR十分重要，因?yàn)樗鼈兡軌蛘嬲卦佻F(xiàn)光線在現(xiàn)實(shí)世界中的存在方式，以及我們進(jìn)行感知的方式。遺憾的是，它們難以捕捉或生成，也更難以進(jìn)行顯示。

當(dāng)前市場(chǎng)的每一臺(tái)AR和VR頭顯都采用一定的技巧來(lái)令我們眼睛將看到的畫(huà)面解讀成真實(shí)的存在。大多數(shù)頭顯都采用基本的立體視效技術(shù)，這種3D效果給出了在固定焦距下投射到平面的場(chǎng)景深度感。

這樣的頭顯支持眼睛輻輳（兩只眼睛進(jìn)行聚散運(yùn)動(dòng)以將兩幅圖像融合成具有深度的單幅圖像），但不支持眼睛調(diào)節(jié)（每個(gè)眼睛的動(dòng)態(tài)聚焦）。這意味著當(dāng)雙眼正不斷地改變輻輳，眼睛調(diào)節(jié)固定于一個(gè)地方。在正常的現(xiàn)實(shí)情況下，兩個(gè)眼睛可以在無(wú)意識(shí)中同步工作，如果無(wú)法同步進(jìn)行，我們就會(huì)遭遇所謂的“視覺(jué)輻輳調(diào)節(jié)沖突”。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，當(dāng)今市場(chǎng)上幾乎所有的頭顯都無(wú)法完美地再現(xiàn)我們感知現(xiàn)實(shí)世界的方式。

在更先進(jìn)的頭顯中，“變焦”功能可以根據(jù)注視點(diǎn)動(dòng)態(tài)地移動(dòng)焦距（利用眼睛跟蹤）。例如，Magic Leap支持兩種焦距，并根據(jù)需要在彼此之間切換。Oculus的Half Dome原型亦是如此，而且據(jù)目前所知，這款設(shè)備似乎支持各種連續(xù)焦距。但即便如此，這種變焦方法仍然會(huì)產(chǎn)生一些固有的問(wèn)題，因?yàn)樗鼈儗?shí)際上并沒(méi)有顯示光場(chǎng)。

回到我對(duì)CREAL3D透鏡的快速測(cè)試：我看到里面有一只小青蛙正站在離我眼睛非常近的樹(shù)枝上，而后面則是一棵樹(shù)。在看過(guò)青蛙之后，我把注意力集中在樹(shù)上，這時(shí)青蛙將變得模糊，而樹(shù)木則非常清晰。然后我回頭再看青蛙，這時(shí)樹(shù)木出現(xiàn)了自然協(xié)調(diào)的模糊。

為什么說(shuō)這給人留下了非常深刻的印象呢？因?yàn)樗麄兏緵](méi)有利用眼動(dòng)追蹤，所以我知道這并非是典型的變焦系統(tǒng)。不僅如此，我是通過(guò)單塊透鏡看到前面所述的這一切，所以我知道這并非單純的眼睛輻輳。這同時(shí)包含眼睛調(diào)節(jié)。

無(wú)需眼動(dòng)追蹤，并且在單眼情況下就能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)對(duì)象的合理眼睛調(diào)節(jié)，唯一的解釋是我看到的是真正的光場(chǎng)，至少說(shuō)非常接近于真正的光場(chǎng)。

那種自然且協(xié)調(diào)的模糊是我眼睛無(wú)法聚焦的場(chǎng)景區(qū)域，一次只能令一個(gè)平面聚焦。你可以進(jìn)行了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，并看到類似于我看到的畫(huà)面：閉上一只眼睛，舉起食指并全神貫注；接下來(lái)，把視線投向手指后面的物體，這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)食指將變得模糊。

這種情況是因?yàn)閬?lái)自手指的光線和來(lái)自更遠(yuǎn)距離物體的光線是以不同的角度進(jìn)入眼睛。對(duì)于CREAL3D的透鏡，我看到了同樣的事情，而且是出于同樣的原因 。除非我看到的是計(jì)算機(jī)生成圖像。

但一個(gè)小實(shí)驗(yàn)就可以推翻前面的假設(shè)（亦即看到的是計(jì)算機(jī)生成圖像）。我舉著我的智能手機(jī)并對(duì)準(zhǔn)透鏡。我輕觸小青蛙，而智能手機(jī)的攝像頭能夠把焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)它。我同樣可以輕觸樹(shù)木，而焦點(diǎn)就會(huì)切換到樹(shù)木，這時(shí)青蛙變得模糊。對(duì)于智能手機(jī)的攝像頭而言，這是位于“真實(shí)”焦深的“真實(shí)”對(duì)象。

前面關(guān)于光場(chǎng)是顯示虛擬或增強(qiáng)影像的理想方式的敘述很長(zhǎng)（抱歉，光場(chǎng)這個(gè)概念容易令人混淆），因?yàn)樗鼈冊(cè)С秩祟愖匀灰曈X(jué)的所有“功能”。現(xiàn)在看來(lái)，CREAL3D的顯示器基本做到了這一點(diǎn)。

但是，桌面上擺著的是巨大的盒子。這種技術(shù)是否能夠集成至頭顯中呢？實(shí)際的工作原理又如何呢？公司創(chuàng)始人Sluka和Kubeš不愿意透露太多的信息，但我盡可能地從他們口中探出關(guān)于系統(tǒng)功能（和限制）的信息。

工作原理最為撲簌迷離。Sluka只是透露道他們正在使用一款能夠以某種方式調(diào)制光線的投影儀，圖像并非全息圖，而且它們沒(méi)有在使用微透鏡陣列。CREAL3D相信這是一種創(chuàng)新的解決方案，而且他們的合成光場(chǎng)比其所知的任意產(chǎn)品都要接近于真正的光場(chǎng)。

Sluka表示，系統(tǒng)支持“從零到無(wú)限的數(shù)以百計(jì)的深度平面”，并且具有對(duì)數(shù)分布（更接近眼睛的平面密度更高，反之密度更低）。他指出，他們同時(shí)可以在眼睛“后面”實(shí)現(xiàn)一個(gè)深度平面，亦即意味著系統(tǒng)可以支持眼鏡。兩人同時(shí)指出，他們相信技術(shù)可以輕松實(shí)現(xiàn)微型化并適配AR和VR頭顯，而CES上展示的笨重設(shè)備只是概念證明。這家公司預(yù)計(jì)，他們可以在今年為VR頭顯準(zhǔn)備好他們的光場(chǎng)顯示器，并在2021年前實(shí)現(xiàn)眼鏡大小的AR頭顯。

至于限制，顯示器目前只支持200RBG，而增加視場(chǎng)和Eyebox會(huì)是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)楣鈭?chǎng)的范圍同樣需要擴(kuò)大。但是，這支團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)他們可以為VR頭顯實(shí)現(xiàn)100度的視場(chǎng)，并為AR頭顯實(shí)現(xiàn)60-90度的視場(chǎng)。我認(rèn)為在高幀率下實(shí)時(shí)生成合成光場(chǎng)是一個(gè)計(jì)算挑戰(zhàn)，但Sluka沒(méi)有詳細(xì)介紹渲染過(guò)程。

這令人感到非常興奮，但對(duì)CREAL3D來(lái)說(shuō)他們才剛剛開(kāi)始。這是一家年輕的創(chuàng)業(yè)公司，目前有10名成員，而他們?cè)诠鈭?chǎng)顯示方法的可行性，性能和可擴(kuò)展性方面仍需要提供更多的證明。

Sluka擁有捷克共和國(guó)利貝雷茨技術(shù)大學(xué)的科學(xué)工程博士學(xué)位。他說(shuō)自己是一名多學(xué)科工程師，而已發(fā)表的論文可以予以證明。CREAL3D團(tuán)隊(duì)擁有不少博士人才，其中包括數(shù)名來(lái)自英特爾取消的Vaunt項(xiàng)目。

Sluka表示，他們?cè)?018年籌集了約100萬(wàn)美元的投資，而他們正在融資500萬(wàn)美元，以進(jìn)一步發(fā)展公司及其技術(shù)。

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來(lái)源：映維網(wǎng)