解决单眼深度难题,全息显示器Brelyon来了

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即便目前VR显示技术发展速度较以往大幅加快,例如前不久我们看到Facebook结合全息光学超薄VR透镜,但关于深度信息显示方面,未来全息同样有着不可替代的作用。

​同样主打沉浸式体验,另一个技术方向就是全息。两者最大的区别在于VR、AR头戴式设备是通过双目视差来模拟深度,光源本身不包含深度信息,而全息则不同。但是全息现实中最大的难点之一是单眼深度信息的呈现。

双目视差方案之所以能够得到很好的应用,主要是因为实现起来相对简单,两块2D屏幕就能实现不错的效果,无论是VR、AR等都是类似原理。

全息显示器Brelyon

虽然说全息方案仍然处于前期探索和尝试之中,距离商业化应用还有一定距离,然而各种极具创意的解决方案仍然值得我们关注一番。

全息显示器来了

此前我们看到了很多主打全息概念的方案,例如:Light Field Lab就号称要打造类似《星际迷航》的“全息甲板”,RED此前开发的Hydrogen One全息手机、Voxon全息投影、Leia的Lume Pad全息平板电脑等。

今天我们要说的就是一款全息显示器,没错你可能见过很多种类的显示屏,例如手机屏幕、平板电脑、甚至电脑显示屏等等,而全息显示器的概念鲜有耳闻。

Breylon-Home-Setting

Brelyon就是一家主打全息显示器的创业公司,根据青亭网了解,其创始人Barmak Heshmat博士出身麻省理工学院媒体实验室,在光学、物理学拥有丰富的经验,最大的技术成就是解决了单眼深度显示的难题。

而Brelyon的产品就是全息显示器,其核心技术是圆锥形光场扩展技术Superconic Light-field Expansion Technology (简称SLET) ,其可将光场重新定向,以同心圆的方式均匀显示出来,并且具备较高精度。

也正因此,圆锥形设计会让图像形成一个环绕式弧形,眼镜直接看上去的效果远比设备本身的物理体积要大。

其中一个关键的因素是,这种方案还允许头部在有限范围内自由移动。

目前官方的渲染图中体积相对较大,比15或16英寸的MacBook Pro大3倍还多,并宣称显示分辨率在4K-8K级别,视场角为101度。而最终的入眼效果,宣称可以达到10台24英寸的视觉大小。

全息显示器Brelyon

据悉,Brelyon初期的目标客户群包括:金融行业从者、远程协同操控行业用户、游戏玩家等等。

比双目视差更好的深3D

Heshmat博士讲到:单目深度信息与每个镜头的焦距有关,可以通过模糊程度来观看到深度信息的不同。双目视差可以看作是基本3D或浅3D,而单目深度信息显示则可以是“深3D”。

全息显示器Brelyon

双目视差原理

具体来说,之所以单眼就能了解到深度信息的变化,是因为该方案和双目视差相比有着更高的角度变化上的精度,甚至达到100倍之多,这也意味着可以识别更大的视角。

全息显示器BrelyonTECHNOLOGY-copy-2048x614

Brelyon SLET技术原理

然而单眼深度信息很难以复现,其中一个关键是视场角因素。Heshmat博士谈到:平面显示器经过近百年发展,如今进步非凡,想要实现立体视觉,仅仅通过改变光源方向的结果并不完美。

全息显示器Brelyon 青亭网

全息显示器Brelyon

Heshmat博士在一次TED演讲中公布了一台具备单眼深度的全息显示器原型机,其具有更好的深度信息,色彩看上去也还不错,但是这台设备的厚度却比常规显示器厚很多倍。

全息显示器Brelyon

而Heshmat博士则表示,未来我们可以将全息显示器嵌入到墙壁中,例如上图中这样。

看到这里可能你会不以为然,这样的体积依然难以得到广泛应用。实际上,Heshmat博士只是举了一个例子,而Heshmat博士公司的产品则要更为小巧。

Breylon-UR-concept

上面就是Brelyon未来概念化的产品图,它的优势就是无需像AR/VR那样佩戴头戴设备即可获得更为身临其境的3D效果;当然它看起来也有很大的劣势,比如设备仍然很大,而且观看角度比较固定,价格方面就不用说了。

因为具备了深度信息显示,Heshmat博士还列举了一个优势,那就是用它来放松眼部。因为传统2D显示屏焦距是固定的,长时间观看导致眼睛疲劳,而具备深度信息的Brelyon则可以显示更远距离的物体,不仅不易导致眼部疲劳,甚至还有缓解功效。

双目视差的三大发展阻力

Heshmat博士总结到,近几十年双目视差/浅3D没有得到很好的发展有三大因素:

  • 1,带宽和内容匮乏
  • 2,图像的显示表现一般
  • 3,图像的深度表现一般

第一点很容易理解,包括设备编解码能力,网络传输能力等等。

第二点的一个关键因素在于,很多3D显示设备是2D显示技术的衍生产品,例如VR头显就是两块2D屏幕;IMAX 3D是两台2D投影仪加上3D偏光眼镜,而这些设备往往会降低成像质量。随着一些纳米光学技术的涌现,未来有望解决这一问题,不过这仍然处于早期阶段。

全息显示器Brelyon

第三点,就像我们看到3D电视、3D电影、AR/VR一样,更好的深度信息呈现需要全息或类似技术。

完成160万美元种子轮融资

Brelyon近期还宣布完成160万美元融种子轮融资,麻省理工学院媒体实验室下属的E14 Fund领投,另有几位天使投资人参投。

当然这项技术应用落地的确还比较遥远 ,不过当下2D显示发展到8K似乎已经进入赛末阶段,未来将进入深3D显示的赛道,可以预期的是各种深3D技术和应用将得到快速的推进。

另外,Brelyon同时还在研发一款纳米光学配件,它的特点是可为任何2D显示器带来深度显示效果。

参考:BrelyonAuganix

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