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為什麼裸視3D技術將風行小螢幕?

cbug
・2011/04/14 ・1567字 ・閱讀時間約 3 分鐘

最新一代3D技術在電影上的應用看來成敗參半,而3D電視已在客廳中佔有一席之地。也許3D技術真正適合的地方是在行動裝置,在這上面你甚至不需要戴上特製的眼鏡。現在就來看看不斷進步的3D技術的未來吧!

為什麼可以不用戴眼鏡了?

我們都對3D技術並不陌生,戴上特製的眼鏡,眼前的平面影像瞬間變得更為立體,馬上就可以開始一場視覺饗宴。但眼鏡難免還是有點累贅,而且眼鏡族通常得多戴一副變成「六眼田雞」。

不用戴眼鏡也將可以看3D(圖引用自原文)。
不用戴眼鏡也將可以看3D(圖引用自原文)。

那麼為什麼可以不用戴眼鏡了?其實道理很簡單,我們之所以感覺到這個世界是個三維空間,是因為我們的左右眼各看到的影像有些微的不同,即所謂的「視差」,大腦則將這個差異解讀成深度(depth),並產生立體的視覺。在2D螢幕上播放的影片或遊戲並沒有包含這種深度的資訊,所以我們看起來會覺得是平面的。

傳統3D螢幕會藉由同時展示或快速轉換兩種影像的方式,將深度的資訊嵌入其後,並且需要眼鏡來讓左右眼看到個別的影像。早期的紅色和青綠色濾鏡早已被現在用於電影的偏光系統(polarised light systems),或3D電視的主動快門式眼鏡(active shutter glasses)給取代了。雖然技術有所演進,原理其實都還是一樣的。

每個人都想要把這些3D眼鏡拿掉,這也是螢幕製造商千方百計想要探尋其他兩種技術的原因。視差屏障式(parallax barriers)在螢幕前面增加了有溝槽的屏障:每個溝槽讓每隻眼睛看到螢幕上的一個細條,但相鄰的屏障則遮蔽使另一隻眼睛看不到。因此所有的溝槽集合在一起可以讓左右眼看到個別的畫面。另一種柱狀透鏡式(Lenticular Lenses)技術,也是透過坑坑窪窪的透鏡圓柱,將光線重新導向到每隻眼睛,來達成同樣的效果—你可能也擁有過這種可以產生移動感或3D影像的尺(如下圖),這其實就是運用了這種原理的非常基礎版本。

從不同角度來看,尺上會呈現出不同的圖樣(圖引用自http://www.onsalechina.com)。

目前的商業應用

最近推出的Nintendo 3DS,就運用了視差屏障式的技術於3D遊戲上。不過這不是第一個裸視3D裝置,富士同樣也發展了一系列的3D相機,它使用了柱狀透鏡式的技術,讓你可以瀏覽你的3D照片。

手機製造商也開始準備搭上這個趨勢的順風車。雖然還不確定會使用哪一種技術,LG很快將推出第一支有3D螢幕的手機Optimus 3D,而HTC也剛宣布他們的Evo 3D會有類似的螢幕設計。

為什麼我的電視還不能用這樣的科技?

你會發現到,這些裝置都是被設計來給個人在離眼睛不遠的距離內手持使用。這是因為這種3D裸視效果,只有當你的眼睛在特定位置時,才會產生作用,所以特別適合手持小裝置,但如果是在客廳裡的大螢幕上,效果就不會那麼令人驚艷了。

雖然這個限制沒有讓電視製造商停止嘗試,但你現在還不太可能馬上丟掉你的舊裝置。Toshiba去年十二月在日本發表的Regaza GL1系列機種,只有在小於40度的瀏覽角度,並且視螢幕尺寸而定,在等於或小於一公尺的距離觀看時,才會產生作用。其他製造商也推出了有相同侷限性的原型,而Samsung表示在未來十年內要把裸視3D電視帶進市場還有難度。

3D技術在行動裝置上的未來是什麼?

裸視3D技術不太可能很快地應用在大螢幕上,所以手機製造商還有時間可以發光發熱。3DS可以被用來拍攝3D照片,也可以下載3D電影,但它主要還是一個遊戲的裝置,其他更廣泛的使用範疇還會受限。

Optimus 3D和Evo 3D更可能將會決定正在進步中的3D技術的未來訴求。這兩種手機都可以在Google的Android作業系統上運行。Google他們的YouTube 3D應用程式已經搭上這班列車,而他們開放的平台意味著每個人都可以利用手機的3D螢幕來創造自己的應用程式。我們將不得不等到這些手機在今年打進市場之後,才能找出什麼是行動裝置的其他面向。

資料來源:Why glasses-free 3D is going to be a small-screen hit-New Scientist

編譯:bluesky77322

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cbug
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各位先進大家好,很高興加入PanSci。希望專欄 Nutrition Buiscuits 能如其名,跟大家分享小份量卻高營養的文章。

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殭屍真菌的心智操控術!被附身的螞蟻變成「孢子釋放機」——《真菌微宇宙》

azothbooks_96
・2021/09/25 ・1691字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

最多產、最能有創意地操控動物行為的,是一群住在昆蟲體內的真菌。這些「殭屍真菌」改變寄主行為的方式,得到明確的好處──真菌綁架一隻昆蟲,就能散播孢子,完成自己的生命週期。

研究最透徹的殭屍真菌是偏側蛇蟲草菌(Ophiocordyceps unilateralis),這種真菌的一生都繞著巨山蟻(carpenter ant)打轉。巨山蟻受真菌感染之後,會失去自己怕高的本能,拋下相對安全的巢,爬上最近的植物──這症狀稱為「登頂症」(summit disease)。在適當的時候,真菌會迫使巨山蟻用大顎鉗住那株植物、「死命一咬」,菌絲體從巨山蟻腳上長出來,把巨山蟻固定在植物表面。真菌接著消化巨山蟻的身體,從巨山蟻頭上發出菇柄,孢子撒向經過下方的巨山蟻身上。如果孢子錯失了目標,就會產生次生的黏性孢子,在作為引線的細絲上向外延伸。

受到蛇形蟲草(zombie fungus)感染的巨山蟻。圖/AntWiki by João P. M. Araújo

殭屍真菌極為精準地控制它們寄主昆蟲的行為。蛇形蟲草(Ophiocordyceps)會強迫螞蟻去溫度、溼度剛好的區域死命一咬,讓真菌結實──就在森林離地二十五公分高的地方。真菌利用太陽的方向來引導螞蟻,在中午時分同步感染螞蟻。螞蟻不會咬進葉背的任何老位置。百分之九十八的情況下,螞蟻會咬住主脈。

殭屍真菌如何控制寄主昆蟲的心智,一直令研究者大惑不解。二○一七年,真菌操控行為的一位頂尖專家大衛.休斯(David Hughes)帶領的一支團隊,在實驗室裡用蛇形蟲草感染了螞蟻。研究者在螞蟻死命一咬的那一刻,把螞蟻的身體保存起來,切成薄片,重建真菌住在螞蟻組織中的三維圖像。他們發現真菌變成螞蟻體內的一個假體器官,占據螞蟻身體的程度令人不安。受感染的螞蟻生物量之中,高達百分之四十是真菌。菌絲從頭到腳蜿蜒鑽過螞蟻的體腔,纏住螞蟻的肌纖維,透過互連的菌絲體網絡來協調螞蟻活動。然而,螞蟻的腦中居然沒有菌絲。休斯和他的團隊完全沒料到這情況。他們預期螞蟻的腦部會有真菌,才能那麼精細地控制螞蟻的行為。

結果真菌似乎是採用藥理學的方式。研究者懷疑,真菌雖然沒有實際存在於螞蟻腦部,但還是靠分泌化學物質,影響螞蟻的肌肉和中央神經系統,進而操控螞蟻的行動。但究竟是哪些化學物質,還不清楚。也不知道真菌能不能切斷螞蟻腦部和身體的連結,直接協調螞蟻的肌肉收縮。不過,蛇形蟲草和麥角菌是近親,瑞士化學家艾伯特.赫夫曼(Albert Hofmann)最初正是從麥角菌分離出用於製造 LSD 的化學物質,繼而做出一類化學物質,LSD 正是衍生物──這類化學物質稱為「麥角鹼」。在感染的螞蟻體內,負責產生這些生物鹼的蛇形蟲草基因組啟動了,表示這些基因組在操控螞蟻行為的過程中,可能扮演了某種角色。

雀麥上的麥角菌。圖/WIKIPEDIA by Claude De Brauer

不論這些真菌是怎麼辦到的,它們的干預以人類的任何標準來看,都十分驚人。經過幾十年的研究,投入數十億美元的經費,用藥物調控人類行為的能力還完全無法微調。比方說,抗精神疾病藥物無法針對特定的行為,其實只有鎮定效果。相較之下,蛇形蟲草百分之九十八的成功率,不只是讓螞蟻向上爬或是死命一咬(這百分之百會發生),而是咬到葉片特定的部位,並且是對真菌最理想的環境。不過公平起見,蛇形蟲草和許多殭屍真菌一樣,其實有很長的時間可以微調它們的做法。受感染的螞蟻行為有跡可循。螞蟻的死命一咬在葉脈上留下明顯的疤痕,依據化石化的疤痕,這種行為的起源可以追溯到距今四千八百萬年前的始新世(Eocene)。真菌很大部分的時間都在操控動物心智,可能自己也有心智。

——本文摘自《真菌微宇宙:看生態煉金師如何驅動世界、推展生命,連結地球萬物》,2021 年 8 月,果力文化

azothbooks_96
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