以多重透鏡顯示器呈現 3D 深度

2011/11/12 | | 標籤:

上個月於日本舉行的 CEATEC 2011 展出不少款 3D 顯示器,紛紛以「裸眼(glasses-free)」這項特色做為號召,不過在其中一款 3D 顯示器簡報中所提到的技術格外令人感興趣。日本筑波大學(Tsukuba University)的研究者展示一款 3D 顯示器原型,那在焦深(focal depth)上運用了多層次透鏡並強化 3D 影像的深度知覺。當前方物體位於焦距內時,後方的就會變模糊。當你觀看位於後方的物體時,那些在前方的就會變模糊。

這款顯示器的核心特色為:它能夠重現焦深。根據影片所提到的,這款顯示器將提供二種版本。其中一款,透鏡陣列的連結處很平順。當你移動你的頭,圖像會平順地呈現。這款顯示器有 76 個視點(viewpoints),重現自然運動視差(natural motion parallax)。另一種版本有 50 個視點與更高的解析度,那透過非對齊中央的(non-aligned centers)透鏡辦到。

一般的裸眼 3D 顯示器只有水平視差,不過在 50 個視點的例子裡,有 10 個水平視差與 5 個垂直視差。不管你水平移動或是垂直移動,圖像都會變化。換言之,這款顯示器的特色就是,當你躺下而你的頭橫著看時,你可以看見 3D 圖像。癥結在於解析度。

“這款顯示器的解析度約 200 x 200,所以那還不夠," 掛谷英紀(Hideki Kakeya)教授表示。"不過此系統的特點之一是,如果你沒有單一高解析度面板,你可以運用小面板的陣列,當透鏡經過排列,你可以將邊框(bezels)隱藏。" 這樣做很花錢,不過在實作上要增加解析度不難。

在進行他的研究時,掛谷的目標基準並非娛樂產業,而是這種技術如何能為了特殊目的而播放 3D 場景。

他的目標是即時互動場景,在此,觀者需要密集地感知 3D 空間 — 遠端操控的機器人、3D 繪製、手術模擬等等都是例子。

據報導,這款 CEATEC 展的主要應用是透過遠端操控的機器人拾起物件。這樣的操作,如同其他的,將需要深度能被精確的顯示。

在 CEATEC 之外,掛谷教授的研究聚焦在利用粗整合體積成像(coarse integral volumetric imaging,CIVI)的精確深度知覺上。這在最近的一篇論文中被定義成:藉由引進多層次化結構,結合多視角(multi-view)與體積解(volumetric solutions)以整合成像的 3D 顯示技術。

資料來源:PHYSORG:Prototype uses multi-lens display for 3-D depth[November 7, 2011]

轉載自only-perception


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