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这不是全息图!真正让多角度观看的3D影像

时间:2023-03-18 21:32:35 科技观察

本文经AI新媒体量子位(公众号ID:QbitAI)授权转载,转载请联系出处。StarshipEnterprise和Klingon战列巡洋舰再次交战。哎呀,忽略这两个微缩模型,看着它们互相发射“光子鱼雷”。这不是只能从正面观察的二维投影,也不是电脑渲染出来的特效,而是真实存在于物理空间中,从任何角度都可以观察到的“立体”影像。提到全息投影,大家首先想到的就是钢铁侠:不过,这是电脑渲染出来的特效。或者虚拟偶像音乐会:还有使用Pepper幽灵的伪全息图。这些全息技术产生的投影本质上和电影投影一样,都是控制光的电磁波,仍然不能完全摆脱媒介(如电影银幕)来呈现3D效果。现在,杨百翰大学的研究人员通过用激光束捕获物理粒子,创造了一个可以漂浮在空中的真实动态立体图像:光阱显示器下的立体图像想象在充满灰尘的房间里,具有强烈的光,可以看到飞扬的尘埃反射光线,在空气中形成许多小亮点。使用激光照亮固体颗粒并使它们四处弹跳也是如此。现在,如果我们能够控制粒子的轨迹,让粒子在这条轨迹上做极快的周期性运动(扫描),那么粒子反射的轨迹就会形成一个三维的图像。这就是OTD(OpticalTrapDisplay),光学捕获显示技术。这也是BYU电气工程教授DanSmalley和他的团队在这个项目中使用的核心技术。他们首先使用激光束捕捉空气中的微小物理粒子,然后快速移动这些粒子。当粒子被拖过空间时,可见光通过激光束照射它们,形成运动路径。而如果此时以高于眼睛的眨眼率每秒重绘10次以上,就可以通过视觉的暂留形成图像。而且,当粒子运动足够快时,它的位置和颜色可以发生变化,从而形成不同颜色的动态体积图像。此外,研究团队还利用透视投影(PerspectiveProjection)技术,随着观看者视角的移动修改图像的边缘和视差,在背景中生成模拟的非体积图像点,以增加对图像体积的影响或深度。洞察力。这时候你可以完全围着图像转一圈,在360度无死角观察:科幻照进现实,先来个光剑对决吧:噗……不笑不笑。由于这些自由漂浮的全息图本身是由激光束在固定体积空间中捕获的粒子构成的,因此只能生成微小的3D全息图。团队中的WesleyRogers表示,如果要构建一个真实大小的山峰模型,必须有一个体积相同甚至更大的空间来捕捉整个空间的粒子。这显然是不现实的,所以他们使用了一些视觉技巧,比如运动视差(MotionParallax)技术:让场景中的运动图像在显示时看起来比实际大得多:大部分的对比还是需要观众以凝视屏幕呈现效果的3D投影,该技术呈现的是实物而非幻影投影,真正实现了幻象与真人的互动。对此,研究团队做了一个与人互动的小demo:△棒状反派在手指上跳跃想象一下,未来电影演员周围将不再是等待后期特效的空气,或绿色皮夹克演员的特效,而是粒子旋转、爬行或爆炸的逼真效果。电影制作、实物展览、舞台表演……科幻电影中描绘的更多三维投影的未来,一天比一天近。