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全息显示,下一代显示技术?

时间:2023-12-20 14:23:22 数码发展

人们对展示的追求不断提高。从黑白显示到彩色显示,从模拟显示到数字显示,从低分辨率到高分辨率,从平面显示(2D)到三维显示(3D),显示技术的效果正在逐渐接近最适宜观看的效果。对人眼的影响。影响。

  人们不禁要问:下一代显示技术会是什么?   “下一代显示技术可能是全息的。”中国工程院院士徐祖彦对下一代显示技术的应用有着更长远的愿景。

他认为,人们对美好视觉效果的追求是推动显示技术发展的关键,而自然、逼真、立体的视觉效果是人们的终极追求。   探索的脚步从未停止  全息显示利用光波的干涉和衍射,将半空中物体的三维图像悬浮在真实场景中。人们可以看到真实或虚拟物体的幻象,营造出真实又虚幻的氛围。气氛有很强的层次感和科技感。

由于物体的所有三维信息都被记录和呈现,因此它所呈现的图像更接近真实的事物。   目前,国际知名大学和知名企业在全息显示解决方案、关键材料、光学元件、视觉跟踪等方面不断加大研发投入,并取得了重要进展。   根据Incopat专利数据库,截至2018年12月20日,全球共检索到涉及全息显示技术的专利申请1,886件。美国、中国和日本分别以19%、17%和15%的专利申请比例位居前三。

全球专利申请量前十名中,德国全息显示产品制造商SEEREAL以213项专利遥遥领先,中国显示面板企业京东方以74项专利排名第三。   中国对于全息技术的探索从未停止。除京东方外,深圳天马、亿商显示、速达维格、北京微美全息、大恒科技等企业,以及清华大学、北京理工大学、北京邮电大学等高校也深入开展了全息技术研究并取得一定成果。结果。

  全息显示不等于3D显示  对于大多数人来说,全息是一项神奇的技术,是电影大片中一次又一次出现的高科技。随着越来越多的人呼吁全息技术走近我们的生活,各种引人注目的全息应用场景和产品不断涌现,比如音乐会上的真人与虚拟图像的互动、全息键盘、全息显示器等。

等待。但遗憾的是,这些基本上都不是真正意义上的全息技术。

  那些需要依靠各种介质(如全息投影片、水雾、透明玻璃、墙壁等)借助佩珀尔错觉或边缘消除法(眼罩法)来实现3D效果的人则不然真正的全息显示技术。   “全息显示的实现本质上和现在的电影放映技术是一样的,都是对‘光’的控制。西安华虹在线科技CEO刘旷在接受采访时表示,两者都是先收集信息,然后再还原信息。然而,电影投影技术收集并还原二维信息,而全息显示则收集并还原三维信息。

电影投影技术采用幕布作为承载内容的介质,但目前还没有一种低成本且稳定的三维信息全息显示介质可以承载这种三维信息。   北京理工大学教授王永田在接受《中国电子报》记者采访时表示,我们希望实现的是真正物理意义上的全息,即还原物体在同时,显示的信息将覆盖物体的所有视觉信息。

因此,全息显示是真正的三维显示,用户在从不同角度观察时,应该能够看到所呈现物体的不同侧面。   技术尚处于基础研究阶段   “全息技术在应用上有巨大的想象空间。与目前热议的其他新型显示器相比,远远不在同一水平上。 ”中国电子视像行业协会副秘书长董敏在接受《中国电子报》记者采访时表示。

全息显示更符合人眼的观看习惯,避免了人眼会聚与视差之间的冲突。立体观看时聚焦,可以让人长时间感受到“身临其境”的快感。

  “全息显示未来的应用场景将充满想象,我们不应该对其进行限制。 ”网易游戏全息竞赛项目负责人杨忠雄向记者描述了这样一个场景:未来,每个人都拥有一扇“任意门”,足不出户就可以在任何地方生活和工作,看到大海的浩瀚、雄伟的景象。山峦,甚至太空旅行,游戏方式也将变得无穷无尽,孩子们可以享受全球教育资源,医生可以实现远程医疗导航、医疗培训,甚至与任何想见的人面对面交流。全息空间可以从房间层面开放,发展到街道层面,再到城市层面,核心不仅是全息技术的基础设施建设,还有内容建设。

  “真正的全息”技术尚处于基础研究阶段。实现虚幻并存场景与现实完美叠加。

这是一项划时代的技术,仍需要材料科学和物理化学方面的颠覆性进展。 “董敏认为。

  多项技术赋能全息图,加速商业化进程  能够流畅、实时地进行高动态显示,实现空中互动,这是人们对全息显示未来的期待。”目前全息显示技术发展仍受到诸多限制,除了介质不稳定外,还存在数据量和计算量大、成本高等痛点,全息显示距离商用还很远。   随着数字感光器件的发展,科学家们意识到,就像数码相机取代胶片相机一样,干板可以被CCD或CMOS取代,即使没有参考光束,也可以用计算机计算再现图像。后来甚至放弃了干涉图样的记录过程,直接利用计算机通过数学计算呈现光场分布。

这有一个巨大的优势,那就是它可以实现任何物体的全息显示,即使该物体在现实中并不存在。然而,这一过程中产生的海量数据给存储、传输、处理和计算带来了挑战。

据王永田教授估计,真三维显示的数据量可能是视差立体显示的103~106倍。   “将全息显示和头戴式显示结合起来,我想这可能是第一个实现真三维显示的。”王永田教授表示,因为真正的三维显示必须照顾到所有视角,包括渲染、消隐、照明等。

必须是正确的,计算量太大了。如果是头戴式显示器,只需要在用户入瞳位置做三维渲染,这样会大大减少计算量和数据量。

  同时,5G时代的到来也将对数据处理发挥重要作用。赛迪顾问高级分析师刘吞在接受《中国电子报》记者采访时表示,5G网络的千兆级超高带宽和毫秒级低时延将帮助全息技术突破上述问题瓶颈。   “虽然离真正的全息显示技术还有一段距离,但它的实现并非不可能。

一旦实现,将突破声、光、电的限制,具有更大的商业价值。”东潮科技副总裁经理朱永智在接受《中国电子报》记者采访时表示,实现这一最终目标必须从基础研发开始。

东超科技实现了从0到1的突破,但要实现科幻电影中的三维图像还需要一段时间。   未来,随着全息技术的成熟,微纳加工技术和材料的升级,以及其他技术(如5G、VR/AR、AI)的赋能,全息市场紧锁的大门将很快打开。加快了步伐。显示将更加广泛地运用到生活的方方面面。