無(wú)需佩戴3D眼鏡、頭盔等輔助器件,直接用肉眼可以觀看懸浮于空中的3D物體,畫面逼真得猶如發(fā)生在眼前一樣的真實(shí),這一切來(lái)自于一臺(tái)高2米,長(zhǎng)寬將近1米的黑色設(shè)備。這臺(tái)能夠帶來(lái)強(qiáng)烈視覺沖擊力和真實(shí)感的顯示設(shè)備叫做離屏空間懸浮顯示系統(tǒng),由北京郵電大學(xué)信息光子學(xué)與光通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室三維顯示與光信息處理研究團(tuán)隊(duì)研發(fā),目前該設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)到達(dá)全球領(lǐng)先水平。
據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、北京郵電大學(xué)桑新柱教授介紹,該3D懸浮光場(chǎng)顯示系統(tǒng)是基于瞳孔光線積分原理,根據(jù)人眼的視覺特性及影像的懸空距離計(jì)算得到超精密光學(xué)微結(jié)構(gòu)的面型排布。二維顯示器發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)光學(xué)微結(jié)構(gòu)的調(diào)制后,光線以確定方向入射人眼,空間光場(chǎng)中無(wú)數(shù)條光線都以這種方式傳播,匯聚到達(dá)人眼瞳孔處。如同數(shù)學(xué)中的積分定理一樣,這些離散的細(xì)密光線會(huì)積分為一張完整的連續(xù)圖像。通過(guò)模擬真實(shí)物體的發(fā)光方式,就可以讓觀看者感受到3D物體懸浮于空中。
傳統(tǒng)顯示器顯示的畫面都是平面的,而電影院里的3D影片達(dá)到的三維立體顯示效果是需要依靠立體眼鏡實(shí)現(xiàn)的。裸眼3D顯示解決的是無(wú)需其他輔助器件,如3D眼鏡、頭盔等,也可以看到三維立體顯示效果的問(wèn)題,但這些傳統(tǒng)的影像顯示器無(wú)法將影像投影到空間中。
據(jù)悉,空中懸浮成像相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù),全球范圍內(nèi)其他一些國(guó)家和企業(yè)也在研究,已經(jīng)有懸浮成像的顯示設(shè)備誕生,不過(guò)他們的產(chǎn)品是依靠復(fù)雜結(jié)構(gòu)微反射鏡陣列或散射體(水幕、煙霧或控制控制粒子運(yùn)動(dòng)等)來(lái)達(dá)到空間懸浮的效果,所以分辨率就會(huì)較低。
在圖像清晰度方面,北郵研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的離屏空間懸浮光場(chǎng)顯示系統(tǒng)最高可以達(dá)到4K甚至8K分辨率,基本與平面顯示設(shè)備沒(méi)有太大差別。此外,它另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是便于批量制作。
據(jù)介紹,他們的另一前沿科技大視角3D光場(chǎng)顯示系統(tǒng)也正在加速研發(fā)。該設(shè)備可以在82度的觀看視角范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)了一個(gè)分辨率為720P、且擁有與真實(shí)物體相同空間遮擋關(guān)系的再現(xiàn)3D場(chǎng)景,真正做到3D場(chǎng)景的空間光場(chǎng)分布重構(gòu),從而解決了人眼觀察3D圖像眩暈、疲勞的缺陷。
目前,桑新柱的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)與零一科技達(dá)成戰(zhàn)略合作,雙方將在科技成果轉(zhuǎn)化、推廣、應(yīng)用、服務(wù)和商業(yè)化方面進(jìn)行全面戰(zhàn)略合作。零一科技的相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,中國(guó)其實(shí)是一個(gè)創(chuàng)新大國(guó),很多高等院校的科研機(jī)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室以及微創(chuàng)企業(yè)其實(shí)都擁有非常強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力和技術(shù)儲(chǔ)備。然而,這些機(jī)構(gòu)和企業(yè)往往得不到外界的關(guān)注,缺乏成長(zhǎng)為科技巨頭的必要條件。
據(jù)悉,首屆零一科技節(jié)將于7月在深圳舉辦,屆時(shí),桑新柱的研究團(tuán)隊(duì)也將作為核心廠商在展會(huì)期間發(fā)布全新一代產(chǎn)品。桑新柱表示,他希望通過(guò)零一科技節(jié)這樣的黑科技產(chǎn)業(yè)化聚合平臺(tái),以全場(chǎng)景式體驗(yàn)激發(fā)更多產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用機(jī)會(huì),打破產(chǎn)業(yè)融合邊界和瓶頸,讓科研工作者傾力研發(fā)的技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。他同時(shí)指出,前沿科技成果的產(chǎn)業(yè)化,在新的時(shí)代具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義,它不僅為更多的用戶和社會(huì)各界提供服務(wù),更能幫助構(gòu)建智慧人居的生態(tài)環(huán)境。