光場(chǎng)的概念和VR/AR光場(chǎng)視覺(jué)技術(shù)

　　“光場(chǎng)”是什么？

　　眾所周知，顯示出來(lái)的畫(huà)面是由各個(gè)像素組成的，而像素的密度決定了畫(huà)面的精細(xì)度。而如果每個(gè)像素都擁有一種以上的顏色，就能夠?qū)崿F(xiàn)，根據(jù)觀看角度不同，產(chǎn)生顏色也不同的效果。這就是全息圖像技術(shù)最基本的一點(diǎn)。

　　這同樣也是光場(chǎng)對(duì)于移動(dòng)圖像的實(shí)現(xiàn)手段。之所以叫光“場(chǎng)”，是因?yàn)閷?duì)于拍攝光場(chǎng)的攝像機(jī)來(lái)說(shuō)，每一個(gè)像素都必須捕捉到從每個(gè)方向打到每個(gè)像素的光，而并非只是正前方的光線。

　　光場(chǎng)顯示器的角度大小可能會(huì)比較受限制。因此比較理想的解決辦法很可能就是類(lèi)似本文開(kāi)頭那樣一臺(tái)類(lèi)似窗戶的電視。但如此一來(lái)，分辨率就要提高好幾倍。

　　想象一下，不管觀看的角度多么分散，都需要實(shí)現(xiàn)完整的分辨率——這將耗費(fèi)巨大的視頻帶寬，去在180度的視場(chǎng)角中，以平均的觀看距離，支持兩眼間不同角度的畫(huà)像。而眼下我們離提供這一量級(jí)的帶寬還非常遙遠(yuǎn)，可能需要今天所使用的幾百、甚至上千倍。

　　傳統(tǒng)的VR顯示屏是什么樣的？

　　Oculus Rift或HTC Vive這種VR頭盔打造的是一種人工圖像，但通過(guò)使用視覺(jué)線索，會(huì)給人一種有深度的感覺(jué)。比如：

　　雙眼像差或立體視覺(jué)：讓用戶的左右兩眼看到的圖像都有些不同，因此當(dāng)大腦處理這兩圖像的時(shí)候，就能感覺(jué)到深度的存在。

　　運(yùn)動(dòng)視差：當(dāng)用戶把頭從一邊移動(dòng)到另一邊的時(shí)候，讓離用戶視線較近的的橫向移動(dòng)會(huì)比遠(yuǎn)處的更快。VR頭盔就是這樣欺騙了人的大腦，讓人相信在場(chǎng)景中有“遠(yuǎn)近”。

　　雙目遮擋：在場(chǎng)景中位于前景的物體、以及在其它物體之前的物體看上去要更加接近，從而產(chǎn)生簡(jiǎn)單的相對(duì)距離等級(jí)。如果每只眼睛的遮擋都不同，人類(lèi)的大腦就會(huì)認(rèn)為存在深度。

　　視軸：當(dāng)盯著某物的時(shí)候，物體越近，眼睛就越要讓它保持在視場(chǎng)中心。但如果某物在遠(yuǎn)處一個(gè)無(wú)限的距離，則眼睛就必須要發(fā)散、轉(zhuǎn)動(dòng)，這一動(dòng)作給了大腦所需的數(shù)據(jù)，來(lái)計(jì)算物體的距離。

　　大多數(shù)的頭顯都不會(huì)提供聚焦的線索。整個(gè)的場(chǎng)景都是永遠(yuǎn)聚焦的，這是由于場(chǎng)景顯示在和用戶的眼睛同樣距離的平面屏上。但眼睛也會(huì)因?yàn)樽兓械牧Ⅲw圖像的一部分而內(nèi)聚和外散到注意力被吸引的地方去。

　　而這一過(guò)程，大腦的感覺(jué)并不好，這種被稱為“視軸調(diào)焦”的過(guò)程，將會(huì)造成“視覺(jué)不適、圖像質(zhì)量損失、頭暈、頭疼和眼疲勞”。

　　那么，有哪些公司在做這些呢？

　　英偉達(dá)正在和斯坦福大學(xué)合作，開(kāi)發(fā)新類(lèi)型的顯示技術(shù)。這一被稱為“光場(chǎng)立體鏡”的技術(shù)采用雙顯示屏，由兩個(gè)相距5毫米的LCD面板組成。一臺(tái)VR頭盔將通過(guò)微透鏡陣列來(lái)把每個(gè)圖像變成分散的光線，并追蹤、顯示每個(gè)光線的來(lái)源和去向。如此一來(lái)，人類(lèi)的眼睛將會(huì)更容易在不同的深度上定位聚焦提示。

　　另一家是Magic Leap，他們揚(yáng)言要讓用戶的眼睛，除了虛擬圖像還能處理真實(shí)世界里的光。