八项显示技术前瞻
誕生已久的LCD、LED顯示技術是不是有些枯燥?接下來的幾年中,這一局面或將發生改變,虛擬現實技術、3D顯示技術、超大屏幕等的應用,會將我們的生活變成什么樣?
PC技術日新月異,幾年前其處理器還停留在單核或者雙核階段,而如今四核、八核,甚至核數更多的處理器已不新鮮。除了處理器外,其他像內存、硬盤等方面這些年也都獲得了快速的發展。然而我們也不難發現,其中某些領域的技術有些停滯不前,比如PC顯示技術。不可否認,該領域也出現了一些不錯的技術,比如視網膜級別的屏幕顯示效果,但是相較于PC其他部分的迅猛發展,這樣的發展速度顯得令人擔憂。本文搜集了目前正在研發或者小范圍應用的一些PC顯示技術,不久之后,它們或將成為主流。
1.Oculus Rift虛擬現實設備
目前,圍繞未來PC顯示技術的討論大多都離不開虛擬現實技術,這方面最受追捧的虛擬現實工具包來自Oculus Rift公司。這款頭戴式設備已經成功獲得了游戲發燒友們的期待。
利用包括陀螺儀、加速度計、磁力計在內的傳感器包,以及這些組件產生的數據,Oculus Rift能夠識別用戶的頭部動作,并將其轉化為3D游戲世界中的反應,整個轉換過程幾乎沒有延遲,可為用戶帶來身臨其境的虛擬現實體驗。
2.佳能混合現實裝置
佳能混合現實穿戴式裝置功能與Oculus Rift類似,旨在將使用者與虛擬的周邊環境加以融合。不過,佳能發布的這款Mixed Reality(混合現實)設備主要面向工業設計師,而非普通玩家。
該設備擁有兩個前置攝像頭,并與后臺的工作站相連接。整套系統能把比較簡單的真實場景實時轉化為設計師的創造產物,如圖3所示。在完成場景融合后,用戶可以對其任意操作,空間感與尺寸變化都可與真實情況保持一致。
很酷吧?不過該設備可不便宜,其現售價12.5萬美元,另外每年還要再支付2.5萬美元的維護費用。
八項顯示技術前瞻
3.自由立體3D技術
除了一路升溫的虛擬現實技術外,還有很多廠商在努力推動顯示器與3D圖像輸出技術的結合。當然,前提是去掉那可惡的3D眼鏡。
該技術的實現手段多種多樣,但最令人印象深刻的自由立體顯示方案當數“移動視差(movement parallax)”技術,它能根據用戶頭部位置的變化提供不同的3D對象顯示效果,從而帶來極為真實的3D體驗。
微軟研究院目前正在開發這套系統,他們利用Kinect攝像頭捕捉觀看者的眼部位置,并以此為基礎將兩幅獨立的圖像自LCD屏幕背后同時映入眼中,其中一幅顯示于左眼、另一幅顯示于右眼,雙眼接收到的圖像有所差異會令我們的大腦受到欺騙,誤以為在屏幕上看到了3D影像。在Kinect攝像頭的跟蹤下,我們位置的變化也會促使屏幕中的景深與位置做出相應調整。不過由于該技術會向用戶的眼部直接提供射束信號,因此在清晰度方面有所不足。目前,這項技術尚處于起步階段。
4.SpaceTop 3D顯示技術
微軟研究院的另一個項目SpaceTop,其目的在于將傳統的2D桌面計算與創新型的界面相結合,使我們得以在三維空間中任意操作對象。
為了實現這一點,SpaceTop需要在使用者與鍵盤及觸控板之間架設一塊透明屏幕。其后置的攝像頭會追蹤使用者的手部運動,以達到控制虛擬對象的目的,而朝向用戶的攝像頭則用于跟蹤頭部位置,進而在屏幕正確的位置以正確的角度顯示3D圖像。
5.Leonar3do 虛擬3D技術
Leonar3do能與3D眼鏡及專用3D鼠標共同構成名為“The Go Bird”的整套方案,允許用戶以3D形式查看并操作虛擬對象。該技術能夠廣泛應用于3D建模、游戲,甚至是教育等多個領域。
6.超大屏幕
相信很多人都暢想過能在一臺碩大無比的顯示器前享受影像的震撼,然而現實往往是殘酷的。目前,太大的屏幕還是會給界面操作帶來很多困難,尤其是對于希望以觸控方式進行操作的用戶。如何才能讓如此龐大的顯示裝置同時響應多個用戶的操作?如何才能觸及高高在上的屏幕頂端?玩《憤怒的小鳥》時還能順利拉開彈弓嗎?
微軟研究院正在努力解決這些難題,在名為“Towards Large-Display Experiences(巨大顯示體驗)”的項目中,它們已經拿出了初步解決方案,希望能利用手寫筆進行精細操作、利用觸控手勢完成基本操作,同時還打算利用智能手機進行用戶識別。
此外,如何將如此多的像素處理好也是個大難題,在名為“Foveated Rendering(視網膜凹式渲染)”的項目中,利用了這樣一種自然現象,即人類的眼睛只會關注視線焦點處的細節信息,周邊細節則會被主動忽略。因此,顯示設備只需追蹤我們的眼球,并確保視線緊盯的位置以精細水準顯示即可,余光所及的部分以及更遠處的屏幕范圍,則完全可以采用分辨率較低的圖像。
在實際測試過程中,用戶根本分辨不出全高清圖像與采用視網膜凹式渲染技術處理過的圖像在顯示效果上存在的差異,而后者僅需占用前者六分之一的計算性能進行處理。
八項顯示技術前瞻
7.無處不在的顯示屏
墻體那么大的顯示面積?這對于微軟研究院的LightSpace項目來說,都不值一提,該項目組希望把傳統顯示器徹底淘汰,并把辦公環境中的每個對象都改造成潛在的顯示裝置。
該項目是借助一系列攝像頭建立起具備高度互動性的空間,能夠將任何表面乃至表面之間的空間都變為可操作的屏幕。其中,攝像頭會追蹤我們在房間中的動作,并利用設置實現使用者與圖像間的互動,這種互動可存在于任何平面上,包括墻壁、椅子、桌面等。
該方案很酷、很實用,不過具體實施過程稍顯復雜,首先必須對房屋內的燈光進行嚴格校準,并以英寸為單位進行區域劃分。至少就目前來看,該項目還無法進入實際應用階段,但隨著以Kinect為代表的高性價比傳感裝置的改進,室內空間的3D映射很可能隨時間逐步成為現實。到那時,像LightSpace這樣的系統將迎來廣闊的發展舞臺。
8.3D面部顯示技術
就在眾多研究機構忙于給顯示領域帶來全新革命的同時,南加州大學的創意技術研究所正在努力讓沉悶冗長的視頻會議變得更加生動,這就是3D視頻會議系統。
如果大家參加過視頻會議,一定對整個過程印象深刻,人們大部分時間都盯著可憐的筆記本電腦屏幕。這樣一來,即使是最為外向、開朗的與會者也會顯得跟交流障礙患者一樣自閉。
現在不同了!南加州大學創意技術研究所的新技術可以將與會者的面部以精致的鏡面模型重現出來,且每秒圖像調校超過15次。
因此,在視頻會議中,3D視頻會議系統能讓所有與會者在接收終端上看到彼此的懸浮影像。該系統會追蹤遠程視頻會議參與者的頭部位置與視線,并反饋給會議發言人。(核子可樂譯自www.pcworld.com)
轉載于:https://blog.51cto.com/wuyuzheng/1318517
總結
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