从乌龟到刺猬——显示技术乱谈

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了从乌龟到刺猬——显示技术乱谈相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

显示器的基本原理,来源于古老的画卷,是一种最简单直接的记录和再现二维图像的方式。

人们怎样分辨墙上的一幅普通的画和一扇窗户的区别呢?如果画的水平特别高,指定一个观看角度并且不允许观众走动,那么很难看出画和窗户的区别,但是,只要稍微走动一下变化一下观察角度,是画还是窗户,立刻就分辨出来了。目前常用的显示器,挂在墙上,也只能做到一幅画的效果,不能像窗户那样,多个观众从多个角度观看,都呈现出那个角度的特定图像。

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一扇真实的窗户,人通过窗户,可以看到后面有苹果、香蕉和梨子3种水果,要通过走动,变化观察角才能看到。

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普通的画和显示器,都由一个一个有颜色的点,紧密排列而成,通过反射、透射或者自己发光,向观众的眼睛投射光线,这些发光点,就像乌龟一样,有着光滑的外壳,向各个方向都发出一样的光,人无论怎么走动变化角度看,都是一幅画,画了香蕉,就只有香蕉。

 

那么,我们有没有办法,做出一种画或者显示器,实现像窗户一样的观看效果呢?当然是可以的,把乌龟换掉就可以了。

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不普通的显示器,爬满刺猬,每根方向的刺,发出的光都不同,刺猬左边的刺发出梨子的光,中间的刺发出香蕉的光,右边的刺发出苹果的光……人在爬满刺猬的显示器前走动,不知道是刺猬模拟了窗户,还以为透过窗户看见了3个物体。

这种刺猬有个古老而大气的名字,叫做光场。每只刺猬爬的位置,刺猬身上每根刺指向的方向发出的光的颜色、强度,就是光场的主要参数。

 

有了乌龟和刺猬的对比,我们可以很清楚的分辨出市面上的显示器属于哪一种。

现在我们用的电脑、手机,屏幕大都是平面乌龟显示器。

使用浑浊空气、水雾的空气投影,就是把介质搅浑放乌龟,在空中堆起来,趁浑水放乌龟……

舞台上使用45度幕布,金字塔型“全息”,把手机戴在头上的AR,就是透过镜子看乌龟,角度歪一点画面就扁了。

还有更厉害的,把装满乌龟的显示器动起来,旋转镜片、电风扇、振动显示器等方法,利用视觉暂留,在空中堆满乌龟,获得悬浮在空中的3维图像,只是观众的手不能摸。

 

说了这么多,现在有刺猬显示器么?市面上能够买到么?

这要看刺猬个头,数量和刺的质量,刺猬个头越小、刺越多越密、刺的毛色越好,显示效果越好,价格也就越贵。谁用过HoloLens?能告诉我们它有多少只刺猬,每只刺猬多少根刺么?

MagicLeap就是刺猬显示器的一种,它多年前公开过自己的早期方案,不是傻乎乎的把刺猬身上每根刺都做出来,那么多刺太难做了,干脆就用一根光纤挥舞,当光纤位置跟某根刺位置重合,就发出这根刺的光……

最成功的刺猬,有位大师上个世纪40年代就做出来了,他因此获得了1971年的诺贝尔物理学奖,就是Dennis Gabor的全息术。使用这种技术打印出静态画卷的公司,有美国的Zebra Imaging公司,大家可以自己搜索下它的视频看看。使用这个原理的显示器,是以色列的RealView公司。

下面链接是两个公司的产品对比

这家以色列公司成功商化了数字3D全息影像技术

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