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光场技术,带领体验新世界

正文字数:2050字

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视频时长:3分15秒

引言:近年来,空间结构光场引起了国内外研究者们的广泛关注,并迅速发展成为光学领域的一个研究热点。空间结构光场由于具有特殊的相位及偏振态分布特性,在精密测量、超分辨成像、微粒操控、非线性光学、量子光学及大容量光通信等领域有着重要的研究价值和广阔的应用前景。

01

光场显示器Holoplayer One

交互|光场|显示器

Holoplayer One是一台放置于桌面,在空间内产生裸眼可见虚拟形象的光场显示器,而不需要佩戴任何眼镜。

HoloPlayer One系统的核心是一个液晶显示屏,可以同时向特定的场景发送32个视图。这就创造了一个“光场”,构建一个场景。然后将光场回射,在HoloPlayer One之外形成一个真实的图像,让场景呈现在半空中。

需要注意的是HoloPlayer One的技术和pepper’s Ghost(用45°半透明材料投影显示屏内容,制造出类似3D效果的“伪全息”)是完全不同的两样东西,Pepper’s Ghost显示时,图像出现在透明面板的后方,HoloPlayer的场景则是浮在玻璃上方,用户可以在空间中与3D数字内容直接交互。

HoloPlayer可以由多名观众同时观看,他们将在50度的视角内看到相同的场景。它的屏幕被反射到32个不同的深度平面,从而让生成的3D图像具备了267 x 480分辨率,并且由于32个不同平面的存在,使得观看者的眼睛可以自行聚焦,而不需要如同别的设计方案那样先追踪眼球的位置再根据位置发射光场信息,从而从设计上消除了常见的延迟。

在交互方面,Holoplayer使用英特尔的Realsense深度相机SR300来跟踪指尖的移动,全息图像可以对用户的手指做出的手势和动作产生适当的响应。

02

Matterport技术体系

光场|全景

Matterport通过硬件设备采集线下实体场景数据,通过云端ai还原粗模以及合并全景图,最后在展示端基于threejs框架,采用shader进行全景图转换成纹理赋予模型贴图。

它比传统街景式纯全景图的好处在于,它每张全景图是有三维空间坐标以及方向,所以全景图之间的切换更加自然、更具有空间漫游感。

03

HoloLens 2头显

交互|全息

微软HoloLens 2是完全不受束缚的全息计算机。它改进了由初代HoloLens开启的全息计算功能,并通过搭配更多用于在混合现实中协作的选项来提供更舒适的沉浸式体验。HoloLens 2采用 基于Windows 10风格的Windows Holographic OS,为用户、管理员和开发人员提供可靠、性能高、安全且可管理的规模化平台。


这款混合现实头戴显示设备符合人体工程学特征 :轻质、无线,无需线缆和外接组件即可自由走动。使用HoloLens的工作人员可以解放双手,从而轻松精确地进行操作并提高生产率。这消除了日常计算中妨碍或延迟完成常见任务的任何物理限制。用户可以使用语音命令或手部追踪来触摸、掌握和操作全息影像和数字内容。

从外观上看,HoloLens 2 与一代相比变化并不明显,但首先升级的就是沉浸感的体验,增加了眼睛可以感知的全息细节数量,HoloLens 2 每度视力可达 47 像素,与 HoloLens 1 的视野相比增加一倍以上。这种提升相当于每只眼睛从 720p 电视转到 2K 屏幕的观感。

另外,为了让戴眼镜的人也可以很好的佩戴 HoloLens 2,还设计了调节旋钮。镜片部分采用了活动式设计,可以随时掀起,回归到现实环境之中。

更好的交互是 Hololens 2 的重点,发布会上展示了更多的 HoloLens 2 应用程序。比如当你进入 Hololens 2 时,Windows Hello 会引领你更好的使用设备。Hololens 2 还支持语音识别,演示者说 Follow me,画面中的窗口就会跟随演示者移动。HoloLens 2 支持语音指令,可以实现文件发送、跟随等功能。

HoloLens 2有四个用于头部追踪的可见光摄像头、两个用于眼动追踪的红外摄像头、一个飞行时间深度传感器、一个惯性测量单元 (IMU)、一个8MP静像和1080p30摄像头,以及一个5通道麦克风阵列和内置立体环绕音效扬声器。设备的计算平台包括高通骁龙50 芯片组、定制的第二代 HPU(全息处理单元)、4 GB RAM和64 GB存储,并通过 Wi-Fi和蓝牙实现连接。

下图展示了HoloLens 2的复杂性:

HoloLens的全息影像可以将数字世界与物理环境融合在一起,使其在视觉和听觉上都仿佛像是你所在世界的一部分。即便身处数字影像之中,你也可以看到周围环境,自由移动,并与人和物交互。借助HoloLens 2和混合现实应用程序,现在工作人员可以无限制地进行协作、精确操作并提高工作效率。

HoloLens 2的技术亮点:

1、全息帧位置数字图像,可为眼睛提供最高敏感度的细节信息。

2、透视镜片令外围视场保持无阻。

3、自动眼动追踪可确定你的意图。

4、基于虹膜的生物识别筛选从准备任务列表中删除了耗时的身份验证例程。

5、在空间音效的帮助下,你可以通过听觉精确定位全息影像。

6、由于HoloLens能够感知你身处的物理环境,因此你可以将全息影像叠加到真实物体及其周围环境,比如桌子和墙壁。

HoloLens 2配有传感器,可以看到你的两侧。你可以精确触摸全息影像并与之交互。

HoloLens 2的使用是一个非常直观的过程。连接后,你会自然而然地想要用手来触摸和操作全息图像。


将Microsoft Dynamics 365应用程序与HoloLens 2设备结合使用时,你可以改进业务流程,例如装配、培训、服务或设计。如果你的团队想在其他领域使用混合现实,你可通过开发人员构建属于自己的应用。

素材来源:1、https://news.nweon.com/100826、

2、https://mp.weixin.qq.com/s/1buP92AP0cu0Y5MPSh-r3g、

3、https://zhuanlan.zhihu.com/p/340943048

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编辑EDITOR陈依婷
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