索尼|索尼3D显示技术路径:升级8K,探索变焦全息、实时光场渲染( 二 )


2 , 实时光场渲染
ELF显示屏根据用户的视角变化而动态渲染3D场景 , 不过其输出的投影图像是扭曲的 。 因此 , 通过调整3D投影图像的呈现方式 , 给观看者一种图像没有扭曲的错觉 , 甚至看起来足够逼真 , 不像是显示器而更像是真实存在的场景 。



考虑到近年来游戏引擎的渲染效果得到明显提升 , 尤其是在3D渲染场景 , 因此索尼认为 , 未来开发者们也许能通过游戏引擎 , 来为ELF显示屏开发裸眼3D应用和内容 。
3 , 微型光学透镜
ELF采用微型光学透镜 , 负责将实时生成的3D图像传送到双眼 。 据了解 , 传统裸眼3D显示屏采用双凸透镜或视差光栅来覆盖多个不同的视角 , 这些透镜的缺点容易产生视角重叠 , 导致分辨率和图像质量下降 。



为了改变这一问题 , 索尼的微型光学透镜结合注视点传感和实时光线重建算法 , 来实现一种为左右眼独立生成不同动态视角的光学设计 。 接着 , ELF还通过生成足够多的合成视角 , 以及控制人眼能看到的图像 , 来缓解视角重叠、分辨率降低的问题 。
索尼表示:如果微型光学透镜与3D显示屏没有对准 , 那么将难以实现优质的动态视角变化 , 因此设备的精确校准相当重要 。 于是 , 索尼研发了一种精准的制造技术 , 可以将元器件位置误差降低至几十微米 , 此外还有一个检测成品元器件位置的调整系统 。 根据调整系统设置的数据 , ELF在实时图像处理过程中可同步校正元件错位问题 , 进一步提升3D图像质量 。
前所未有的3D观感
除了上述三项核心技术外 , ELF显示屏还采用了相机技术、显示技术 , 以及基于注视点的精准校正系统 , 并通过处理校正信号来进一步减少视角重叠现象 。



索尼还表示:ELF的软件和算法基于微VR头显开发的技术 , 此外还优化了人体工学设计 。 比如 , ELF显示屏以倾斜角度放置 , 更容易营造一种3D空间感 。
应用场景
这种裸眼3D显示系统不仅可以用于娱乐场景 , 也将适用于教育、企业解决方案、医疗保健等领域 。 目前 , 随着容积捕捉等技术发展 , 3D内容的应用场景越来越广泛 , 而理想的观看方式不只有AR/VR , 用裸眼3D显示屏查看也同样沉浸 。



不过 , 该方案目前仅限个人使用 , 因为眼球追踪系统只能追踪一个人的注视点 。 它可以用来向客户展示3D设计和模型 。 索尼认为 , 未来该技术有望与实时3D视频捕捉和传输技术结合 , 带来具有临场感的裸眼3D视频通话体验 。
对于未来 , 索尼也在探索用全息技术来显示更广泛的深度图像 。 据悉 , 索尼开发了一款台式的相位调制SLM光学原型 , 并通过该原型验证 , RGB全息图可有效实现多焦距呈现 。 此外 , 还训练了一种可实时计算和生成高质量图像的深度神经网络算法 。 总之 , 为了进一步实现更自然的3D显示效果 , 索尼接下来还将面临更多技术挑战 , 比如图像质量、计算量、视角和显示范围等等 。 而这些挑战 , 可能在未来随着硬件和信号处理技术发展而得到优化 。
实际上 , 谷歌也在探索基于3D全息显示的视频通话系统 , 不过由于成本较高 , 目前仅在内部测试 。 相比之下 , 索尼ELF显示技术已经商业化 , 期待未来在此基础上加入实时视频功能 。 参考:Sony