ライトフィールドディスプレイとは何ですか?どのように機能しますか?

ライトフィールドディスプレイは、私たちの周りの世界の見方を徐々に変えています。むしろ、私たちの周りにない世界を私たちがどのように見ているか。この記事では、古典的な写真から高度な教育と診断、リモートプレゼンスとエンターテインメントまで、ライトフィールドディスプレイとは何か、さまざまなディスプレイタイプがどのように機能するか、およびそれらがどのように使用されるかについて説明します。

ライトフィールドとライトフィールド写真のクイックウォーク

他のディスプレイと同様に、ライトフィールドディスプレイで表示されるコンテンツは、現実の世界からキャプチャするか、アーティストが作成する必要があります。

ライトフィールドディスプレイで表示するために実世界からキャプチャされたコンテンツは、従来、ライトフィールドカメラでキャプチャされていました。ライトフィールドカメラは、通常のカメラとほぼ同じように機能しますが、光の強度と方向を記録するため、後で焦点を調整できます。写真家はこの手法を100年以上使用していますが、最近のアプリケーションではこれらの相互作用がエンドユーザーの手に渡っています。

ライトフィールドディスプレイで表示するために作成されたコンテンツは、通常、2D画像を「ステッチ」して3Dモデルを作成するソフトウェアを使用して作成されます。3D印刷されているものを見たことがあれば、プロセスは似ていますが、プラスチックのような物理的な物質の層を使用する代わりに、「層」は写真やコンピューター生成画像のようなグラフィックスです。

いくつかの新しいテクノロジーは、従来のライトフィールドカメラとボリュームキャプチャを組み合わせています。ボリュームキャプチャは、ライトフィールド写真よりも複雑で費用がかかりますが、動く人や物の3Dモデルをリアルタイムで生成するのに適しています。

ライトフィールドディスプレイはどのように機能しますか?

ライトフィールドディスプレイを作成するには、主に2つの方法があります。一部のライトフィールドディスプレイは、バーチャルリアリティヘッドセットを想像するときに考えるものと同様に、頭に装着するデバイスです。

関連:PCゲームに最適なVRヘッドセット一部のライトフィールドディスプレイは、2D画面とオプションのアクセサリで構成されており、タブレットと古いテレビの十字架のように見えます。後で説明するように、これらのオプションには両方とも独自のアフォーダンスと制限があります。

卓上ライトフィールドディスプレイのしくみ

卓上ライトフィールドディスプレイは、2D画面で機能します。「キルティング」と呼ばれるプロセスを通じて、ディスプレイのさまざまな部分に、同じ画像またはビデオのわずかに異なる角度が表示されます。ユーザーがディスプレイをさまざまな角度から見ると、表示されている人物、オブジェクト、またはモデルをさまざまな角度から見ているような錯覚が生じます。この種の技術の旗艦はLookingGlassです。

卓上ディスプレイの主な結果は、複数の人が1つのデバイスに表示された1つの画像を同時に表示できることです。この種のディスプレイの最大の欠点は、ディスプレイ自体が静止したままになることです。

ヘッドマウントライトフィールドディスプレイのしくみ

ヘッドマウントライトフィールドディスプレイは、通常、ある種の導波管技術を使用します。メーカーが異なれば、これに対するアプローチも異なりますが、すべての場合の一般的なポイントは、ディスプレイがオンボードプロジェクターからレンズを通って目に光を導くことです。これは、目が物理的なオブジェクトを見る方法を複製するため、常に改善されている優れたディスプレイは、説得力のある体験をもたらします。

卓上ディスプレイに明確なリーダーがいるのと同じように、このテクノロジーには明確なリーダーは1人もいません。最も身近な例は、おそらくあるマイクロソフトHoloLens 2魔法のリープ1。ただし、企業や軍事分野には他にも多くの候補が存在します。

ご想像のとおり、ヘッドマウントライトフィールドディスプレイの長所と短所は、卓上ライトフィールドディスプレイとは正反対です。単一のヘッドマウントライトフィールドディスプレイを複数のユーザーが同時に使用することはできませんが、ヘッドマウントライトフィールドディスプレイの着用者は、リモートプレゼンスのユースケースのように、モデルまたは他のユーザーの表現を移動できます。

さまざまなライトフィールドディスプレイの使用例

ライトフィールドディスプレイの主な使用例は、デジタルモデルとリモートプレゼンスに関するコラボレーションです。

マイクロソフトが最近発表したメッシュプラットフォームは、共有仮想空間の有無にかかわらず、世界のさまざまな側のユーザーがリアルタイムで会うことを可能にするリモートプレゼンスライトフィールドアプリケーションの最初で最大のユースケースになる可能性があります。つまり、遠隔地の人物の仮想表現は、ユーザーの物理的空間に存在しているように見えます。

関連:マイクロソフトはメッシュ複合現実プラットフォームを発表しました、そしてそれはかなりクールです。一方、Xenco MedicalのHoloMedXは、画像診断データを使用して、LookingGlassディスプレイで医療専門家と一緒に患者が見た個々の患者の特定の解剖学的構造の3Dモデルを作成します。Looking Glassライトフィールドディスプレイはヘッドセットを必要としないため、患者と医療専門家は、お互いまたはモデルの周りを移動する必要のない対面の対話を共有できます。

ライトフィールドディスプレイを見たことがありますか?

現在、ライトフィールドディスプレイはまだ十分に高価であり、ライトフィールドのコンテンツはニッチであるため、ほとんどの用途はかなり特殊化されています。しかし、これらのディスプレイはますます一般的になり、コンサートなどのイベントがそのようなデバイスにますます放送されています。したがって、これらのデバイスとエクスペリエンスが私たちの生活の典型的な部分になるまで、そう長くはかからないかもしれません。


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