什麼是光場顯示及其工作原理？

光場顯示器正在逐漸改變我們看待周圍世界的方式。或者更確切地說，我們如何看待不在我們周圍的世界。從經典攝影到高級教育和診斷再到遠程呈現和娛樂，本文將介紹光場顯示器是什麼、不同顯示器類型的工作原理以及它們的使用方式。

快速瀏覽光場和光場攝影

就像任何其他顯示器一樣，在光場顯示器上查看的內容必須是從現實世界中捕獲的，或者是由藝術家創建的。

要在光場顯示器上查看的從現實世界捕獲的內容傳統上是使用光場相機捕獲的。光場相機或多或少像普通相機一樣工作，但它們記錄光的強度和方向，以便稍後調整焦點。一百多年來，攝影師一直在使用這種技術，但更現代的應用程序將這些交互交到了最終用戶的手中。

為在光場顯示器上觀看而創建的內容通常是使用將 2D 圖像“縫合”在一起以創建 3D 模型的軟件製作的。如果你見過 3D 打印的東西，這個過程是相似的，但是，“層”不是使用像塑料這樣的物理物質層，而是像照片或計算機生成的圖像這樣的圖形。

一些新興技術將傳統的光場相機與體積捕捉相結合。體積捕捉比光場攝影更複雜、更昂貴，但它更擅長實時生成移動的人和物體的 3D 模型。

光場顯示器如何工作？

還有兩種主要的方法可以創建光場顯示。一些光場顯示器是頭戴式設備，類似於您在想像虛擬現實耳機時可能想到的。

相關：PC 遊戲的最佳 VR 耳機一些光場顯示器由 2D 屏幕和可選配件組成，以創建看起來像平板電腦和舊電視之間的交叉的東西。正如我們將看到的，這兩個選項都有自己的可供性和局限性。

桌面光場顯示器的工作原理

桌面光場顯示在 2D 屏幕上工作。通過稱為“絎縫”的過程，顯示器的不同部分顯示同一圖像或視頻的略微不同的角度。當用戶從不同角度看顯示器時，會產生從不同角度看顯示的人、物或模型的錯覺。這種技術的旗艦是Looking Glass。

桌面顯示的主要結果是多人可以同時查看顯示在單個設備上的單個圖像。這種顯示器的最大缺點是顯示器本身保持靜止。

頭戴式光場顯示器的工作原理

頭戴式光場顯示器通常使用某種波導技術。不同的製造商對此有不同的方法，但在所有情況下的一般結論是顯示器將來自機載投影儀的光通過鏡頭引導到眼睛。這複製了眼睛觀察物理對象的方式，因此不斷改進的良好顯示可以提供令人信服的體驗。

在這項技術中沒有一個明顯的領導者，就像桌面顯示器有一個明顯的領導者一樣。最熟悉的例子可能是Microsoft HoloLens 2和Magic Leap 1。但是，在企業和軍事領域還存在許多其他競爭者。

正如您可能已經猜到的那樣，頭戴式光場顯示器的優缺點與桌面光場顯示器所呈現的完全相反。單個頭戴式光場顯示器不能由多個用戶同時使用，但頭戴式光場顯示器的佩戴者可以像在遠程呈現用例中一樣在模型或其他用戶的表示周圍移動。

不同光場顯示器的用例

光場顯示的主要用例是圍繞數字模型和遠程存在的協作。

微軟最近宣布的 Mesh 平台可能是遠程呈現光場應用程序的第一個也是最偉大的用例，它將允許世界各地的用戶在共享或不共享虛擬空間的情況下實時會面。也就是說，遠程人員的虛擬表示將出現在用戶的物理空間中。

相關：微軟推出了它的網格混合現實平台，它非常酷。同時，Xenco Medical 的 HoloMedX使用診斷成像數據創建單個患者特定解剖結構的 3D 模型，該模型由患者與醫學專家在窺鏡顯示屏上查看。由於Looking Glass 光場顯示器不需要耳機，因此患者和醫學專家能夠共享面對面的交互，不需要他們中的任何一個在彼此或模型周圍移動。