麻省理工與哈佛大學聯手,探索真正的體三維顯示技術

    VR/AR
    2019
    04/02
    13:50
    映維網
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    新的顯示技術帶來了新的敘事技巧。近來,人們一直在探索如何通過UHD-2(8K),VR和AR等全新的消費者技術將講述故事。麻省理工學院媒體實驗室的邁克爾·博夫博士(Michael Bove)正與哈佛大學的同僚合作,探索如何將體三維顯示講述未來的故事。

    博夫博士正在研究真正體三維顯示器,亦即用體素取代像素,用立體三維取代二維圖像的顯示技術。他不認為這種顯示器是所謂的“全息”,不是常見的佩珀爾幻象。另外,他同樣不認為這是自動立體顯示器或光場顯示器。

    他曾在3月6日主持了一個名為“Adventures in Volumetric Cinema” 的SMPTE網絡研討會。體三維顯示器較之3D技術存在一系列的優點,如:

    無需特殊眼鏡或頭顯裝置。巨大的觀影角度,可以達到360度。不存在視覺輻輳調節沖突,同時擁有出色的運動視差。即便3D視覺不足的用戶都能舒適的利用這種顯示器。

    當然,它們同樣存在缺點:

    它們通常采用移動組件,這降低了設備的穩健性。影像僅限于物理立體三維容積之內,而且立體三維容積通常相當小。難以解決遮擋,或不可能解決。另外,影像主要為透明。通常分辨率相當低,色彩空間小,或者甚至只是單色。

    博夫博士實際上沒有討論體三維顯示器的最大缺點:即它們的分辨率非常低。大多數現代體三維顯示器(如Voxon)是由單芯片DLP光引擎驅動,其可以每秒產生大約0.5億個單色體素以在移動屏幕中成像。這聽起來很多,但實際并非如此。請參見下表:

    這個表格說明了各種分辨率的體三維顯示所需的每秒像素數量。745×745 RGB體三維顯示器以30Hz幀速率顯示10個圖像平面,這需要DLP光引擎能夠每秒生成50億像素。對于體三維顯示器,每秒30幀可能不足以防止閃爍。這個表格中的體素亮度為二進制,并且要么是開要么是關。在RGB版本中,每種顏色都是二進制,總共有8種可能的顏色(黑色,R,G,B,黃色(RG),洋紅色(RB),青色(GB)或白色)。這甚至比1981年的CGA顯示器更糟糕,后者能夠產生16種顏色。

    博夫博士在網絡研討會中簡單回顧了體三維顯示器的類型。最古老的體三維顯示系統是約翰·羅杰·貝爾德于1945年提交的專利申請。專利局沒有批準授予,而博夫博士認為貝爾德從未開發過可行的系統。他提到了其他體積顯示器,包括Lightspace3D和Catleytech Globe Display。他同時討論了Atmopragmascope。這是一種蒸汽朋克風格的體三維顯示器,由埃弗雷·特森(Everett Lawson)于2000年構建。他是麻省理工學院媒體實驗室的研究助理,與博夫博士一起工作。

    博夫博士在網絡研討會中表示,大多數關于體三維故事敘述的探索都是利用Voxon VX1顯示器完成,而非Atmopragmascope或其他體三維顯示器。Voxon是一家創辦八年的澳大利亞公司,他們在美國同樣設有辦事處。Voxon VX1具有優于Atmopragmascope和市面上大多數其他體三維顯示器的優勢:如果顯示器出現故障,用戶可以更換組件。盡管沒有公布的VX1的完整規格,但它的體三維顯示空間為18×18×8厘米。

    這個系統基于方形顯示屏,其在垂直方向針對不同的顯示平面振蕩,而單面板DLP光引擎可以在顯示平面渲染圖像。所述裝置的整體尺寸為39×39x×46。如圖片所示,透明的圓頂覆蓋著移動屏幕.但你可以移除圓頂。根據Voxon的常見問題解答,如果有人意外觸碰移動屏幕,移動屏幕或手指有可能會遭遇損傷。

    跟其他所有的體三維顯示器一樣,VX1存在嚴重的分辨率問題。如下圖所示。Voxon沒有公布單個圖像平面的分辨率或圖像平面數量。即便是最優秀的體三維顯示器都無法比擬VR頭顯,更不用說分辨率更為優秀的常見平面顯示器。

    博夫和哈佛大學的大衛·萊文(David Levine),以及一組來自麻省理工學院,哈佛大學和韋爾斯利大學的學生團隊正在探索一個體三維敘事項目,并專注于與SMPTE相關的敘事問題,而非體三維顯示技術本身。他們的假設是,顯示技術總是向前發展,而內容創作技巧需要跟上新顯示技術。團隊成員包括動畫師,程序員,電影制作者和游戲開發者。

    團隊希望解決的問題包括:

    如何將畫面整合至有限的體三維空間。如何以合理的方式進行剪輯和實現各種不同的過渡。不同鏡頭運動的視覺效果是什么。觀眾自由行動的能力將如何與導演意圖相互作用。如何處理場景照明設計。如何處理聲音設計。如何令角色和對象更加實體化。需要為游戲引擎增加何種擴展,從而令其變成一種體三維影片開發引擎。…

    當然,博夫博士尚未能回答上述任何一個問題,但他提供了初步的觀察:

    諸如缺乏遮擋和體三維空間形狀怪異的技術限制能夠激發創意。Voxon VX1的音效類似于16毫米放映機,以及支持令顏色看上去像是膠片顆粒的抖動處理,這對于電影迷而言是一個好消息。游戲引擎非常有用。諸如Unity Timeline和Cinemachine等游戲開發者常用的工具可以為體三維影片的制作和后期制作提供一個起始點。但當然,行業需要更多專門的工具。大眾可能需要一定的時間去理解體三維顯示器的視覺敘事語言,所以團隊在一開始將圍繞這一點入手。

    這支團隊目前正在制作20分鐘的故事,并測試體三維故事敘述所面臨的各種問題及優勢。博夫博士表示,他愿意在今年夏天或秋天提供一定的演示,但沒有透露具體的地點。一個潛在的可能是將于7月28日舉行的SIGGRAPH大會。另外,將于10月舉行的SMPTE Fall Conference同樣適合這支團隊的演示。

    原文鏈接:https://yivian.com/news/59024.html

    來源:映維網

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