弯曲屏幕就能跳出影像的全息手机即将面世

2016-05-23 11:46:00
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        加拿大皇后大学(Queen’s University)人类媒体实验室(Human Media Lab)在最近发表的一篇文章《HoloFlex:可实现弯曲输入的软性全像智能手机》(HoloFlex: A Flexible Holographic Smartphone with Bend Input)中,披露了全世界首款全像智能手机。

        研究人员们在基于OLED的柔性ReFlex智能手机层迭软性微镜数组,使其可弯曲的触控显示器成为一种具有光场的接口。这种、柔性显示器结合执行于手机GPU上的客制光线追踪算法,无需头载式追踪技术或眼镜,即可同时为多个用户渲染出像全像般具有运动视差与立体感的3D影像。

        为了打造这个原型,研究人员以3D打印16,000鱼眼镜头(宽度仅0.75mm)矩阵,并覆盖其1,920×1,080的全高解析OLED显示(403dpi的像素间距约0.063mm)。

        由于每个微透镜圆顶覆盖12像素宽的子影像,分别从35度视角(由微透镜的光学特性决定)的特定虚拟相机位置形成整个场景的像素区块,使其得以从任何角度看到悬浮在实际屏幕上3D的160x104分辨率影像。

        12p宽度的像素区块与半圆顶微镜数组分散光线的HoloFlex侧面特写

        至于ReFlex智能手机,其触控输入可实现X、Y输入,而当挤压手机显示器时造成传感器弯曲,让用户可控制z维度。

        由于最终影像是从光场显示器(以及在每一微镜下的子影像分辨率)而来的许多光线累积而成,那么哪一种OLED屏幕分辨率才是OEM与消费者在视觉上所能接受的影像质量,从而愿意采用这种全像显示器?根据皇后大学计算机运算系教授兼人类媒体实验室主任Roel Vertegaal表示,“我认为当移动显示器达到16K或32K以及4-2微米的像素间距时,影像质量就类似于我们目前习惯的2D屏幕。”

        这比当今超高画质(UHD) 4K智能手机(3,840x2,160像素)的分辨率更高数十倍,但4K手机目前都还不是市场主流,但有些微型OLED制造商已经能达到接近这一像素间距的能力了。

        微透镜由具有更高的天然幕分辨率,不仅易于被缩小,其每一圆顶还可封装更多像素信息(更精细的子影像),从而实现更佳渲染。这种微透镜数组还有很大的缩小空间,例如,利用纳米压印技术等。

        Vertegaal澄清,“微透镜目前约为12像素大小,这对于1-2cm深度显示的3D内容来说是可被接受的。我认为商用产品的像素可能还会加倍,但这反而让我先前所提到的分辨率要求也随之倍增。”

        “我认为目前有两个主要的限制因素——屏幕分辨率以及GPU架构与功耗。正如我们在发表的文章中提到的,利用先进的光线追踪算法来渲染3D内容,并为行动GPU中的光线追踪提供硬件支持,就能实现不的效果。”

        那么这项技术是否会透过Immersion Inc.成为一项授权IP?或者,Roel Vertegaal教授打算成立一家新创公司,与显示器OEM合作共同推出商用化解决方案?Roel Vertegaal并未回复这个问题,只表示,“我们的确已为该装置申请专利,但无法对商业化活动作进一步的评论。”

        该技术由于提供可达到所需像素间距的32K OLED,可能的应用包括使用HoloFlex智能手机的弯曲姿势实现Z轴输入以便于编辑3D模型、滑动屏幕以X和Y轴操纵对象,而挤压手机则可沿着Z轴移动对象。

        Vertegaal预期,未来在进一步结合深度相机后,用户可以置身于全息视频会议或全息游戏体验中,事实上,研究人员已经渲染出3D版的愤怒鸟(Angry Birds)游戏了,只要弯曲显示器侧边就可拉开橡皮圈并弹出鸟儿,让鸟儿以3D方式弹发过整个屏幕。

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updated: 2020-10-27 05:55:57