2008-08-10

研究者開發可回應明暗變化的逼真成像系統

From 3-D to 6-D: Researchers developing super-realistic image system
http://www.physorg.com/news137417247.html

August 08, 2008

(PhysOrg.com) -- 透過製造「6D」影像,一位 MIT 教授與同僚正創造不尋常的逼真影像,那不僅有全整三維的外貌,且能取決於環繞它們的方向以及照度強度,對其環境做出回應,產生自然的陰影與明亮部份(highlights)。

這種製作方式也能用來創造,當照度改變時能隨著時間變化的影像,產生栩栩如生的圖像,那在沒有電子裝置或主動控制的情況下,僅因太陽位置的改變而移動。

為了要創造出 "這款終極的合成顯示板," Ramesh Raskar 說,MIT Media Lab 副教授,"這款顯示板不僅要回應視角的改變,而且也要改變環境光。"

影片:Towards Passive 6D Reflectance Field Displays
http://techtv.mit.edu/file/1286

Raskar 及其同僚將在 8/11 於洛杉磯舉行的 SIGGRAPH 年度研討會上描述這套系統,那完全基於透鏡與螢幕的排列。

三維影像,利用各種系統創造出來,那為每一隻眼區分影像,已問世幾十年了。而 MIT 的新製程能為這種影像帶來空前的真實度。

基本概念類似那些廉價的 3D 顯示板,那有時用於明信片與新奇項目上。所使用的一層塑膠覆蓋物,包含了一連串平行的線性透鏡,在影像上創造出一組可見的垂直線(與用來創造全像圖的方法有所不同。)除了三維影像外,這些有時用來創造一系列當你從這邊到那邊以不同角度觀看時,會跟著改變的影像。這可以模擬簡單的移動,例如一輛車在一條路上移動。

藉由使用一種微小方形透鏡的陣列,而非線性的那一種,當你的視角上、下改變時,這些顯示也能夠跟著一同變化 -- 製造出一種「4D」影像,隨著觀看者水平或垂直的移動,這些也呈現出不同的視野。這種新的 "照明感知(lighting aware)" 系統添加額外的一層透鏡與屏幕以處理二維以上的變化。影像被看見時不僅基於觀看者的位置,也基於照明的方向。

在原理的最初測試中,Raskar 及其團隊創造出一張玻璃葡萄酒瓶的影像,其焦散(caustic,一個專有名詞,指來自於彎曲表面的大量光線,譯註:例如光透過玻璃珠後在桌面上所呈現的光線)、陰影與明亮部份隨著照明而改變。

"即使你在這裡有最好的全像圖," Raskar 解釋,當光線的角度改變時,"如果我有一張花朵的全像圖以及旁邊的一朵真花,這幅全像圖看起來也不像真的。花朵上所有的陰影與反射無法在全像圖上模仿。"

這套新系統,仍處於相對低解析度的實驗室概念驗證中,能有不同的應用,包括用於訓練目的圖片,他說。例如在訓練某人如何完成工業上的檢查時,當檢查員以不同角度照射光線時,一張要被檢查的裝置影像,能如同一個真實的物體般回應。

因為該系統以手工特製的部件建構而成,Raskar 說,目前的版本每像素大約要花 30 美元的成本來製造。因為它要幾千個像素來創造出一張可識別的影像,故價格合理的實用性裝置還需要更進一步的開發。他估計至少要十年我們才能擁有任何實際可行的實際大小顯示器。(後略譯)

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