復(fù)旦大學(xué)計(jì)算與智能創(chuàng)新學(xué)院傳來(lái)喜訊,該校二年級(jí)博士研究生馬煒杰以獨(dú)立第一作者身份,在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表了關(guān)于裸眼3D顯示技術(shù)的重要研究成果,成功攻克了該領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的技術(shù)難題。
這項(xiàng)研究橫跨三維計(jì)算機(jī)視覺(jué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和顯示光學(xué)三大領(lǐng)域,聚焦于裸眼3D技術(shù)的突破。傳統(tǒng)裸眼3D技術(shù)在大尺寸顯示與寬視角觀看之間始終難以兼顧,如同“魚(yú)與熊掌不可兼得”。馬煒杰的研究首次在桌面級(jí)顯示尺寸下實(shí)現(xiàn)了超寬范圍的全視差裸眼3D顯示,為這一難題提供了創(chuàng)新解決方案。
在研究中,馬煒杰提出了一種主動(dòng)式的動(dòng)態(tài)最優(yōu)信息分配方案。他形象地比喻道:“三維顯示的信息預(yù)算就像泳池的水量,要實(shí)現(xiàn)大尺寸(長(zhǎng))和寬視角(寬)的觀看效果,傳統(tǒng)技術(shù)如同被動(dòng)分配水量,難以兼顧。”而他的方案則像“智能移動(dòng)浪花”,通過(guò)物理精確的雙目建模和人工智能技術(shù),將有限的光學(xué)信息精準(zhǔn)投射到觀看者雙眼周?chē)年P(guān)鍵區(qū)域,確保無(wú)論眼睛移動(dòng)到何處,都能接收到連續(xù)、自然的運(yùn)動(dòng)視差。
傳統(tǒng)裸眼3D技術(shù)往往面臨兩難選擇:要么犧牲顯示尺寸,將全部信息預(yù)算用于提供寬廣連續(xù)的視角,但顯示屏?xí)粯O限壓縮,不適合日常觀看;要么犧牲觀看視角,將預(yù)算分配到所有可能的觀看方向,但只能保證固定、狹窄區(qū)域內(nèi)的觀看效果。馬煒杰的方案則打破了這一局限,通過(guò)動(dòng)態(tài)優(yōu)化信息分配,首次讓大尺寸、寬視角、高分辨率和實(shí)時(shí)刷新率在現(xiàn)有物理?xiàng)l件下達(dá)成平衡。
這一成果的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)物理精確的雙目建模與人工智能的深度結(jié)合。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)精確建模雙眼在真實(shí)世界中的視錐場(chǎng),準(zhǔn)確捕捉雙眼在任意位置和角度上接收到的光強(qiáng),同時(shí)利用人工智能實(shí)時(shí)計(jì)算并優(yōu)化最佳光場(chǎng)輸出。這種動(dòng)態(tài)優(yōu)化策略不僅提升了觀看體驗(yàn),還為下一代裸眼3D顯示器提供了實(shí)用且通用的科學(xué)范式。









