影创科技光场技术新方案或改变虚拟现实技术格局

先说Magicleap的“光纤数字光场”原理。由于单根光纤非常的细小，因此使用多跟光纤投射出不同焦段的画面，再将他们组合起来，就能形成一幅完整的光场画面。遗憾的是，这项技术目前尚在实验室里，量产还非常困难。

Nvidia则通过阵列透镜来实现光场技术，他们的设计甚至已经规避了常规头显方案中的晕动症问题，但由于该方案中每个像素都需要一个透镜来实现，像素太低就成了显而易见的缺点。

Lytro、GoogleJump以及Raytrix等，所针对的方向是如何将空间的所有信息完整的记录下来，目前也尚无成熟的产品发布。那么是否有一种更成熟的光场技术方案并可将其转化为实物？作为国内AR的领跑者，影创科技做出了自己的尝试。

影创科技在研发全息智能眼镜“影创Air”时发现，现有技术中的3D显示技术多是应用双眼视差技术，但双眼视差技术所产生的3D画面并不是真正的3D画面。

众所周知，3D图像比2D图片多了一个维度，这个维度就是景深。人眼感知景深有很多机制，包括单眼和双眼的。单眼能感知的景深信号很多，比如：一个东西遮挡了另一个，物体的大小，物体移动的变化（远的物体变化慢近的物体变化快）。在此基础上。两只眼睛看到同一个场景会有细微差别，这让大脑能通过三角计算来得到物体景深。

双眼视差3D就是利用这个原理给双眼分别显示不同的图片，它们很相似，只在水平方向上有细微差别。在两张图片拍摄的时候，就是用两个并排的相机模拟人眼的位置拍的，现在的3D电影都是基于这个原理。

但是凡是观看过这种3D电影的人都会发现，这种电影在观影后会引起用户身体不适如头晕、恶心等。这涉及到人眼的一个机制。

影创科技引入了两个重要概念，当我们在看一个现实世界中的物体时，眼睛会产生两种自然调节机制：

（1）聚焦。眼睛的晶状体是一个双凸面透明组织，它会调节屈光度使看远或看近时眼球聚光的焦点都能准确地落在视网膜上，这时物体距离晶状体的距离成为聚焦距离。

（2）汇聚。在每只眼睛聚焦的同时，两只眼球还会通过旋转运动向同一目标物接收图像，两眼视线的交点到眼球的晶状体的距离称为汇聚距离。

在人眼看真实物体的时候，聚焦和汇聚的距离总是相等的（如图1）。

图1

当前市面上虚拟现实产品都是通过双目视差的方法产生3D景深效果，这种方法的屏幕投射距离总是固定的，也就是聚焦距离恒定，而显示内容的视差会让双眼的汇聚距离产生不断的变化（如图2）。

图2

这种固定的显示聚焦距离和随时改变的双目汇聚距离，会造成这两种神经相连的运动强行分离，带来“焦距紊乱”，导致大脑产生混乱。这些都不符合自然界人眼接收图像的规律，长时间就会引起恶心晕眩等症状。

而影创科技的光场技术则是形成真实的3D感官。影创科技的光场显示能够同时呈现多个焦距上的影像，让用户在佩戴虚拟现实类产品时双眼的聚焦距离随着汇聚距离而改变，并且保持一致。这才是最符合自然规律的人眼观察世界的做法。

视频中展示了影创科技在2015年搭建的两层光场现实模型，可完成60公分焦距和500公分焦距的同时显示。目前已有四层光场模型在搭建中。

现有技术中无论是AR、VR还是MR，都仅仅是将显示内容的投影映射到固定的焦距上，这种投影缺乏层次，给人以不真实感。而且如果实际投影的物体大于或者小于规定的距离（即聚焦距离和汇聚距离产生差异），也会给人带来眩晕感。影创科技希望通过光场显示和全息显示技术解决这些问题，同时也能实现更接近真实的全息图像。应用这些技术设计出的原型机，有望在今年7月底的ChinaJoy上开放体验。

这是一个正在发生变革的时代。