提起全息顯示技術，目前市面上已經有各種不同的方案，比如：基于高速飄浮粒子的投影方案，或是通過多層過濾器處理光線來實現的3D相框等等。大多數全息顯示方案的規(guī)模比較小，僅用來展示規(guī)模較小的3D模型。相比之下，從2018年開始一家叫Light Field Lab的公司就開始研發(fā)空間級的全息顯示技術，他們的愿景是將全息與周圍物理空間融合，營造一種酷似《星際迷航》中“全息甲板”的視覺體驗。也就是說，用全息圖像來營造一種虛擬環(huán)境。
據青亭網了解，技術細節(jié)Light Field Lab成立于2017年，創(chuàng)始人包括Karafin、Brendan Bevensee、Ed Ibe，他們此前來自光場捕捉和顯示廠商Lytro。在2019年時，Light Field Lab曾展示其全息顯示模組，當時該模組僅能顯示1.6億像素、60Hz刷新率的圖像。
近期Light Field Lab公布了全新的模塊化全息顯示方案SolidLight，通過排列組合，它可顯示高達25億像素以上的圖像。
據悉，Light Field Lab稱之為有史以來分辨率最高的全息顯示方案。從公布的實拍視頻來看，其視覺效果（包括色彩等）看起來足夠生動，雖然能看出是全息圖像，但已經達到電影中描繪的效果。
為了展示SolidLight的效果，Light Field Lab CEO Jon Karafin帶體驗者進入了一間暗室，在這個房間中，布置了一個類似于熱帶雨林的模擬場景，同時背景還播放了應景的音效。在熱帶雨林中央，可以看到一個以全息形式顯示的變色龍，這是一個動態(tài)的變色龍，它不時會伸舌頭吃掉周圍的蒼蠅。有趣的是，它的舌頭碰到周圍植物時，植物也會開始顫動，好像變色龍是真實存在的一樣。
當然，仔細觀看還是可以發(fā)現，變色龍是由像素組成的，而且與周圍的實物相比，看起來比較模糊。不過，它是一個肉眼可見的3D模型，你可以從多個角度查看它的外觀。
體驗者表示，雖然全息變色龍看起來是簡單的概念，但細看卻非常復雜。它可以在逼真視覺（會聚的波陣面）和虛擬（發(fā)散的波陣面）之間切換。
產品細節(jié)
SolidLight方案是由規(guī)模較小的子模塊組成，每個子模塊包含16kx10k的像素，尺寸為6x4英寸（15.24x10.15厘米）。每15個子模塊，可組成一個28英寸的全息顯示屏，可顯示25億顆像素。據Light Field Lab稱，SolidLight的像素密度可達到每米100億顆像素。
Light Field Lab CEO Jon Karafin
應用場景方面，Light Field Lab將瞄準大規(guī)模展示（比如劇院、商場、娛樂中心等等），將全息顯示模塊組成規(guī)模更大的視頻墻，顯示數千億像素的3D模型，比如博物館中的恐龍等等。
據了解，SolidLight完整的交鑰匙方案包含四塊：
1，SolidLight Surface 模塊化顯示模組；
2，計算硬件，包括服務器、GPU、網絡與同步裝置；
3，WaveTracer：SolidLight實時或離線渲染軟件和插件；
4，后續(xù)升級與技術支持。
Karafin表示：我們的目標是，通過逼真的全息技術改變視覺交互，并重新定義真實與虛擬。同時，我們也首次公布技術參數，我相信，它展示的是以前從未出現過的真實技術，因此接下來，將面向市場推出。目前，SolidLight開始支持預定，預計發(fā)貨時間是明年。
從2019年開始，Light Field Lab就開始發(fā)售一些非量產的系統(tǒng)，目前已售出的系統(tǒng)可用于開發(fā)商業(yè)應用，預計在未來1-3年內陸續(xù)進入市場。此外，SolidLight交鑰匙解決方案開始面向部分客戶陸續(xù)交貨，應用場景包括展覽展示、零售產品可視化、廣告、娛樂等等。未來，Light Field Lab還將面向C端市場，探索量產的可能性。
目前在量產方面，Light Field Lab還需要解決成本、設計等問題，比如：除了全息顯示模組外，SolidLight系統(tǒng)還包括GPU、FPGA等計算元件，其中FPGA是客制化的。為了進一步簡化系統(tǒng)設計，未來Light Field Lab計劃開發(fā)定制芯片，從而降低成本，用于開發(fā)C端產品。
技術細節(jié)
在了解SolidLight背后技術之前，首先需要明確全息顯示的定義。通常，全息指的是記錄和投影光線的技術，比如全息防偽標志，也是一種記錄和顯示光的方案。而通常用于形容AR、全息技術的光場概念，則描述了光子在空間中的移動，以及和物質表面的相互作用。
我們肉眼能看見周圍的光線也是同樣的道理，這些光線是光能的集合，光在進入人眼后，會通過大腦的視覺皮層進行處理，轉化成色彩信號。換句話說，你眼睛里看到的畫面，實際上是由一束束光線，聚焦在視網膜上而形成的。
在Karafin看來，理想的全息技術需要具備以下幾個特征：可跟隨觀看角度動態(tài)變化、具有雙目視差、符合光學物理規(guī)律。也就是說，全息圖像只位于觀看者和全息光源之間，在視線內才能看見。為了實現逼真的全息圖像，顯示系統(tǒng)需要能渲染高分辨率場景，并模擬真實物體。
而Light Field Lab的技術原理是類似于3D浮空投影，即通過投影方案來重現“實像”，其特點是生成不同視角的圖像變化，因此像真實物體一樣具有3D觀感。具體來講，SolidLight采自發(fā)光的模塊化顯示面板，面板上配備了一系列復雜的光波導，可用來調節(jié)密集的平行光線場。
據悉，SolidLight方案可準確、實時地渲染雙目視差、光線反射和衍射等效果，而且可顯示無限焦距的全息圖像，也就是說人眼可以聚焦在圖像上任意一點，有種在看真實物體的感覺。不過，當你你伸出手觸摸時，會發(fā)現這是全息圖像，不是真的。
Karafin表示：你可以看到光子與物質表面的相互作用，形成的波陣面肉眼可見，而且可以自然對焦。這是平面顯示屏無法實現的，而通過Light Field Lab的全息顯示屏，觀看者不需要戴額外的眼鏡就能看到逼真的3D，而且不容易產生眩暈，顯示幾乎沒有延遲。
體驗者表示：SolidLight顯示的全息變色龍是可觸摸、用手可以穿過的，此外遠離全息顯示屏后，變色龍會從視線中消失。而靠近觀看變色龍時，會發(fā)現類似于紗窗的效果，組成變色龍的部分像素肉眼可見。他表示：目前SolidLight技術在顯示尺寸、規(guī)模和密度上，還存在局限。
目前，盡管SolidLight的顯示效果還不夠完美，和真實物體的觀感依然有明顯區(qū)別，但未來其分辨率等視覺效果有望進一步提升。實際上，在2018年時Light Field Lab僅能顯示1.6億像素、60Hz刷新率的圖像，而現在通過組合全息模塊，可以顯示高達25億像素以上的圖像。
從2D到3D的升級
與全息顯示技術相比，2D顯示技術更加成熟、應用也更加廣泛。不過現有的2D顯示技術，在尺寸和分辨率上已經達到一種極致，而且無法正確顯示3D內容。因此，Light Field Lab希望通過全息技術，進一步提升3D顯示效果。
與科幻電影中的描述不同，基于真實物理規(guī)律的全息圖像通常需要借助顯示屏（介質）才能反射光線。比如Tupac、邁克爾·杰克遜虛擬演唱會，就是采用一種叫佩珀爾幻象的全息方案制作的，原理是將2D圖像投影到半透明的表面上，這種方案常用于馬戲團表演、博物館、演唱會、劇院等場景。
而市面上的3D全息顯示屏，則是通過疊加多個平面圖像，來模擬3D模型的深度。3D電影，則是配合3D眼鏡來營造固定的雙目視差，模擬立體觀感，不過焦點平面是單一的，容易讓觀眾產生視覺輻輳調節(jié)沖突。實際上，人持續(xù)處于動態(tài)，因此視角也在不斷改變，大腦對于雙目視差的微小變化足夠敏感，如果雙目視差和焦點變化不夠自然，會讓人產生不真實的觀感。
相比之下，真正的全息顯示效果應該更加自然，就像是存在于物理空間的3D場景那樣，這也是Light Field Lab未來的開發(fā)目標。Karafin表示：SolidLight展現了一種全新的顯示效果，它可以用光線來組成3D物體。接下來，Light Field Lab計劃通過模塊化、可擴展的設計，來顯示更大規(guī)模的全息圖像。參考：VentureBeat
