詹姆斯·卡梅隆導演的《阿凡達》在2009年上映，是近年來掀起3D電影技術的關鍵點。通過這部科幻電影，國內(nèi)外很多朋友都迷戀上了神奇的3D顯示技術。影片中出現(xiàn)了一個全息沙盤顯示系統(tǒng)，是地球入侵者的軍用設備。是否已經(jīng)有這個設備，暫且不知道，不過其軍用地圖的效果太彪悍了，經(jīng)度、緯度、海拔都更加真切。
《阿凡達》電影所展示的全息顯示，是人類長久以來的夢想。如果能采集并投射出全光函數(shù)中7個維度的光線，將能使環(huán)境中所有人同時獲得身臨其境的全息視覺體驗。光場作為理想的3D顯示技術與傳統(tǒng)2D顯示有著明顯的區(qū)別：傳統(tǒng)的2D顯示器只能提供仿射、遮擋、光照陰影、紋理、先驗知識五方面心理視覺信息。光場顯示除了能產(chǎn)生傳統(tǒng)2D顯示器的所有信息外，還能提供雙目視差、移動視差、聚焦模糊三方面的生理視覺信息。
我們知道，光是一種電磁場，具有振幅、相位、波長等多種屬性。傳統(tǒng)的光學成像是通過成像芯片來記錄到達探測器的強度信息，而目標的其他信息缺失。這就在后續(xù)三維重建，模式識別等多個應用領域造成了極大地不便。
而光場相機由于其獨特的構造，傳統(tǒng)成像方式不同，將微透鏡陣列放置于主鏡頭像面處 ，將探測器放置于微透鏡之后 記錄來自不同方向的光。其中單個微透鏡接收來自主鏡頭的所有方向的光，在探測器上其所覆蓋的區(qū)域稱為一個宏像素。
每個宏像素下包含多個像元，將主孔徑分為相同數(shù)量的子孔徑，宏像素下每個像元都表示主孔徑下的一個子孔徑，每個子孔徑代表光線傳輸?shù)囊粋€方向，一個宏像素下的所有像元相當于記錄了所有子孔徑的光，對應記錄了不同的方向信息。
子孔徑相當于減小主鏡頭光圈，可以獲得更大的景深，但此時信噪比也會降低。結(jié)構設計中每一個宏像素與一個微透鏡的大小近似相等，由上圖可知，一個宏像素下的像元個數(shù)決定主透鏡所分的子孔徑塊數(shù)，而子孔徑塊數(shù)決定可以分辨光場的方向數(shù)。因此一個宏像素下的像元個數(shù)決定方向分辨率，而微透鏡的個數(shù)決定空間分辨率。這樣，通過微透鏡下的宏像素，一方面記錄了光線的二維方向信息，另一方面也記錄了光線的二維空間分布，完成了四維信息獲取，與傳統(tǒng)相機僅記錄空間分布信息相比，增加了光線的信息維度。
在人類的五大感知途徑中，視覺占據(jù)了70%~80%的信息來源;而大腦有大約50%的能力都用于處理視覺信息。借助視覺，我們能準確抓取杯子，能在行走中快速躲避障礙物，能自如地駕駛汽車，能完成復雜的裝配工作。從日常行為到復雜操作都高度依賴于我們的視覺感知。然而，現(xiàn)有的圖像采集和顯示丟失了多個維度的視覺信息。這迫使我們只能通過二維“窗口”去觀察三維世界。例如醫(yī)生借助單攝像頭內(nèi)窺鏡進行腹腔手術時，因無法判斷腫瘤的深度位置，從而需要從多個角度多次觀察才能緩慢地下刀切割。從光場成像的角度可以解釋為：因為缺乏雙目視差，只能依靠移動視差來產(chǎn)生立體視覺。再例如遠程機械操作人員通過觀看監(jiān)視器平面圖像進行機械遙控操作時，操作的準確性和效率都遠遠低于現(xiàn)場操作。
時過境遷，以全球知名全息巨頭微美全息(WIMI.US)團隊通過多年時間不斷原創(chuàng)研發(fā)，已經(jīng)打造出第三代6D光場全息技術產(chǎn)品，其仿真度高達98%以上，用戶體驗可以用嘆為觀止來形容，讓人刮目相看。而所謂6D，是指內(nèi)容制作上采用向外3D拍攝和向內(nèi)3D拍攝合成的方式，也就是VR小球多鏡頭攝像機拍攝加上我們?nèi)R大球向內(nèi)拍攝。內(nèi)360度加上外360度合成。制作出來的內(nèi)容可以兼顧VR和AR都能使用。
傳統(tǒng)顯示技術是膠片技術的反向還原，計算機將三維環(huán)境降維記錄下來，這種顯示技術也只能在二維平面(放映機、投影儀、顯示器)上展示圖像;后來發(fā)明了立體攝影術和3D顯示技術，然而顯示器本身在光學上仍然是平面的，雖然可以感覺到立體(3D)的效果，但并不真正具備與現(xiàn)實環(huán)境一樣立體效果和深度。
而微美全息采用的數(shù)字光場顯示技術，使得顯示界面本身具有深度和立體感，就需要完全真實地采集自然光線，然后再用數(shù)字光場顯示技術進行還原。光場相機采集自然光線，記錄包含光場全部信息的信號，光場顯示器還原這種包含光場全部信息的圖像，這種圖像要么來自于光場相機的采集，要么就是通過計算機圖形學技術進行光線模擬而產(chǎn)生的數(shù)字光場信號。通過特殊的光學顯示結(jié)構(微投影陣列、微透鏡陣列、微鏡面陣列等具體的方案)，將每一束光線按照預定的方向投射出來，去模擬真實的自然光。從而達到具有真實景深效果的虛擬圖像。
作為國內(nèi)全息視覺AR的代表企業(yè)，微美全息(WIMI.US)專注于計算機視覺全息云服務。據(jù)介紹，微美全息覆蓋從全息計算機視覺AI合成、全息視覺呈現(xiàn)、全息互動軟件開發(fā)、全息AR線上及線下廣告投放、全息ARSDK支付、5G全息通訊軟件開發(fā)、全息人臉識別開發(fā)、全息AI換臉開發(fā)等全息AR技術的多個環(huán)節(jié)，是一家全息云綜合技術方案提供商。其商業(yè)應用場景主要聚集在家用娛樂、光場影院、演藝系統(tǒng)、商業(yè)發(fā)布系統(tǒng)及廣告展示系統(tǒng)等五大專業(yè)領域。
面部識別技術，是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。利用攝像設備采集人面部圖像或者是視頻，通過提取其中的關于面部圖像特征，與數(shù)據(jù)庫中存儲的特征模板進行搜索匹配，當相似度超過設定閾值就會輸出匹配成功，反之輸出匹配失敗結(jié)果。人臉識別是基于數(shù)字圖像處理，數(shù)字圖像處理一直都是比較前沿的研究方向。數(shù)字圖像處理技術的后期就會發(fā)展為人工智能(AI)。
微美全息計劃繼續(xù)改進和加強現(xiàn)有技術，保持行業(yè)領先地位，創(chuàng)造生態(tài)商業(yè)模式。目前，微美全息的全息面部識別技術和全息面部變化技術正在應用于微美全息現(xiàn)有的全息廣告和娛樂業(yè)務，技術也正在不斷升級，以期在更多的行業(yè)領域取得突破。
據(jù)報道，微美全息(WIMI.US)宣布其香港子公司將設立合資公司，開展半導體市場業(yè)務。本次微美全息設立合資公司的目的，一方面是全息3D視覺領域的半導體行業(yè)應用需求快速成長，目前該領域發(fā)展迅猛，并且市場潛力巨大，設立公司有助于拓寬半導體行業(yè)領域，快速整合市場資源;另一方面將協(xié)助公司全息3D視覺軟件領域由應用層向下延伸到芯片領域，通過全息3D視覺軟件方案軟硬結(jié)合的戰(zhàn)略方向，即向半導體領域戰(zhàn)略衍生升級。微美全息在全息3D視覺軟件領域有著深厚的技術積累，擁有上百個相關專利和軟件著作權，因此在相關的半導體業(yè)務方向拓展延伸，以及未來公司擬通過整合具有核心技術優(yōu)勢的IC設計企業(yè)，或者與目前擁有代理權強技術的芯片原廠成立技術研發(fā)合資公司，來實現(xiàn)向產(chǎn)業(yè)鏈上游的半導體研發(fā)設計、技術服務、銷售等領域延伸。微美全息的目標是建立一個基于全息技術應用的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
此前，分析機構Digi-Capital預測，到2020年AR市場(零售、AR硬件、電子商務、電影/電視劇、游戲等)規(guī)模將達到1200億美元。從谷歌、蘋果、微美全息等巨頭公司布局AR，未來的數(shù)年AR將掀起一股新的風潮。
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