NVIDIA 於 SIGGRAPH 展出支援 3D 立體顯示的頭戴光場顯示器研發成果

(GNN 記者 Sam 報導) 2013-07-24 20:24:34

  以繪圖處理器與行動處理器為主要業務的 NVIDIA(輝達),在 7 月 21 日美國加州阿納海姆市開幕的全球電腦圖學盛會「SIGGRAPH」中,展出了自行研發的 3D 立體顯示頭戴光場顯示器的初步原型成果。
 
  這款由 NVIDIA 所研發的頭戴顯示器原型名為「近眼光場顯示器(Near-Eye Light Field Displays)」,使用市售的 Sony 3D 頭戴 OLED 顯示器「HMZ-T1」的零組件為基礎,主要結構使用 3D 印表機印製。
 
 
 
 
  近眼光場顯示器採用焦距 3.3mm 的「微透鏡陣列(Micro Lens Array)」來取代傳統頭戴顯示器的光學透鏡組,讓顯示總成的厚度從原本的 40mm 減少到 10mm。運用 NVIDIA 最新 GPU 進行「即時運算光場光跡追蹤」運算,將影像分解成數十組不同視角的陣列,再透過微透鏡陣列重現影像的光場,讓觀賞者的眼睛能夠如同真實世界般,自然地移動視線與聚焦在不同遠近的景物上。
 
  • 顯示總成大幅縮小

  • 將影像分解成數十組不同視角的陣列

  • 觀賞者的眼睛能夠如同真實世界般,自然地移動視線

  • 視線可以聚焦在不同遠近的景物上

  由於必須同時顯示數十組影像,因此近眼光場顯示器目前的空間解析度(包含深度資訊)僅 146 × 78,可視角水平 29 度、垂直 16 度,尚未達到可以商品化的程度。NVIDIA 現場另外展示以高解析度印刷將靜態圖像印在 37.5 × 37.5mm 的正片上,達成解析度 534 × 534、可視角水平垂直 67 度的成果。未來則是計畫以同等尺寸的 4K 解析度 OLED 面板來達成足以接受的解析度。
 
  另外,因為近眼光場顯示器能透過微透鏡陣列重現光場,因此只要在 GPU 成像時加入觀看者的視力矯正參數,就可以抵銷近視或遠視的影響,即使是眼鏡族也能在不戴眼鏡的狀態下使用。
 
  • 經過分解的 3 組動態影像

  • 透過微透鏡陣列合成後眼睛實際看到的模樣

  由於近眼光場顯示器能解決目前 3D 立體顯示技術欠缺視線交錯(輻輳)與焦點轉移等人類視覺特性的缺憾,提供自然的立體視覺效果,因此成果相當值得關注。不過因為還有許多技術問題尚待克服,因此短期內還無法看到實際商品問世。有興趣的玩家不妨多多留意相關技術的發展。

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