AR增强现实的技术实现及案例

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增强现实的技术实现及案例AR先烈：谷谷歌眼镜镜（GoogleGlass）2012年4月发布布，它可以通通过声音音控制拍拍照、视视频通话话和辨明明方向，，以及上网网冲浪、、处理文文字信息息和电子子邮件等等。先锋：微微软HoloLens全息眼镜镜于北京京时间2015年1月22日凌晨晨与Window10同时发发布，6月15日微软软在E3游游戏展上上展示更更完整的的现实增增强版《《Minecraft》游戏。新锐：MagicLeap成立于2011年，2014年获得得谷歌领投的的5.42亿美美元投资资，MagicLeap曾在2015年9月发布布过一段段“直接接利用MagicLeap技术””实现的视频，，没有添添加任何何特效，，但样品品一直没没有曝光光。-91-AR提到AR，可能想想到的应应用：战斗机的的平视显显示器汽车的HUD（（HeadUpDisplay）抬头头显示（（或称平平视显示示器）（（宝马汽汽车高端车型均均已应用用此类技技术）图片来源源：AUTONET-92-ARAR其实一直直在我们们的生活活中购物比价价软件；；点读笔；；谷歌的对对译；语音翻译译软件APP；；导航软件件APP；旅游景区区介绍景景点的APP；；等等国内企业业的机会会不在于于平台，，而在于于找到用用户痛点点，从小小功能突突破。汽汽车后装HUD生产商商Navdy2014年8月月众筹引引起轰动动效应，，目前国国内在汽汽车HUD领域创业的的正如火火如荼，，可以连连接汽车车OBD接口显显示汽车车状态数数据、可可连手机机接电话及及语音回回短信、、可导航航、可语语音或手手势交互互，渐渐渐将成为为汽车智智能平台。该领领域技术术难点在在于台式式机的散散热、强强日光下下的呈像像清晰度度，或者者要抛弃Navdy路路线。

Navdy采用用DLP技术，配备了5.1英英寸透明明HUD“FeelsLikeDrivingInTheFuture””-93-ARAR有两两类，一一类是不不融合现现实，只只从旁提提示信息息用，像像GoogleGlass，一一类是与现实融融合，而而融合方方式又分分两种，，一种是是透明AR（opticalsee--through)：：透过镜片直直接看到到现实世世界；另另一种是是视频叠叠加AR（videosee--through或videooverlay）：通通过摄像像头捕捉捉前方现现实世界界，以视视频加其其它增强强信息共共同呈现现给用户。AR可以看看成VR的超集集，镜片片前面一一遮就成成了VR，不过过目前AR的FOV还还是太小了，，反过来来，VR加个前前置摄像像头也可可实现视视频叠加加型AR，现在在手机和和平板上已经出出现了很很多videooverlay的APP，比比如上海海的小熊熊尼奥（（15年年获纪源源资本GGVCapital领投、、高通等等跟投的的1.2亿人民民币）。。两种融融合AR遭遇的的挑战都都是刷新延迟迟，视频频叠加AR相比比透明AR，优优势在于于算法简简单、劣劣势在于于多为2D视频频，如果是3D沉浸浸式的，，延迟问问题更大大。视频叠加加AR的的两大底底层引擎擎，德国国Metaio于15年年5月22日被被苹果收收购后暂暂停对外外服务，Vuforia于于随后的的10月12日被被高通卖卖给了物联网网公司PTC还还对外服服务，其其它引擎擎还有法国国TOTALIMMERSION的的D‘Fusion、、国内的Realmax、亮风风台HiScene等等。图片来源源：小熊熊尼奥《《口袋动动物园》》-94-AR·《Sight》》（以色色列2012））导演兼编编剧：丹丹尼尔拉索-95-GoogleGlass谷歌眼镜镜最初在在2012年4月5日日发布，，13年年10月月30日日又发布布了第二二代，加加了微型型耳塞（前前代骨传传感耳机机在嘈杂杂背景下下听不清清），并并对小型型近视眼眼镜架做做了适配配处理，14年4月月15日日正式限限量以1500美元发发售，7月正式式开放直直播功能能。GoogleGlass可抬抬头唤醒醒或者““OKglass”语音唤醒醒、摘除除锁屏，，可手势势L型比比划或眨眨眼拍照、可可录像分分享、收收发短信信、上网网、处理理电邮、、查询天天气路况况等，只只是应用用市场Glassware中的APP不不到50款，均均免费。。-96-GoogleGlassLCOS硅基液晶晶微投影影技术。。GoogleGlass实际际上就是是微型投投影仪++摄像头头+传感器+存存储传输输+操控控设备的的结合体体，用的的是Himax的ColorSequentialLCOS显示器（类类似于DLP，，用硅基基液晶反反射光线线），型型号HX7309，分分辨率640x360，显示区尺尺寸4..8*2.7毫毫米，经经曲面镀镀膜棱镜镜反射后后，显示示效果如如同2..4米外外的25英寸16::9屏幕幕，摄像像头像素素为500万，，可拍摄摄720p视频，，16G内存，，支持WiFi与蓝牙连接；；全镜重重50g，电池池570mAh，藏于于右镜架架脚，一次充电电6小时时可用，，但拍照只能用用2小时时，拍视视频撑不不到40分钟。。图片来源源：谢煜煜，知乎乎-97-GoogleGlass2015年1月月19日日，谷歌歌正式停停止了谷谷歌眼镜镜的“探探索者””项目，，虽然成成了先烈烈，索尼、三三星、联联想以及及国内很很多初创创企业也也在跟进进发展自自己的Glass。GoogleGlass得到到了外科科医生、、建筑工工人、机机修工程程师等技技术人才才的认可可，但失失败的原因因有三点点：1、、1500美元元的价格格太贵，，应用少少显得性性价比不不高；2、挂在在右眼上方方的小屏屏幕，与与现实世世界分离离，斜眼眼分散注注意力，，容易有有出行风风险；3、助长了偷偷拍、偷偷录等不不法行为为，触及及了隐私私与版权权的底线线，有些些酒吧、、餐厅、、影院等公共共场合明明确禁止止使用，，用户甚甚至得到到了“眼眼镜混蛋蛋”（Glassholes）的不不雅称呼，，有人认认为正是是谷歌的的极端限限售造成成了拥有有眼镜的的人成为为少数派派，所以以被社会孤立立。-98-GoogleGlass谷歌眼镜镜应用：：Emotient通过表情情分析情情绪，虽虽然有认认为GoogleGlass的应应用场景太少少，但类类似Emotient这样的的系统在在商业营营销分析析中还是是很有帮帮助。第三方Emotient2014年年3月7日推出出了一体体验款全全新应用用，可以以利用谷谷歌眼镜镜分析其他人人的心理理感受。。Emotient起源于加加州大学学的“机器感感知实验验室”(MachinePerceptionLab))，它能能分辨出出类似于于喜悦、、愤怒、、悲伤、、惊讶等等等基础表情，，以及焦焦虑、沮沮丧等复复杂表情情，普通通网络摄摄像头就就能支持持分析。。这家公公司已经于2016年1月8日被苹果果收购。。-99-GoogleGlass·谷歌眼镜镜的工作作被分配配至托尼尼法戴尔((TonyFadell))领导的的消费类类硬件部部门（Nest）智能家居居，Tony是是iPod之父父。2014年年5月原原Glass项项目负责责人AdrianWong投奔OculusVR，由由曾在博博士伦担担任高管管负责太太阳镜OutlookEyewear设计推推广的营营销人才IvyRoss接任。。眼镜研研究并未未停止，，未来可可能更关关注用户户需求，，新款GoogleGlass可能不久久就会面面世，15年6月Google又公公开招聘聘Glass项项目高级级生产技术工工程师，，16年年1月据据《华盛盛顿邮报报》报道道，有人人在FCC（联联邦通信信委员会会）网站上找找到了GoogleGlass的材料，，增设了了录制视视频的闪闪烁提示示灯以规规避隐私私侵犯问题题，另有有消息称称，眼镜镜复出将将主打2B路线线，以尽尽量规避避隐私争争议。不不过看图还是单单目的！！-100-微软HOLOLENS微软HoloLens于北京京时间2015年1月月22日日凌晨与与Window10同同时发布布，迅速速赢得舆论关注注，6月月15日日微软在在E3游游戏展上上展示更更完整的的现实增增强版《《Minecraft》游戏。HoloLens利用3D投射射，在现现实场景景之上叠叠加一层层立体的的虚拟展展示界面面，通过手势、、语音、、蓝牙点点击配件件Clicker交互互，支持持眼球追追踪，可可以在墙墙上获取取消息、、查找联系系人，在在客厅墙墙上直接接进行Skype视频频通话、、观看球球赛，在在地上、、家具间间玩Minecraft等游戏戏，甚至至于可以以将创造造的虚拟拟物品通通过3D打印变变为实物物。“Becausewhenyouchangethewayyouseetheworld,youcanchangetheworldyousee..”Hololens不认认为自己己是AR，而认为自己己是MR（MixReality）-101-微软HOLOLENS微软Hololens项目由由前Xbox孵化项目目总经理理、被誉为Kinect之父的AlexKipman负负责，他他是巴西裔，，2001年加加入微软软后成为为100多项专专利的第一发明明者，被被誉为美美国高科科技行业业25位位最具创创新人才之之一。酷产品Kinect是是微软在在2009年6月2日日E3大大展上发布的Xbox360的的体感外外设，2010年6月月14日日更现名，，11月4日在北北美正式式发售。。它是一一种3D体感感摄影机机，可即即时动态态捕捉、、影像辨辨识、语音辨识识、社群群互动。。2013年5月月28日日的XboxOne发发布会上上，微软软展示了了第二代代Kinect，11月22日正正式发售售，捆绑绑销售。。-102-微软HOLOLENSHololens借用了Kinect的核心技技术，准准确说应应该是头头戴版Kinect++微投影。。Kinect一一代是基基于测量量红外光光斑来进进行深度度检测，，Kinect二代是是基于time-of-flight技术。一一代采用用的是以以色列PrimeSense的三维测测量技术术，该公公司后来来被苹果果收购，而二二代采用用的ToF技术术是09年微软软收购的的以色列列公司3DV的的，微软软之所以以没有在一代代产品中中采用3DV的的技术，，主要是是3DV的感光光芯片要要测量光光飞行时时间，须须做到飞秒秒级的快快门，据据说他们们在芯片片中用到到砷化镓镓，使其其时钟频频率提高高到上百百G，但这样做做成本太太高。两代Kinect都是是两个传传感器，，一个是是红外传传感器，，主要用用来监视视人体的的动作、、深度和温度度，另一一个则是是用来识识别颜色色的RGB摄像像头，两两代都有有人脸检检测，3维重建等功能能。Kinect一一代，彩彩色摄像像头为640**480，深度度摄像头头为320*240，，只能识别两个个人的骨骨骼数据据；K二二代，彩彩色为1080P，深深度摄像像头为512**424，能识识别六个人人的骨骼骼、手指指的灵活活运动，，甚至能能监控用用户的脉脉搏，识识别稳定定精度更更高。一代二代微软HOLOLENSKinect上上市之初初微软5亿美元元营销，，邀请美美国脱口口秀女王王OprahWinfrey在节目目中说“Youarethecontroller”标语语，赢巨巨大关注注。消费费者可以以150美元单单买Kinect1，或以以299美元同同时购买买Xbox360和和Kinect1，销销售一度度良好。。但是，Kinect叫好不叫叫座，2015年停产！！XboxOne上上市后与与Kinect2捆绑绑499美元销售，，问题是是一直配配套游戏戏多属家家庭娱乐乐与健身身，并且且体感游游戏对客客厅空间间有要求，缺缺重型游游戏。难难敌399美元元的索尼尼PS4，销售售比拉开开到1::3，微微软只得得于2014年6月月9日放放开捆绑绑销售，，可以399美美元购买买XboxOne，，主机销销售虽稍稍稍追回，因为为价钱低低了，且且没有了了Kinect的资源源占用，，图像性性能提升升了10%，而而Kinect则则慢慢滑滑向深渊渊。微软软为了扩扩大应用用，还曾曾于2012年年2月推推出第一一代KinectforWindows，售价价为249美元元，2014年年7月推推出第二二代KinectforWindows，售价价为199美元元，不过过，最后后到2015年年4月初初宣布停停产。Kinect家家族累计卖出出2900万部部。Kinect团队转战战Hololens，是新生生，还是是会重蹈蹈覆辙？？-103--104-微软HOLOLENSHoloLens是一一款基于于深度摄摄像头，，高性能能处理器器和双屏屏幕显示示的头戴戴式计算算机设备，可以以独立使使用，支支持WiFi和和蓝牙，，内置CPU、、GPU和一颗颗首创的的HPU全息处理器，，具备立立体音效效系统以以及一整整套传感感器实现现各种功功能。不不过Hololens不像GoogleGlass那样样在室外外用，而而是设定定为室内内用，避避免了GoogleGlass的隐隐私争议，我们们认为一一是室内内光线较较暗、利利于其展展现，二二是Hololens室内预预建模的的需要。。图片来源源：Imgur，作者者不详微软HOLOLENSHoloLens原理如下下图：微微软凭借借积累深深厚的Kinect深深度摄像像头技术术，以及及基于SLAM（实时时定位与与地图构构建）技技术打造造的KinectFushion3D建模模技术，，从原型型机试用报报告看，，3D渲渲染达到到720P画质质、刷新新无延迟迟、定位位精准。。再下图图，感觉觉Hololens在识识别方面面用的还还是Kinect1的的光编码码技术，，如果能能用上Kinect2的ToF技术，产品品就可以以用于户户外，但但是，成成本！功功耗！资料来源源：聂崇岭，，36氪氪；徐浩，知知乎-105--106-微软HOLOLENS全息波导导呈像原原理，国国内也有有论文研研究（http:////R5Jxc3p），乃乃微投产产生图像像经透镜后后变平行行光，在在光栅1的衍射射效应下下满足全全反射条条件并沿沿波导方方向无损损前行，到达达光栅2后从波波导射出出进入人人眼成像像，这种种垂直偏偏转传播播方法减减少了传传播距离、减减少了折折镜使用用，有利利于简洁洁轻型化化。为了了保障图图像的完完整并给给眼睛一一些活动空间间，需要要扩展出出瞳技术术，即分分多次出出射并多多次成像像。需要要克服的的是复杂杂的像差形式式与严重重色散。。Kipman则透露露：“光光粒子会会在设备备的光引引擎中跳跳动数百百万次，然然后进入入头盔的的两个透透镜，在在里面的的蓝绿红红玻璃层层之间跳跳跃，而而后进入入你的眼球后后方”。。据悉Hololens微投投采用的的是双LCoS方案，也也是Himax产品。。这里借用用Sony在研研的全色体全息息波导眼眼戴显示示技术图来说说明，Sony把红蓝光栅置置于一个个波导内内部，绿色置于于另一波波导内部部，微软应该该是全部部独立了了。（资料来来源：中中科院长长春光学所曾曾飞）微投光栅1光栅2-107-微软HOLOLENS微软在13年底底1.5亿美元元向军工工企业ODG收购了几几十项智智能眼镜镜方面的的专利，，应该有所凭凭借，而而ODG自己还还在做眼眼镜，针针对2B市场15年6月预售售一款R-7的眼镜，，16年二二季度开开始发货货，售价价2750美元元，重约约125g，效效果相当当于在房房间里看看65寸寸电视。资料来源源：刻度度网-108-微软HOLOLENS微软2015年年1月对对少数媒媒体开放放的原型型机体验验，达到到震撼效效果，虽虽然是线线路板裸裸露的很大大很沉重重的产品品，但性性能上比比Kinect要强大大，能耗耗要相对对较低，，其左右右各二的深度度摄像头头的视角角达到120x120度度，投影影也是全全视野。。不过，5月Build大会开开放体验验的开发发者版反反而tradeoff成成40度的视窗窗，就像像在两英尺外观观看15英寸的显显示屏，，被舆论论一顿痛痛扁！公公司称，，因为制制造全息息投影所所需要的玻璃璃十分复复杂，视视野越宽宽、玻璃璃越大，，废品率率会提升升不少，，成本显显著提高高，另外电量量也跟不不上。该该窄版在在一般情情况下续续航最高高可达5.5小小时，但但重度玩玩家可能撑不到到2.5小时。。微软HOLOLENSHololens开发者套套件于2016年2月月29日日开始预预订，并并于3月月30日日旧金山山Build开开发者大会正正式推出出，售价价3000美元元。套件件包括开开发工具具及HoloStudio、、Skype、、HoloTour等软软件，配配套新游游戏也被被曝光，，其中包包括《Fragments》》、《YoungConker》》、《RoboRaid》三三款游戏戏。《Fragments》》犯罪游游戏，玩玩家在起起居室中调查案案件并询询问游戏戏角色；；《YoungConker》》将松鼠鼠带到玩玩家房间间；《RoboRaid》》第一视视角射击击游戏，，消灭墙墙面上出出现的入入侵外星星人。购购买者还还将获得数百百款Windows商商店UWP应用用，UWP通用用应用平平台，一一次编译译、可在在各类微软系终终端运行行。参数：显显示屏：：透明全全息透镜镜；2xHD16:9光学引引擎；自自动校准准瞳孔距离；；2.3全光点点全息分分辨率；；2.5K流明全全息密度度。内存存：2GB；存储：64GB；重量量：579g；；相机：：200万万像素照照片，720P视频；；电池：：2-3小小时活跃跃使用电电池寿命命，2周周待机时间，，被动冷冷却；OS：Win10。。-109--110-微软HOLOLENSHololens到底有什什么用？？有人说说有了Hololens就不不用买电电视了，，甚至开开玩笑说说家里也不用用装修了了，只要要一张沙沙发床就就能入住住。目前前Hololens的问题包包括价格格昂贵、室内内使用、、视野窄窄。3000美元价价格使得得只能限限于2B业务，，如果要要2C的的话，价价格要砍砍剩一成成才合适适。我们认为为AR的的价格应应低于VR，AR不适适合像VR一样样玩重型型游戏，，在家中中真实环环境下打怪怪、日久久会形成成精神障障碍，AR的作作用更多多的就是是对现实实的增强强，而非非对现实的虚虚幻。这这样AR可以降降低性能能要求、、降低成成本与价价格。尽量应做做到室外外使用，，室外对对AR有有刚需，，实时3D建模模对室外外非2B项目目非必需需可简化化，并可可根据外外部光线线强弱自自动调节节亮度。。窄视场、、沉浸感感差的问问题可以以将就，，把它当当做双目目版GoogleGlass就好好了，至至少不会会有“GG眼”（右右图）。。耗电量：：计算视视觉、SLAM，以及及反向3D建模模，都很很耗费计计算量，，需要简化化。总之我们们认为，，目前可可以将就就Hololens的窄视场场版本，，但价格格最好在在300美元以内。宽视视场版本本要出来来估计没没有三年年、五年年不行，，电池、、镜片材材料并不不遵循摩摩尔定律。-111-GoogleGlass可能能之反击击当然，谷谷歌也不不是吃素素的，谷谷歌3D建模神神器ProjectTango2014年年2月从从GoogleX毕业，，谷歌还还成功为为该项目目研发出出一款Android手机原原型机，，配备了了一系列列摄像头、传传感器和和芯片，，它能在在你走动动时，自自动扫描描四周绘绘制出周周围世界界的3D模型，每秒秒进行1500万次3D测量量。项目目其实是是摩托罗罗拉移动动此前的的研发团团队负责责，项目负责责人JonnyLee曾曾在微软软的Kinect项目工作作，2011年年加入Google。。谷歌也是内嵌嵌Kinect使用的的PrimeSense深度度处理芯芯片，矢矢量处理理器使用用硅谷创创业公司司Movidius的芯芯片，后后者已经经发布了了核数量量从8个个增加到到12个个的“Myriad2”。MagicLeapMagicLeap成立于于2011年，，2014年2月完成成5000万美美元A轮轮融资，，2014年10月得到谷歌歌投资，，2015年3月公司司发布过过一段AR办公公室打怪怪的第一一人称射射击游戏戏视频，这是是比微软软更领先先的创意意，一下下子吸引引了业界界的注意意，不过过该公司司当时并并没有附带真真实性声声明。顺顺带说一一下，此此举倒是是刺激了了微软不不断去开开发配套套Hololens的游戏，，微软透透露《RoboRaid》由由一支8人团体体用了短短短12个星期期就开发发出来了了，以显示其其开发环环境之友友好。MagicLeap宣传语语：Yournewwaytobringmagicbackintotheworld.MagicLeap也不认认为自己己是AR，而认为自自己是CR（CinematicReality）电影影级现实实。-112--113-MagicLeapMagicLeap于2015年年10月月20号号《华尔尔街日报报》WSJD展会上上展示了了一个视视频，办公桌下下紧张的的机器人人、办公公桌上的的太阳系系，视频频注脚特特别强调调，这是是利用MagicLeap技术实实现并实实拍的视视频，没没有添加加任何特特效。-114-MagicLeapMagicLeap随后不不久又公公布了一一条新视视频，体体育馆中中跃起大大鲸鱼，，视频中中的观众众是裸眼的的，让人人震惊裸裸眼全息息时代的的到来，，MagicLeap总是用用一个个个视频撩撩拨大众的神经经，但产产品为何何至今尚尚未揭晓晓，引发发无数质质疑，特特效！骗骗子？这这次的确确是特效，MagicLeap是需要要佩戴眼眼镜的，，视网膜膜呈像，，它还是是给公众众带来了了新的概概念，数字光场场技术((DigitalLightfield），也也是与Hololens最大大的不同同。·MagicLeapMagicLeap2014年10月获获得由谷谷歌领投投的5..42亿亿美元B轮融资，高高通资本本、KPCB、、AndreessenHorowitz等大大牌投资机构构跟投，，请注意意是谷歌歌自己，，而非其其风险投投资部门门GoogleCapital和GoogleVentures，谷谷歌新任任CEO桑达尔皮查伊((SundarPichai))（俗称称劈柴））甚至出出任了该该公司董事。。2016年2月完成成7.935亿美元C轮融资，，阿里巴巴巴2亿美美元领投投，WellingtonManagement,T.RowePrice,JPMorgan,,MorganStanley,FidelityInvestments,WarnerBros.,QualcommVentures,Google跟投，蔡崇信入董事事会，估估值达45亿美元（（非之前前传说的的120亿美元）。有人质疑疑谷歌投投资这是是给微软软Hololens逼逼急了乱乱投医，，难道这这么多大大佬捧场场竟遭遇了皇帝帝的新装装？-115-·桑达尔皮查伊（1972-）），印度度裔，2015年年8月就就任谷歌CEO-116-MagicLeapMagicLeap的团队队堪称梦梦幻。创创始人兼CEO，RonyAbovitz曾是MAKO外科手术机机器人公公司的联联合创始始人，这这家公司最最后作价价16..5亿美美元卖掉掉。朋友们评价价Rony风趣趣幽默、、思维活活跃、善于说服服人，也也常会做做出一些些让人意意想不到的的事情。。

创始人RonyAbovitzMagicLeap其实聚聚集了很很多计算算视觉、、数字光光场技术术的大牛牛，比如如感知研研究的高高级副总裁裁GaryBradski，他于于1999年在在Intel时时就创立立了OpenCV(开开源计算算机视觉工具库库)，他他还是Stanford顾问问教授（（可惜此此人于16年5月正与与公司互互诉公堂堂），再比如计计算视觉觉的技术术负责人人Jean-YvesBouguet，原来来在Google负责责谷歌街街景车的制造造。团队队还有知知名游戏戏设计师师GraemeDevine、、著名科科技市场场首席营营销官BrianWallace、Beats公司前前CFOScottHenry，还还有一位位科幻传传奇小说说作家NealStephenson被任命命为“chieffuturist”，，他是《《雪崩》》、《钻钻石年代代》、《《编码宝典》》、《巴巴洛克记记》等经经典科幻幻小说的的作者。。MagicLeapMagicLeap产品原理理分为四四个步骤骤：1、、数字光光场拍摄摄（光场场相机））；2、、3D信信息感知--SLAM-3D场景景识别--3D反反向建模模-实时时CG图图像渲染染；3、、光场显显示；4、交互。第2步在微微软Hololens中做过过介绍，，MagicLeap露了一一手，初初始的校校准、传传统方法是是对着国国际象棋棋棋盘反反复校准准，他们们对着一一个特制制奇形怪怪状物体体一次快快速校准；第第4步前前文介绍绍较多，，MagicLeap开发了了手套，，申请了了一些手手势指令令的专利。MagicLeap光场显示示想达到到的效果果：1、、从眼镜镜中看出出去无法法辨真假假，因为为所见都是从真真实光场场中采集集的光线线集，传传统显示示没有保保留光线线方向信信息，屏屏幕是漫漫反射的，从从屏幕上上某一点点发出的的所有射射线都是是相同颜颜色的，，而光场场显示要要求从同同一点出发的的不同射射线具有有不同的的颜色；；2、眼眼睛长时时间不疲疲劳，因因为光场场信息完完整、人眼想看看哪里、、哪里就就能自动动对焦，，而不是是屏显3D、眼眼睛始终终聚焦屏屏幕上。。公司称，他他们开发发了一种种全新的的光场芯芯片，并并将在佛佛罗里达达用废弃弃的摩托托罗拉工工厂做生产。。资料来源源：顾险险峰-117--118-MagicLeap数字光场场拍摄：：描述一一个光场场需要7个维度度：3个个三维坐坐标，2个极坐坐标表示示这个点上通过过的光的的方向，，1个波波长表示示光的颜颜色，还还有1个个是时间间t。如如果只考考虑光场被投射射到二维维平面（（如视网网膜）的的话，关关键维度度只有4个：2个是平平面上点点的坐标，2个个是入射射光的方方向，相相比2D拍摄多多了后2维。光场魔盒盒解释：：假设用用一个玻玻璃盒子子罩住一一只兔子子，我们们记录下下盒子表表面任意意一点向三维维空间任任意一个个方向发发出的一一条射线线，这时时即使挪挪走这只只兔子，，我们观观察光场信息息还是会会以为兔兔子在原原处。早期光场场采集的的方法简简单粗暴暴，就是是用大规规模相机机阵列，，随着数数字相机机技术的的成熟，开始始密集针针孔相机机，最后后是按照照仿生学学的昆虫虫复眼来来获得光光场。资料来源源：顾险险峰-119-MagicLeap光场相机机（Camera3.0，，1代是是胶片相相机，2代是数数码相机机）代表表产品Lytro可先拍照、后后取焦，，2006年斯斯坦福毕毕业的吴吴义仁((Yi--RenNg，马马来西亚亚裔，1979年9月21日日－)创创办，博博士论文文终孵化化出2012年年2月第第一代产产品，价价格399.99美元元（后折价价到139.99美元元），玩玩具型产产品，2014年7月月第二代代Illum，，价格1599美元，，有点专业业派头。。二代4000万像素素光场解解析度（（40--megaray光场场感应器器），一一代为1100万像像素。镜镜头与传传感器中中间有9万颗微微镜头阵阵列，记记录的全全部光场场原始信信息包含大大量不同同方向的的光信号号叠加在在一起，，Ng利利用傅立立叶变换换把不同同的信号号分解开，再再根据使使用者的的需要重重新组合合，名为为“傅立立叶切片片摄影””的后期期处理方方式合成出聚聚焦于任任意一点点的照片片。吴义仁与与Lytro第第一代产产品MagicLeap但是，Lytro至今今销售不不佳，原原因：1、单看看2D画画质仅4百万像像素，还还不如手手机镜头（2D照片大大小5M，RAW格式式则是50M，，xRAW格式式142M），，因为要要储存多多个深度层面面信息，，单层分分辨率就就低了；；2、用用途有限限，后取取焦的需需求少，，媒体记记者暗光偷拍拍、抓拍拍算是一一种小众众需求；；3、光光场信息息量大，，抓拍时时又容易易因成像像时间长而错错过最佳佳时机；；4、没没有可变变焦的视视频录制制功能，，因为信信息量太太大了；；5、先拍照后后对焦功功能被对对手快速速模仿并并推出廉廉价替代代品，比比如有软软件一次次拍多张张不同焦点的的画面、、松下推推出一次次拍1秒秒的不同同景深4K视频频，以及及谷歌推推出的免免费拍照应用可可调节照照片景深深。总之，我我们认为为Lytro嫁接上MagicLeap才有望带带来需求求井喷，，不过也要要先解决决光场信信息压缩缩问题，，目前已有有MIT的Tesseract等研研究压缩感知，，类似于于唱片--WAV-MP3等有损压缩缩-FLAC等等无损压压缩。且且等着！-120-Lytro第二二代Illum-121-MagicLeapLytro2011年年6月获获得5000万万美元A轮投资资，2013年年11月月获得4000万美元元投资，，2015年2月月获得5000万美元元投资，，恺英网网络16年2月月18日日公告称称拟400万美美元投资Lytro，，持股1.27%，总总估值3.15亿美元元。但目目前Lytro每年都都要亏损损掉4000万万美元。Lytro2015年年宣布转转战虚拟拟现实，，11月月发布了了全新的的可拍摄摄360°全景景的光场场相机LytroImmerge，产品品尚未正正式发售售。MagicLeapMagicLeap光场呈像像方式采采用光纤纤投影显显示(Fiberopticprojector))，负责责人BrianSchowengerdt，导师是是华盛顿顿大学EricSeibel教授，导导师团队队研究内内窥镜数数十载，，Brian的的想法很聪明明，把过过程倒过过来可以以做成一一个高分分辨率的投影影仪，他他早在2004年就发发了相关关论文，，2013年曾公开开展示一一种直径径1毫米、基基于光纤纤扫描的内内窥镜，，原理是是微电脑脑通过基基于微机机电系统MEMS的的驱动器器Actuator，精精确控制制超细光光纤末端，，在1毫毫米直径径的管子子中高速速旋转，，由小变大画同同心圆来来完成扫扫描，1mm宽宽9mm长的光光纤能投射射几寸大大的高清清蝴蝶图图像，有人发发现它现在已经经在为美美国国防防部研制制分辨率率达到4K级别的光纤纤扫描显显示设备备。视频链接接：http::///RqOntaZ

资料来源源：聂崇崇岭，36氪；；胡伯涛，，知乎-122--123-MagicLeap光场显示示主要是是两种方方法：空空间复用用（spacemultiplexing）和时间间复用（（timemultiplexing）。有研研究表明明用6个个聚焦距距离加上上一种线线性混合合（linearblending）的渲染算算法就基基本能实实现从约约30厘厘米到无无穷远让让人眼自自然对焦焦。“空空间复用用”用一根光线线实现不不同聚焦焦距离，，Nvidia做的原原型属于于这种，，MagicLeap公布的的专利也是这种种，因为为光纤输输出的只只是2D画面，，要还原原光场，，MagicLeap在光纤纤外端放上一个个弯曲微微镜阵列列，镜面面受光线线方向2维数字字信号控控制磁场场来快速速调整，，每个小单元元反射光光纤2D光的一一部分来来生成3D空间间中一个个特定点点的光场场，最大大问题是分辨率率大打折折扣；“时间复复用”就就是用高高速原件件快速产产生不同的的聚焦距距离，这这样分辨辨率不损损失。此外外用光纤纤束的位位置差来来得到不不同聚焦距距离效率率更高，，光纤束束也能实实现更大的的FOV。MagicLeap可能实实际上用后后种。资料来源源：谷歌歌吴博士士，钛媒媒体；胡胡伯涛，，知乎图片来源源：金色色葡萄，，果壳网网-124-MagicLeap光场显示示的难点点：这是是很多技技术派人人士关心心的，目目前释放放出来的的视频都都是在昏昏暗环境中，，用3D图像的的高亮来来遮挡真真实环境境。如何何能在一一个明亮亮的环境境中渲染染黑色的图像像？或者者说，如如何将真真实环境境的物体体完全替替换掉？？MagicLeap也申请请了相关专利，，用凸镜镜形成虚虚像、同同时遮蔽蔽现实实实像。图片来源源：金色色葡萄，，果壳网网MagicLeap总之，MagicLeap原理中中的技术术都有多多年的学学术界研研究，并并被证明明是可行行的，MagicLeap把它们们组合起起来，有有创新之之处，但但比Hololens还要大大一个数数量级的的计算量怎怎样才能能做到小小型化，，这是最最大的问问题，目目前体验验者反映映的一个个词是“Bulky””，所以以我们认认为MagicLeap开发者者版本要要出来至至少需要要五年以以上、甚至十年年时间，，MagicLeap连续融融资就是是为了打打好持久久战。光场技术术解决的的是真3D、眼眼部无疲疲劳，目目前的技技术达到到的是假假3D、、无眩晕晕，性价比上上也不差差，用户户真的会会为价格格昂贵的的光场显显示买单单吗？光场其实实是一个个古老的的概念，，1846年法拉拉第给出出的定义义，光场场拍摄早早在1936年就有开开始研究究，光场场显示在在1996年被被微软和和斯坦福福学者引引进到计计算机图图形学领域，，发展到到今天已已经20年了。。据悉微软软曾经出出过一版版基于光光场的游游戏，类类似孤岛岛寻宝，，所有场场景都是是从真实实自然中采采集，非非常逼真真，但是是最后没没有引起起任何反反响，无无疾而终终。我们们认为微微软的光场场试验失失败于当当时还没没有沉浸浸式头盔盔设备的的配合，，现在有有些不同同了，如如果这条路路能成功功，我们们估计微微软利用用技术积积淀追上上来的机机率也存存在。-125--126-全息3D投影3D全息息投影因因为是裸裸眼3D被人看看好，该该技术利利用光线线干涉原原理记录录物体光光波信息，再利利用光线线衍射原原理再现现物体光光波信息息实现成成象，1947年英国国物理学学家盖伯伯发明，1962年苏联联科学家家丹尼苏苏克拍摄摄得第一一张实际际记录了了三维物物体的光光学全息息投影照片片，技术术发展并并不快，，目前有有些应用用如在博博物馆中中的展示示、舞台台晚会表表演如羊年春春晚李宇宇春表演演的《蜀蜀绣》、、日本初初音未来来的演唱唱会等，，但直到到目前所所有的全息成成像都需需要一个个成像介介质，比比如透度度很高的的成像膜膜、纱、、雾气、、塑料、、玻璃等，所所以被称称作伪全全息。网友DIY的成成像罩子子，利用用手机实实现全息息投影全息展示示柜-127-全息3D投影Bleen号称称是“世世界上第第一款真真正意义义上的全全息3D投影仪仪”，可可在上方方8.3英尺的的范围内投投影出实实时动态态全息影影像，并并能触摸摸实时交交互，Bleen称不不是喷水水雾做介介质。它在在Indiegogo上众筹筹，225美元元预定，，拟2015年年10月月上市，，价格400美美元，但是它跳跳票了！！日本AerialBurton研研发了一一套系统统，使用用了一系系列精准准调节的的激光发射器器，有选选择地电电离空气气分子全全息成像像，并能能触摸交交互，产产品也是是原型，，像素低。可可穿戴的的、高清清晰度、、空气介介质的真真全息投投影技术术要走入入生活还还需要相相当长时间。。Bleen效果果图AerialBurton的的触摸交交互演示示-128-VR/AR二合合一（VR+视视频叠加加式AR）Oculus于15年年5月收收购英国国一家计计算机视视觉公司司SurrealVision，，擅长3D场景景技术，三位位创始人人博士都都是大牛牛，RichardNewcombe、RenatoSalas-Moreno和StevenLovegrove，，第一位