当激光投影遇见AR会撞出怎样的火花?

http://www.edu.hc360.com2017年02月22日15:16 来源:中国数字视听网T|T

    【慧聪教育装备网】随着市场化进程的推进,越来越多的AR与激光投影产品形态的出现,未来也会有更多的领域将搭载激光投影技术的AR系统装置列入采购计划。

    在当前科技风潮中,AR(AugmentedReality,增强现实)无疑是时下最流行的、最热门的技术应用之一。这种利用计算机系统产生三维信息来增强用户对现实世界感知的新技术,近年来广泛应用于医疗、娱乐、航天、影视、游戏、社交等领域,并迅速渗透到人们的生活。在刚刚过去的第十八届高交会上,AR产品随处可见。

    AR同样是一项富有魅力的前沿交叉技术。当激光投影显示技术与AR实现完美融合,激光投影便成为一支催化剂,借助它你就能进入另一个全新的环境。

    一、激光投影的强势崛起

    AR应用耀眼夺目,但头顶第四代显示技术光环的激光投影显示,可也是近几年来科技圈的狠角色。以“优异画质”著称的它,技术革新速度已经超过了摩尔定律。面对更清晰的屏幕,更具表现力的色彩,更真实沉浸式的交互体验,用户对于激光投影显示性能的需求已经得到充分的满足。

    在中国工程院院士许祖彦看来,作为新一代显示技术,激光显示具有以下优势:第一个优势是几何、颜色双高清。激光的亮度高,易达到人眼几何分辨极限的大屏幕显示。现有的高清电视是1280×720、4K,将来可以实现8K以上的大屏幕显示。比如,迪威视讯最新的4K激光光源工程机最高单机亮度可达到60,000流明,并可实现70平米以上的超大面积显示。

    在颜色高清方面,由于激光的谱线很窄,红绿蓝三基色激光源光谱宽度比现有显示器的光谱宽度窄8倍,那么颜色数可提高512倍达到85亿以上,显示非常细腻的颜色。

    第二个优势是全色。由于激光为线谱,可达色度图边缘,色饱和度高;激光谱线丰富,可构成最大色度三角形(90%以上),可将现有显示的色域覆盖率提高3倍。以迪威视讯4K三基色激光工程投影机为例,其能表现自然界中90%以上的人眼可识别色彩。

    第三个优势是真3D。激光显示可通过全息技术再现物体全部信息(波长、振幅、相位)实现真3D,而不是采用戴眼镜才能实现的“假3D”。

    “激光全息投影技术是全息摄影技术的逆向展示,本质上是通过在空气或者特殊的立体镜片上形成立体的影像。不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感,全息投影技术是真正呈现3D的影像,可以从360°的任何角度观看影像的不同侧面。”

    因此,激光投影显示是新一代显示技术,它以窄带相关光源取代宽带非相关光源,可实现几何、颜色双高清、高色饱和度、大色域、真3D,达到人眼分辨极限的高保真图像的再现。

    迪威视讯激光显示业务相关研发人员表示,激光显示具有色域空间大、光源寿命长、节能环保等独特优势,所以其呈现出来的画面颜色鲜艳、色彩丰富,具有立体的层次感,其与AR/VR、全息等前沿技术融合应用发挥空间很大。

    二、激光投影与AR撞出火花

    传统VR技术给予用户一种在虚拟世界中完全沉浸的效果,是另外创造一个世界;而AR技术则把计算机带入到用户的真实世界中,通过听、看、摸、闻那些虚拟信息,来增强对现实世界的感知,实现了从“人去适应机器”到技术“以人为本”的转变。AR增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。增强现实提供了在一般情况下,不同于人类可以感知的信息。

    AR系统具有三个突出的特点:真实世界和虚拟世界的信息集成;具有实时交互性;是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。AR增强现实系统感受到在客观物理世界中所经历的身临其境的逼真性,当然,想要产生如此逼真的立体效果,除了技术与硬件设备的配合,还需要有立体高清的背景显示内容支持。

    “当AR系统搭载上高亮的激光投影装置,投射出来的画面清晰明亮而又细腻逼真,更实用高效,沉浸感体验也更强。“迪威视讯先进视觉业务相关负责人说。

图2 AR虚拟驾驶

    当今模拟仿真应用的复杂性,带来了显示和图像方面的多种挑战。迪威视讯推出的基于激光显示的增强现实解决方案可以在任何尺寸或形状的屏幕上显示图像,可以前投,也可以背投,可以是球形、圆柱状、圆锥状的屏幕,也可以是平的屏幕,可以是小团队规格的屏幕组合,也可以是大规格的穹顶式组合配置,以满足客户的定制化、个性化需求,营造更为真实、震感的场景和氛围。

    三、激光投影与AR融合布局范围

    AR能为我们提供现实中无法直接获知的信息。但是,更深层次来讲,这种信息实际上又让每个人眼中的世界更加多样性。同样的大楼在我们的AR视线里,会披上完全不同的“信息外套”,这或许又是一种”长尾现象”。另外,譬如京基101和地王大厦,在地理上没有任何关联,可是却在AR中可以以信息的形式连接到一起。这些都是目前AR已经显现出来的一些特点。当然随着技术的发展,未来的AR可能会更加先进。

    目前,基于激光投影显示的AR增强现实技术在娱乐、军事国防、室内设计、房产开发、工业仿真等领域有着广泛的应用。譬如在军事国防工业上,增强现实技术以三维视景仿真演示系统与虚拟界面为主要实现手段,目的是为相关仿真及试验过程提供三维视景显示、虚拟仪表仿真、手柄操作等模拟控制、动态参数显示及态势显示,用于监控整个试验过程,并为用户提供真实清晰的可视范围,以及逼真的地形、地貌和纹理。

    现阶段,单通道立体激光投影系统是一种低成本、操作简便、占用空间较小、具有极好性能价格比的小型半沉浸式增强现实显示系统,被广泛应用于高等院校和科研院所的虚拟仿真实验室中。

    而诸如CAVE等多通道的三维增强现实技术解决方案,旨在为用户提供一个更加逼真的环境,满足各种仿真及试验需求,目前已广泛应用于航空航天、国防、教育和培训、政府和基础设置、交通等行业。

    四、“laser+AR”的未来前景

    VR与激光投影技术都在深刻变革娱乐、教育、医疗、军工等领域。有机构预计,到2020年,AR/VR的市场份额将达到1500亿美元。而激光显示未来三年是渗透率由10%-60%的重要阶段,四年后也将晋升为千亿级朝阳产业。

    “我们正在不断调查市场需求,并不断推陈出新,包括集成激光投影、立体声和AR/VR等技术以提供整体解决方案,以最低的成本造就最高的性能和灵活性。”前述迪威视讯先进视觉相关负责人表示,“迪威视讯基于三基色激光打造的AR增强现实解决方案,为AR市场带来了‘真实世界’的解决方案,加速推进产业创新的步伐。”

    随着市场化进程的推进,越来越多的AR与激光投影产品形态的出现,未来也会有更多的领域将搭载激光投影技术的AR系统装置列入采购计划。

责任编辑:常丽圆

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