新的硬件可以让任何电脑运行交互式的3D界面

2017-11-22 14:23      来源:科技快讯网 作者:约翰·蒂默


   第一次使用全息图的经历和其他许多人一样,完全是虚构的:在原始的“星球大战”中从R2-D2投射的一个小小的蓝色人物。大约十年之后,我从纽约市的全息博物馆现在关门大吉了解了现实世界的艺术状态。全息图确实存在于他们所有的3D荣耀中,但是它们是静态的。当全息图被制作时,你决定要显示一个图像,就是这样。没有来自公主的动画消息。

  但是自那以后有了进展。具有实际刷新速率的全息显示 -尽管速度很慢 - 而其他方法已经被描述,但基于这些的产品还没有出现。与此同时,3D的非全息方法也取得了突破。电视和电影屏幕以简单的眼镜观看3D视图,但不允许互动。身临其境的护目镜和装备确实可以进行互动,但只有佩戴护目镜的人才能将其与附近的任何人隔离。

  所以当布鲁克林公司Looking Glass的创始人肖恩·弗莱恩(Shawn Frayne)为我们提供了一个机会来看看他们叫做Holoplayer One的事情时,我们就很感兴趣。这是一个3D投影系统,可让用户与投影图像进行交互,而不需要使用护目镜或眼镜。也许最重要的是,它已经快要上市了。

  3D大脑映射

  非全息系统通过利用我们的视觉系统正常工作的优势来创造视觉深度的幻觉。我们的眼睛对于深度知觉并不是很有个性,相反,我们两只眼睛获得的信息的细微差异被大脑解释,以提供关于深度和相对位置的信息。这种情况自然发生,因为我们的眼睛稍微分开 这种分离足以使他们从略微不同的距离和视角观看三维物体。要了解这个问题的重要性,你只需要花费大量的时间试图用你的一只眼睛来关闭生活。

  但是有可能欺骗大脑思考从平面屏幕投射的图像具有深度。最古老的可追溯到16世纪的是胡椒的幽灵,它依靠镜子和部分反光玻璃的组合,以及距离 - 你需要远离它,使其他的视觉线索深度不要“ t破坏幻觉。这是最着名的用来创造从死亡的说唱歌手图帕克“现场”表演。

  但另一种方法是简单地喂两只眼睛稍微不同的图像。您在电影中获得的3D眼镜只需在您的每只眼睛前放置不同的滤镜。结合正确的内容,这可以确保您的眼睛看到略有不同的图像。VR眼镜通过在每只眼睛的前方放置不同的屏幕来进一步简化事宜。

  Looking Glass的创始人Shawn Frayne指出,Holoplayer的运作原理类似。它确保只要你的脸部位于一定距离(一两米)和视角内,你的两只眼睛就会看到不同的图像,让你的大脑把这个显示器解释为三维的。但是为了这样做,它不需要任何护目镜或眼镜。这是如何运作的?

  该系统的基础是一个标准的LED显示屏。但硬件被分成32个重叠的子显示屏,每个显示屏幕上的项目略有不同的角度。这些子显示是交错的,意味着它们的像素被混合在一起,而不是作为排列在网格上的单独的离散图像。直接看LED显示屏,这产生了一个模糊的对象版本。

  光线离开LED显示屏后,发生了奇迹。首先,它到达一个称为分束器的部分反射的偏振敏感镜。这只有当它具有特定的偏振并且被配置为匹配LED的偏振时才反射光。它将光线发回到硬件中,并朝向LED显示屏上方的空间,该空间被反射涂层覆盖,该反射涂层也旋转光的偏振。当光线从设备返回并到达分束器时,偏振发生变化,从而不再反射,从而使图像从Holoplayer中出来。

  作为所有这些反射的结果,个别显示器在空间上略微分离。分离足以确保您的眼睛看到不同的图像,然后您的大脑将其解释为三维视图。弗雷恩告诉阿尔斯说:“如果没有头盔,我们一次就能打出近三十个视图,而且你的眼睛会拦截那些从系统中溢出的视图到太空。”

  该系统足够灵活,可以利用技术进行改进。Frayne向我们展示了一个更高分辨率显示的版本,看起来效果更好。也有可能在硬件内部出现3D视图,这似乎也提高了图像质量。但是这远离了系统的另一个卖点:深度敏感的交互性。

  3D触摸

  在操作硬件的上方,Holoplayer配备了一个能够在空间跟踪手指和手势的英特尔实感摄像头。这使得系统是交互式的,因为它可以比较用户手指的位置和显示的项目占用的空间。Frayne说:“我们将你的手指放在Holoplayer 1的顶部,然后将跟踪信息输入到应用程序中,并允许您直接操作浮动三维场景。

  Frayne展示的软件可以让用户用手指和其他虚拟车床软件绘制3D图像,雕刻旋转物体(软件可以将输出直接发送到3D打印机)。甚至有一场游戏涉及围绕旋转的3D景观移动块。

  对于游戏,一个标准的游戏控制器配备了一个白色的塑料球,易于追踪,允许集成手势和一些按钮糖化的秸秆。目前,Looking Glass只追踪一个手指,但Frayne说没有理由追加数字也不能跟踪(英特尔技术可以处理所有10个数字)。而且,也许更为戏剧性的是,这些手指不一定来自同一个用户。

  投影方法是使这个东西不仅仅是个人界面的关键。显示器的有效区域内的任何人都将看到与使用该显示器的人完全相同的内容,并且会以与用户完全相同的方式将该用户的手指视为与投影内容进行交互。“如果我在三维场景上碰到一个位置,就让我们说一个X翼的正面漂浮在Holoplayer 1上 - 坐在我旁边的我的朋友看着我的肩膀,看到我的手指与X轴的同一个尖端重合,我看到的翅膀,“弗雷恩说。“这意味着我们可以有一个共同的经验,我们如何与没有头饰的浮动三维场景互动。这打开了你可以与系统进行的各种交互,

  在这个界面中工作有多容易?我的经历相当混杂。绘画的时候,我肯定可以让系统反映我的意图。然而,试图玩这个游戏是一个重大的失败,因为要弄清楚控制器的深度与我看到的图像的深度是相当具有挑战性的。Frayne告诉我们,实践中事情会变得更好,而年轻的用户往往会更容易适应。

  未来的界面?

  目前正在提供的硬件Looking Glass不适合休闲用户--Frayne表示他们希望将其交给开发人员,以便他们可以开始探索如何有效地使用3D界面。尽管如此,750美元的市场上的一些VR耳机的价格还不算太高,大规模生产也会降低这个价格。这个版本的解决方案并不是很出色,但是(如上所述),在不改变任何基本的操作的情况下,可以增加这个版本。

  毫无疑问,这是一种体验3D界面的方式。它不需要任何特殊的准备工作 - 没有Google或者眼镜,而且正如iPhone首次演示的那样,使用手指进行交互,极大地减少了操作基于手势界面的麻烦。硬件本身非常紧凑,可以很容易地适应像信息亭那样的工作。而在这样的使用中,这是一个与任何人共享的虚拟环境的事实可能有一些很大的优势。

  还有一些专业领域,像建筑,制造和维修店,整个3D环境似乎是一个巨大的优势。

  但是Frayne绝对希望3D界面将会有一个普遍的市场。而且,虽然他有一些明确的想法,但是他的开发工具包的目标是让其他人开始思考如何应用该技术。

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