隨著市場化進程的推進,越來越多的AR與激光投影產(chǎn)品形態(tài)的出現(xiàn),未來也會有更多的領(lǐng)域?qū)⒋钶d激光投影技術(shù)的AR系統(tǒng)裝置列入采購計劃。
在當(dāng)前科技風(fēng)潮中,AR(Augmented Reality,增強現(xiàn)實)無疑是時下最流行的、最熱門的技術(shù)應(yīng)用之一。這種利用計算機系統(tǒng)產(chǎn)生三維信息來增強用戶對現(xiàn)實世界感知的新技術(shù),近年來廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、娛樂、航天、影視、游戲、社交等領(lǐng)域,并迅速滲透到人們的生活。在剛剛過去的第十八屆高交會上,AR產(chǎn)品隨處可見。
AR同樣是一項富有魅力的前沿交叉技術(shù)。當(dāng)激光投影顯示技術(shù)與AR實現(xiàn)完美融合,激光投影便成為一支催化劑,借助它你就能進入另一個全新的環(huán)境。
一、激光投影的強勢崛起
AR應(yīng)用耀眼奪目,但頭頂?shù)谒拇@示技術(shù)光環(huán)的激光投影顯示,可也是近幾年來科技圈的狠角色。以“優(yōu)異畫質(zhì)”著稱的它,技術(shù)革新速度已經(jīng)超過了摩爾定律。面對更清晰的屏幕,更具表現(xiàn)力的色彩,更真實沉浸式的交互體驗,用戶對于激光投影顯示性能的需求已經(jīng)得到充分的滿足。
在中國工程院院士許祖彥看來,作為新一代顯示技術(shù),激光顯示具有以下優(yōu)勢:第一個優(yōu)勢是幾何、顏色雙高清。激光的亮度高,易達到人眼幾何分辨極限的大屏幕顯示,F(xiàn)有的高清電視是1280×720、4K,將來可以實現(xiàn)8K以上的大屏幕顯示。比如,迪威視訊最新的4K激光光源工程機最高單機亮度可達到60,000流明,并可實現(xiàn)70平米以上的超大面積顯示。
在顏色高清方面,由于激光的譜線很窄,紅綠藍三基色激光源光譜寬度比現(xiàn)有顯示器的光譜寬度窄8倍,那么顏色數(shù)可提高512倍達到85億以上,顯示非常細膩的顏色。
第二個優(yōu)勢是全色。由于激光為線譜,可達色度圖邊緣,色飽和度高;激光譜線豐富,可構(gòu)成最大色度三角形(90%以上),可將現(xiàn)有顯示的色域覆蓋率提高3倍。以迪威視訊4K三基色激光工程投影機為例,其能表現(xiàn)自然界中90%以上的人眼可識別色彩。
圖1 激光顯示技術(shù)發(fā)展趨勢
第三個優(yōu)勢是真3D。激光顯示可通過全息技術(shù)再現(xiàn)物體全部信息(波長、振幅、相位)實現(xiàn)真3D,而不是采用戴眼鏡才能實現(xiàn)的“假3D”。
“激光全息投影技術(shù)是全息攝影技術(shù)的逆向展示,本質(zhì)上是通過在空氣或者特殊的立體鏡片上形成立體的影像。不同于平面銀幕投影僅僅在二維表面通過透視、陰影等效果實現(xiàn)立體感,全息投影技術(shù)是真正呈現(xiàn)3D的影像,可以從360°的任何角度觀看影像的不同側(cè)面!
因此,激光投影顯示是新一代顯示技術(shù),它以窄帶相關(guān)光源取代寬帶非相關(guān)光源,可實現(xiàn)幾何、顏色雙高清、高色飽和度、大色域、真3D,達到人眼分辨極限的高保真圖像的再現(xiàn)。
迪威視訊激光顯示業(yè)務(wù)相關(guān)研發(fā)人員表示,激光顯示具有色域空間大、光源壽命長、節(jié)能環(huán)保等獨特優(yōu)勢,所以其呈現(xiàn)出來的畫面顏色鮮艷、色彩豐富,具有立體的層次感,其與AR/VR、全息等前沿技術(shù)融合應(yīng)用發(fā)揮空間很大。
二、激光投影與AR撞出火花
傳統(tǒng) VR 技術(shù)給予用戶一種在虛擬世界中完全沉浸的效果,是另外創(chuàng)造一個世界;而 AR 技術(shù)則把計算機帶入到用戶的真實世界中,通過聽、看、摸、聞那些虛擬信息,來增強對現(xiàn)實世界的感知,實現(xiàn)了從“人去適應(yīng)機器”到技術(shù)“以人為本”的轉(zhuǎn)變。AR增強現(xiàn)實技術(shù)包含了多媒體、三維建模、實時視頻顯示及控制、多傳感器融合、實時跟蹤及注冊、場景融合等新技術(shù)與新手段。增強現(xiàn)實提供了在一般情況下,不同于人類可以感知的信息。
AR系統(tǒng)具有三個突出的特點:真實世界和虛擬世界的信息集成;具有實時交互性;是在三維尺度空間中增添定位虛擬物體。AR增強現(xiàn)實系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的身臨其境的逼真性,當(dāng)然,想要產(chǎn)生如此逼真的立體效果,除了技術(shù)與硬件設(shè)備的配合,還需要有立體高清的背景顯示內(nèi)容支持。
“當(dāng)AR系統(tǒng)搭載上高亮的激光投影裝置,投射出來的畫面清晰明亮而又細膩逼真,更實用高效,沉浸感體驗也更強。“迪威視訊先進視覺業(yè)務(wù)相關(guān)負責(zé)人說。
圖2 AR虛擬駕駛
當(dāng)今模擬仿真應(yīng)用的復(fù)雜性,帶來了顯示和圖像方面的多種挑戰(zhàn)。迪威視訊推出的基于激光顯示的增強現(xiàn)實解決方案可以在任何尺寸或形狀的屏幕上顯示圖像,可以前投,也可以背投,可以是球形、圓柱狀、圓錐狀的屏幕,也可以是平的屏幕,可以是小團隊規(guī)格的屏幕組合,也可以是大規(guī)格的穹頂式組合配置,以滿足客戶的定制化、個性化需求,營造更為真實、震感的場景和氛圍。
三、激光投影與AR融合布局范圍
AR能為我們提供現(xiàn)實中無法直接獲知的信息。但是,更深層次來講,這種信息實際上又讓每個人眼中的世界更加多樣性。同樣的大樓在我們的AR視線里,會披上完全不同的“信息外套”,這或許又是一種”長尾現(xiàn)象”。另外,譬如京基101和地王大廈,在地理上沒有任何關(guān)聯(lián),可是卻在AR中可以以信息的形式連接到一起。這些都是目前AR已經(jīng)顯現(xiàn)出來的一些特點。當(dāng)然隨著技術(shù)的發(fā)展,未來的AR可能會更加先進。
圖3 增強現(xiàn)實應(yīng)用場景
目前, 基于激光投影顯示的AR增強現(xiàn)實技術(shù)在娛樂、軍事國防、室內(nèi)設(shè)計、房產(chǎn)開發(fā)、工業(yè)仿真等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。譬如在軍事國防工業(yè)上,增強現(xiàn)實技術(shù)以三維視景仿真演示系統(tǒng)與虛擬界面為主要實現(xiàn)手段,目的是為相關(guān)仿真及試驗過程提供三維視景顯示、虛擬儀表仿真、手柄操作等模擬控制、動態(tài)參數(shù)顯示及態(tài)勢顯示,用于監(jiān)控整個試驗過程,并為用戶提供真實清晰的可視范圍,以及逼真的地形、地貌和紋理。
現(xiàn)階段,單通道立體激光投影系統(tǒng)是一種低成本、操作簡便、占用空間較小、具有極好性能價格比的小型半沉浸式增強現(xiàn)實顯示系統(tǒng),被廣泛應(yīng)用于高等院校和科研院所的虛擬仿真實驗室中。
而諸如CAVE等多通道的三維增強現(xiàn)實技術(shù)解決方案,旨在為用戶提供一個更加逼真的環(huán)境,滿足各種仿真及試驗需求,目前已廣泛應(yīng)用于航空航天、國防、教育和培訓(xùn)、政府和基礎(chǔ)設(shè)置、交通等行業(yè)。
四、 “l(fā)aser+AR”的未來前景
VR與激光投影技術(shù)都在深刻變革娛樂、教育、醫(yī)療、軍工等領(lǐng)域。有機構(gòu)預(yù)計,到2020年,AR/VR的市場份額將達到1500億美元。而激光顯示未來三年是滲透率由10%-60%的重要階段,四年后也將晉升為千億級朝陽產(chǎn)業(yè)。
“我們正在不斷調(diào)查市場需求,并不斷推陳出新,包括集成激光投影、立體聲和AR/VR等技術(shù)以提供整體解決方案,以最低的成本造就最高的性能和靈活性!鼻笆龅贤曈嵪冗M視覺相關(guān)負責(zé)人表示,“迪威視訊基于三基色激光打造的AR增強現(xiàn)實解決方案,為AR市場帶來了‘真實世界’的解決方案,加速推進產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的步伐!
隨著市場化進程的推進,越來越多的AR與激光投影產(chǎn)品形態(tài)的出現(xiàn),未來也會有更多的領(lǐng)域?qū)⒋钶d激光投影技術(shù)的AR系統(tǒng)裝置列入采購計劃。