八项显示技术前瞻

　　PC技术日新月异，几年前其处理器还停留在单核或者双核阶段，而如今四核、八核，甚至核数更多的处理器已不新鲜，其它像内存、硬盘等方面这些年也都获得了快速的发展。然而，我们也不难发现在一些领域技术有些停滞不前，比如PC的显示技术方面。不可否认，显示技术也出现了一些令人兴奋的技术，比如视网膜级别的屏幕显示效果，但是相较于PC其它部分的迅猛发展，这样的停滞显得令人担忧。本文搜集了目前正在研发或者小范围应用的一些PC显示技术，不久之后，它们或将成为主流。

　　Oculus Rift虚拟现实设备

　　目前围绕未来PC显示技术的讨论很多都避不开虚拟现实技术，这方面最受追捧的虚拟现实工具包来自Oculus Rift公司。这款头戴式设备已经成功获得了游戏发烧友们的期待。

　　利用包括陀螺仪、加速度计、磁力计在内的传感器包以及这些组件产生的数据，Oculus Rift能够识别用户的头部动作，并将其转化为3D游戏世界中的反应，整个转换过程几乎没有延迟，可为用户带来身临其境的虚拟现实体验。

　　佳能混合现实装置

　　佳能公司的混合现实穿戴式装置

　　佳能混合现实穿戴式装置功能与Oculus Rift类似，旨在将使用者与虚拟周边环境加以融合。在用户方面，佳能发布的这款Mixed Reality（混合现实）设备将主要服务于工业设计师，而非普通玩家。

　　该设备拥有两个前置摄像头，并与后台的工作站相连。整套系统能把比较简单的真实场景实时转化为设计师的创造产物，如下图所示。在完成场景融合后，用户可以对其随意操作，其空间感与尺寸变化都可与真实情况保持一致。

　　利用佳能的混合现实技术，一个简单的相机道具（左图）能够快速转化为完全准确的产品实体（图右）。

　　很酷吧？不过该方案可不便宜，其设备现售价12.5万美元，另外每年还要再支付2.5万美元的维护费用。

　　自由立体3D技术

　　除了一路升温的虚拟现实技术，还有很多厂商在努力推动显示器与3D图像输出的结合。当然，前提是摆脱掉那可恶的3D眼镜。

　　该技术的实现手段多种多样，但最令人印象深刻的自由立体显示方案当数“移动视差（movement parallax）”技术，它能根据观看者头部位置的变化而提供不同的3D对象显示效果，从而带来极为真实的3D体验。

　　微软研究院目前正在努力开发这套系统，其利用Kinect摄像头捕捉观看者的眼部位置，并以此为基础将两幅独立的图像自LCD屏幕背后同时映入眼中，其中一幅显示于左眼、另一幅显示于右眼。双眼接收到的图像有所差异会令我们的大脑受到欺骗，误以为在屏幕上看到了3D形式的影像。在Kinect摄像头的跟踪下，我们位置的变化也会使屏幕中的景深与位置做出相应调整。不过由于该技术会向观看者的眼部直接提供射束信号，因此在清晰度方面有所不足。目前，这项技术尚处于起步阶段。

　　SpaceTop 3D显示技术

　　微软研究院的另一个项目SpaceTop，其目的在于将传统2D桌面计算与创新型界面相结合，使我们得以在三维空间中任意操作对象。

　　为了实现这一点，SpaceTop需要在使用者与键盘及触控板之间架设一块透明屏幕。其后置的摄像头会追踪使用者的手部运动，以达到控制虚拟对象的目的，而朝向用户的摄像头则用于跟踪头部位置，进而在屏幕正确的位置以正确角度显示3D图像。

　　Leonar3do 虚拟3D技术

　　如果上述方案听起来太过深奥，那大家不妨关注下Leonar3do，这是由号称“世界第一款桌面VR工具包”开发出来的方案。该软件与3D眼镜及专用3D鼠标共同构成名为“The Go Bird”的整体组合，允许用户以3D形式查看并操作虚拟对象。

　　该技术能够广泛应用于3D建模、游戏甚至是教育等多个领域。曾在现场体验过的编辑称：“根据我们对这款虚拟操作系统的试用，它似乎能以惊人的方式创建并展示虚拟3D对象，实现其在真实空间中的可视化。”

　　大屏幕

　　巨大的墙体屏幕

　　很多人都畅想过能在一块硕大无比的显示器前享受影像的震撼，然而现实往往是残酷的。不过太大的屏幕也会给界面带来难题，尤其是对于希望以触控方式进行操作的用户。如何才能让如此庞大的显示装置同时响应多个用户的操作？我们如何才能触及高高在上的屏幕顶端？玩《愤怒的小鸟》时还能顺利拉开弹弓吗？这样的问题可谓不胜枚举。

　　微软研究院正在努力解决这些难题，免得它们在未来成为无法逾越的技术鸿沟。在名为“Towards Large-Display Experiences（巨大显示体验）”的项目中，他们已经拿出了初步解决方案，希望能利用手写笔进行精细操作、触控手势则用于基本控制，同时也打算利用如今已无处不在的智能手机进行用户识别。

　　另外，如何将如此多的像素处理好也是个大难题，但大家不必担心，微软研究院正在努力攻克这道难关。这个名为“Foveated Rendering（视网膜凹式渲染）”的项目利用了这样一种自然现象，即人类的眼睛只会关注视线焦点处的细节信息、周边细节则会被主动忽略。因此，显示设备只需追踪我们的眼球，并确保视线紧盯的位置以精细水准显示即可，余光所及的部分以及更远处的屏幕范围，则完全可以采用分辨率较低的图像。

　　在实际测试过程中，用户根本分辨不出全高清图像与采用视网膜凹式渲染技术处理过的图像在显示效果上存在的差异，而后者仅需占用相当于前者六分之一的计算性能进行处理。

　　更大的屏幕

　　墙体那么大的显示面积？哈哈，这对于微软研究院的LightSpace项目来说，都不值一提，该项目组希望把传统显示器彻底淘汰，并把办公环境中的每个对象都改造成潜在的显示工具。

　　显示屏无处不在

　　LightSpace项目借助一系列摄像头建立起具备高度互动性的空间，能够将任何表面乃至表面之间的空间都变为可操作的屏幕。其中，摄像头会追踪我们在房间中的行动，并利用设置实现使用者与图像间的互动，这种互动可存在于任何平面上，包括墙壁、椅子、桌面等。

　　该方案很酷、很实用，不过具体实施过程稍显复杂，LightSpace必须对房屋内的灯光进行严格校准，并以英寸为单位进行区域划分。至少就目前来看，这样的限制条件导致该项目还无法进入实际应用，但随着以Kinect为代表的廉价传感装置的改进，室内空间的3D映射很可能随时间逐步成为现实。到那个时候，像LightSpace这样的系统将迎来广阔的发展舞台。

　　3D面部显示技术

　　就在众多研究机构忙于给显示领域带来全新革命的同时，南加州大学的创意技术研究所正在努力让沉闷冗长的视频会议变得更加生动，这就是3D视频会议系统。

　　如果大家经历过视频会议的煎熬，一定对整个过程印象深刻，人们大部分时间都盯着可怜的笔记本小屏幕，而无法直视网络摄像头本身。这样一来，即使是最为外向开朗的与会者也会显得跟交流障碍患者一样自闭。

　　现在不同了！南加州大学创意技术研究所的新技术将传统视频会议以3D面部显示形式呈现，这种实时高速视频将与会者的面部以精致的镜面模型重现出来，且每秒图像调校超过十五次。“实际上，这套系统能在180度范围内以1.25度为单位捕捉共计144幅不同图像，令显示出的镜面模型在任何角度看都如真人般生动，”研究小组在其官方网站上解释道。

　　而在视频会议方面，3D视频会议系统能以惊人的全息形式让所有与会者在接收终端上看到彼此的悬浮影像。该系统会追踪远程视频会议参与者的头部位置与视线，并以全息形式反馈给会议发言人。

　　对即时聊天不感兴趣？没关系，南加州大学创意技术研究所还利用类似技术创造出3D图像，允许使用者在360度捕捉体系内随意走动。

　　核子可乐译自www.pcworld.com

　　Brad Chacos