光場(chǎng)顯示(LFD)被認(rèn)為是一種很有前景的重建真實(shí)物體光線(xiàn)分布的3D場(chǎng)景技術(shù)，它使用人類(lèi)視覺(jué)中的所有深度線(xiàn)索(包括雙眼視差)近似目標(biāo)顯示對(duì)象的原始光場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)視差顏色提示和正確的遮擋關(guān)系。利用鏡頭陣列獲取場(chǎng)景中所有角度的光照信息，并將其編碼為光場(chǎng)數(shù)據(jù)。光場(chǎng)顯示可以顯示動(dòng)態(tài)的3D立體場(chǎng)景，并可實(shí)時(shí)根據(jù)用戶(hù)的視角提取和渲染對(duì)應(yīng)的光場(chǎng)數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)出高逼真的立體視覺(jué)效果。隨著光學(xué)器件和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，光場(chǎng)顯示技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，渲染技術(shù)是光場(chǎng)顯示技術(shù)的關(guān)鍵之一，它實(shí)現(xiàn)了3D場(chǎng)景的生成和顯示。
據(jù)報(bào)道，微美全息(NASDAQ:WIMI)開(kāi)發(fā)了基于光場(chǎng)顯示的虛擬立體內(nèi)容渲染技術(shù)，其可將現(xiàn)實(shí)世界中的場(chǎng)景數(shù)字化，然后進(jìn)行模擬和渲染，最終呈現(xiàn)出真實(shí)的立體感。光場(chǎng)顯示虛擬立體內(nèi)容的渲染技術(shù)包括以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟：
3D場(chǎng)景建模：將現(xiàn)實(shí)中的場(chǎng)景建立在3D虛擬空間中，使用3D建模軟件、3D掃描設(shè)備等進(jìn)行三維建模。
光學(xué)仿真：利用光學(xué)仿真技術(shù)，模擬物體表面反射和折射等光學(xué)性質(zhì)，計(jì)算出物體的光場(chǎng)信息。
光場(chǎng)采集：對(duì)建立好的3D場(chǎng)景，采集物體的光場(chǎng)信息，生成光場(chǎng)圖像。光場(chǎng)是一種描述光線(xiàn)的物理參數(shù)，包括光線(xiàn)的方向、顏色和強(qiáng)度，并結(jié)合光場(chǎng)分離技術(shù)，從而得到一個(gè)完整的光場(chǎng)數(shù)據(jù)。
光場(chǎng)處理：對(duì)采集到的光場(chǎng)圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括幾何矯正、去噪、色彩矯正等處理。
虛擬視點(diǎn)生成：利用光場(chǎng)圖像和預(yù)處理的光場(chǎng)數(shù)據(jù)，計(jì)算出虛擬視點(diǎn)的光場(chǎng)圖像。
光場(chǎng)壓縮：由于光場(chǎng)數(shù)據(jù)非常大，所以需要對(duì)其進(jìn)行壓縮，以便存儲(chǔ)和傳輸。
光場(chǎng)渲染：光場(chǎng)顯示需要將采集到的光場(chǎng)進(jìn)行合成，從而呈現(xiàn)真實(shí)的3D場(chǎng)景。在實(shí)時(shí)渲染系統(tǒng)中，結(jié)合虛擬視點(diǎn)的光場(chǎng)信息和顯示設(shè)備的參數(shù)，對(duì)虛擬視點(diǎn)進(jìn)行渲染，實(shí)現(xiàn)立體顯示效果。
從光場(chǎng)采集、光場(chǎng)處理、光場(chǎng)壓縮到光場(chǎng)渲染，光場(chǎng)顯示虛擬立體內(nèi)容渲染技術(shù)采用一系列技術(shù)和算法，大幅提升虛擬場(chǎng)景的真實(shí)感和交互性、拓展了空間視覺(jué)效果。
WIMI微美全息基于光場(chǎng)顯示的虛擬立體內(nèi)容渲染技術(shù)通過(guò)對(duì)光的方向、強(qiáng)度、顏色等屬性進(jìn)行比較準(zhǔn)確的控制，實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)立體顯示更加真實(shí)、自然的效果。近年來(lái)，虛擬立體內(nèi)容渲染技術(shù)在光場(chǎng)顯示技術(shù)中的應(yīng)用日益廣泛，特別是在虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、游戲、醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，基于光場(chǎng)顯示的虛擬立體內(nèi)容渲染技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更加豐富、生動(dòng)的虛擬環(huán)境效果。與傳統(tǒng)立體顯示相比，光場(chǎng)顯示可以消除眼睛疲勞等不適感，同時(shí)也可以提供更好的交互體驗(yàn)。在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用領(lǐng)域，基于光場(chǎng)顯示的虛擬立體內(nèi)容渲染技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更加逼真的虛擬信息疊加，幫助用戶(hù)更加準(zhǔn)確地理解和感知周?chē)h(huán)境。在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域，可以通過(guò)基于光場(chǎng)顯示的虛擬立體內(nèi)容渲染技術(shù)實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)影像的三維可視化，提高醫(yī)生對(duì)病情的判斷和治療效果的預(yù)估。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)越來(lái)越廣泛，也將會(huì)帶來(lái)更加豐富、直觀(guān)的現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。
為了進(jìn)一步推動(dòng)基于光場(chǎng)顯示的虛擬立體內(nèi)容渲染技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)WIMI微美全息將從材料、光學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等多方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新與突破，實(shí)現(xiàn)更有效的光線(xiàn)跟蹤算法、更精細(xì)的紋理映射技術(shù)和更準(zhǔn)確的物理模擬等，提升虛擬場(chǎng)景的真實(shí)感和交互性。
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