研究团队确定了增强 3D 显示真实感的关键视觉感知因素

Josiah02

一个研究小组已经确定了增强 3D 显示观看体验的关键视觉感知因素。
研究表明，视差的存在会显著影响通过全息显示器观看的 3D 图像的真实感和沉浸感。
该研究成果于7月19日发表在ACM Transactions on Graphics上，并在7月28日至8月1日在丹佛举行的国际计算机图形学会议SIGGRAPH 2024上进行展示。
全息显示器被认为是下一代 3D显示技术，它使用相干光源（例如激光）和空间光调制器来重建数字计算的全息图，从而生成 3D 图像。要在全息显示器中呈现 3D 图像，需要一种表达深度的方法。
传统上，人们使用多层方法，即将物体分成多个层。虽然这种方法在相机拍摄时可以产生高质量的图像，但缺乏足够的用户评价来评估观看体验的真实性。
针对这一问题，研究团队分析了哪些 3D 图像呈现方法在通过全息显示器观看时能提供更好的用户体验。他们特别研究了视差这一关键视觉感知因素，它为观看体验增添了真实感。
视差是指物体与观看者之间的距离决定其速度变化，距离越远的物体看起来移动得越慢。将这种效果融入 3D 显示器可增强图像的深度感知和真实感。然而，多层方法很难准确再现这种效果。
因此，研究重点比较了准确表现视差的光场法和传统多层法生成的 3D 图像的用户体验。通过分析用户对两种方法生成的 3D 图像并通过全息显示器观看的评价，研究团队确认，与使用多层法生成的 3D 图像相比，使用光场法生成的 3D 图像更受用户青睐。
研究团队解释道：“这一发现是一项突破性的发现，可用于最大限度地提高下一代 3D 显示器所提供的沉浸感。”他们补充道，“预计它将为解决虚拟现实( VR) 和增强现实 (AR) 3D 观看体验中沉浸感和真实感的局限性做出重大贡献。”
进行这项研究的光学工程和量子电子实验室目前由 Yoonchan Jeong 教授领导，此前 Byoungho Lee 教授于 2022 年 11 月去世。
该实验室继续积极开展 3D 显示器、全息技术和超表面研究。参与这项研究的斯坦福大学计算成像实验室目前由空间计算专家 Gordon Wetzstein 领导。