IT之家 11 月 28 日消息，據復旦大學官方 11 月 27 日消息，該校計算與智能創新學院二年級博士研究生馬煒杰于當日凌晨以獨立一作身份在 Nature 發表研究成果，突破裸眼 3D 顯示難題。

據介紹，該成果橫跨三維計算機視覺、計算機圖形學、顯示光學三個領域，聚焦裸眼 3D 技術，首次實現桌面級顯示尺寸下超寬范圍的全視差裸眼 3D 顯示，打破該領域幾十年來大尺寸與寬視角“魚與熊掌不可兼得”的局面。

在這次發表的成果中，馬煒杰提出了一種主動式的動態最優利用有限信息預算的解決方案，把有限的光學信息精準地投放到最為關鍵的雙眼周圍區域。他解釋，傳統的裸眼 3D 技術是對有限信息預算的被動折中，以至于難以看到兼具大尺寸和寬視角的 3D 圖像。

“如果以建造泳池為例，三維顯示的信息預算就相當于泳池的水量，想實現人在任何位置都能肆意游動，那么這個泳池要又長（尺寸大）又寬（視角廣）。”但是，現有物理條件下可用的“水量”有限，因此，如何分配預算成為問題的關鍵。

當前的裸眼 3D 技術要么犧牲尺寸，將全部預算用于提供寬廣連續的視角，但是顯示屏會被極限壓縮，不適合日常觀看；要么犧牲視角，將預算分配到所有可能的觀看方向，但只能保證一個固定、狹窄的觀看區域有較好的效果，觀看受限。

在這篇文章中，馬煒杰提供了一個截然不同的思路，打破了“必須盡可能灌滿整個泳池”的傳統思維。“就像游泳者，需要的只是周身那一汪清水。”基于此，他提出了一種主動式的動態最優分配方案，其核心思想就像一個永遠追隨游泳者的“智能移動浪花”，實時將顯示屏有限的信息資源精確地投射到雙眼所在的微小區域。“眼睛到哪里，信息就跟到哪里。對觀看者本人來說，他感受到的就是一片廣闊、連續、完整的‘水域’，可以在其中自由移動。”

做到這一點，離不開物理精確的雙目建模和人工智能的結合。通過精確建模雙眼在真實世界中的視錐場，準確捕捉雙眼在任意位置和角度上接收到的光強，同時輔以人工智能進行計算，即時優化最佳的光場輸出，以確保雙眼在移動時也能看到連續、自然的運動視差。

這種動態優化有限信息預算的利用思路，首次讓大尺寸、寬視角、高分辨率和實時刷新率在現有的物理限制下達成了“和解”，為下一代裸眼 3D 顯示器提供了一個實用且通用的科學范式。

▲ 論文中用到的物理驗證原型示意圖

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