光场技术：如何重塑我们的视觉体验？
刘 禹 本报记者 王 春
你是否想过，虚拟世界能如现实般鲜活？前不久，在嘉兴召开的2017国际VR/AR技术与产业大会上，叠境数字科技创始人、上海科技大学虞晶怡教授，利用革命性光场技术，将外籍嘉宾栩栩如生地投射到手机屏幕，瞬间引爆全场热议。
光场技术精准模拟人眼，融合建模与渲染，突破传统限制。在其构建的场景中，用户可自由走动，从多角度观察事物，更关键的是，它能真实再现物体的光泽与材质。虞晶怡断言，这是目前还原真实性的唯一方法。
虞晶怡笃定表示：“光场技术将成为VR/AR行业的投资焦点。”
国内VR行业在“吃老本”
“严格来说，国内VR企业缺乏核心技术。”虞晶怡直言不讳。
当前VR内容制作主要有两种方式：一是全景相机360度环拍，二是软件建模。但虞晶怡认为，这些均非理想方案。
约20年前，QuickTime VR技术问世，仅用手机拍一圈拼成360度图片。“如今许多公司仍沿用这项1996年的技术！”虞晶怡感叹。
“360度环拍无法实现动态视觉。”他解释，人眼依靠双目重叠区域形成3D识别，而该技术做不到这一点。
早在1995年，苹果就推出了QuickTime VR相机。虞晶怡曾于1999年创业，尝试将其用于旅游，拍摄拉斯维加斯赌场等全景，却发现效果乏善可陈。他认为这问题至今未解。
软件建模虽更先进，但真实性不足。如VR看房，需经历建模、贴图等繁琐步骤，效果仍显粗糙。
模拟人眼，所见即所得
什么是光场技术？虞晶怡举例：“人眼就是两个天然的光场捕捉器。”人眼观看3D世界之所以真实，源于双目立体视觉、360度环绕观察及对焦能力。
这一切都基于光线空间采集。光场技术正是捕捉并重组光线，让虚拟现实模拟人眼对焦、移动效果，重现三维世界。
叠境科技用上百个摄像头组成矩阵，模拟人眼。典型中型场景拍摄方案，由140个相机组成对内环拍系统，可从任意角度捕捉物体。
多相机拍摄面临遮挡难题。即使140个相机环拍，也难以呈现人物全部。“人眼不仅能识别几何，还能感知材质。”材质判断同样依赖光场——头部转动时，物体光影变化蕴含材质信息。
如何解决？叠境科技为“眼睛”配备“大脑”。借助计算机视觉与深度学习，整合时空数据，实现精准3D重现。通过算法学习人类判断材质的方式，大量采样后呈现材质特征。
海量数据带来处理挑战。叠境科技研发的光场压缩技术，已将1.5G数据压缩至30M左右。
仅一年，叠境科技就建立了完整的光场采集、显示解决方案，覆盖物体与动态人物的360度3D采集、建模、渲染及直播。这将顶尖光场技术引入VR/AR领域，大幅提升体验，推动行业变革。
国内应用步步展开
光场技术首先用于三维建模。相比传统方案，它采集真实光线信息，模型更逼真。已应用于上海博物馆、淘宝“buy+”计划等项目。
虞晶怡介绍，针对不同场景，光场技术有多样化应用。小型光场专注于物件展示，在电商领域潜力巨大。去年淘宝“双十一”发布会上，叠境科技用光场重建唐三彩，完美再现质感光影，并压缩渲染后植入淘宝平台。亚马逊见状，也开始积极跟进。虞晶怡透露，几个月后，用户就可在手机端体验光场渲染器。
中型光场专注于人物拍摄，可快速复现动态人物，单台电脑几分钟即可完成，近乎实时。这将广泛应用于娱乐、电影特效及体育训练。
大型光场针对环境拍摄，直接用于房地产虚拟看房等场景。它能真实复现场景，允许用户走动观察，这项功能即将登陆手机端。立即关注光场技术，亲身感受虚拟现实的震撼变革吧！
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