我将进化成一条狗(6)——3D显示_狗-sin狗 ~1/6狗^3-程序员宅基地
这是计划外的一期，在写完上一期VR和AR之后，死宅萝莉控婷婷为了他的老婆，让我写一篇科普全息投影的文章。目前的全息投影技术实在是没什么好写的，不如把范围扩大一点，写写3D显示技术。
为了满足婷婷的愿望，还是先说说全息投影吧：虚像全息投影不高端，实像全息投影没完全实现（这里只说显示技术）。所谓实像，比如我现在看到个球，我沿着看见的方向找过去，结果找到个球，这里说的球，可能是光源。所谓虚像，比如我现看到个球，我沿着看见的方向找过去，结果找到个球，这里说得球，可能是脏话。比如镜子里的，沿着看到的找过去，就会把镜子撞碎，碎了这个方向就看不见了；比如海市蜃楼，沿着找过去，渴死都找不到；这就是虚像。
虚像全息投影，就是有好几个频道的光信号，通过反射或者折射，到人的眼睛里面。所以目前看到的全息影像，必须得有这么一个介质，用来反射或者折射。比如最为有名的初音未来演唱会，观众看起来是这样的：
实际舞台是这样的：
原理是舞台顶端有投影仪，投射到地板的反光材料上，再反射到舞台上的透明膜，再折射到观众的眼里（每一次演唱会的技术可能不同，但原理上不会差太多，透明膜更是从没缺席过）。网上有通过手机和亚克力板自制全息投影的视频，原理与初音的舞台类似，不过还挺好玩的。
全息投影DIY视频
业内一般认为实像全息投影是类似于《星球大战：原理觉醒》里面的人气萌系机器人BB-8的投影，不借助明显的反射或折射介质。不过目前还没有成熟的技术，除了全息显示屏之外的绝大部分的探索都是借助气溶胶的反射或者折射，所以其实在原理上依然是虚像全息，不过既然业内这么叫，我们就叫他实像全息投影吧。
说回来3D显示。
所谓3D，是我们要能看见一个画面里面物体的远近，这是利用两眼的视觉差实现的：
在3D显示领域，经常让两眼看到不同但相差不大的影像，照成这种视觉差的错觉。
最简单除暴的方式就是现在的虚拟现实眼镜，通过两块显示屏或者一块显示屏的的两个区域显示不同的图像。
第二种是3D电影，利用光偏振的特性实现的。想想我们在游泳池游泳的时候激起的波浪，波浪是上下起伏的，而传播方向是由近及远的，这种在波上震动矢量垂直于传播方向的现象叫波的偏振。光也是一种波，所以也有偏振现象。本来呢，一束光射过来，他是有各种震动方向的，但是可以使用一种叫偏振片的东西，过滤掉其他震动方向，只保留一个振动方向：
也就是说这种偏振片可以只保留一种振动方向的光，这个方向叫偏振方向。如果我中间使用两个偏振片，他们的偏振方向是一样的，那这束光到接收端就只有一个偏振方向。如果我使用两个偏振片，偏振方向垂直，那这束光就会被完全过滤调。
3D电影就是利用这个原理，他将两幅不同的影像投射到屏幕上，所以我们不戴3D眼镜看屏幕，屏幕是糊的。只不过这两幅影像投射之前，都分别通过了偏振片，而且这两个偏振片的偏振方向是垂直的，也就是两幅影像的光的震动方向是垂直的。3D眼镜的左右镜片又是两个偏振方向垂直的偏振片。结合上面一段话，投影到眼睛，光通过了两层偏振片，一层是在投影仪的镜头上，一层是3D眼镜。如果想给左眼看的影像，从投影到左眼，经过的两层偏振片的偏振方向就是平行的，而从投影到右眼经过的两层偏振片的偏振方向是垂直的，所以这个图像只能左眼看到，而右眼看不到，这样就能让两眼看到不同的影像了。
不过偏振技术不是裸眼的，需要佩戴3D眼镜，目前比较靠谱的裸眼3D技术是光栅技术，这个就不用大费周章的解释了，一张图就可以看清楚：
那个屏障，就是光栅。这是目前的裸眼3D电视用的主流技术，不过目前仍有一些问题，比如清晰度不高，可视角度问题等。
除了上面介绍的偏振、光栅、全息之外，还有一种最近被我上期提到的Magic Leap公司热炒的技术——光场。说起场，我们熟悉磁场，电场、气场、重力场，那么就很容易想象光场是个什么了，定义是在每一个方向上通过每一个点的光量，这个定义不用深究，有这么一个概念就行。采集光场使用一种叫光场相机的东西，目前的光场相机有各种各样的，归根结底不是相机阵列（n个镜头每个镜头下面1个或几个传感器）就是传感器阵列（1个镜头下面n个传感器）。不过至于怎么把采集的光场复现出来，目前我还没法想象，有一点是可以确定的：肯定需要强大的计算能力，来处理从传感器阵列中获取的大量数据。
计划外的一期，按计划结束
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