裸眼3D技術再突破 上海博士生用AI實現桌面級尺寸全視差登《Nature》

▲26歲的博士生馬煒傑在裸眼3D領域成功突破技術限制。(圖/翻攝澎湃新聞,下同)

記者魏有德/綜合報導

上海人工智能實驗室與復旦大學聯合培養博士生馬煒傑近日在國際權威期刊《Nature》發表裸眼3D顯示研究成果,透過AI演算法成功在桌面級顯示尺寸下,實現超寬範圍、全視差的裸眼3D顯示效果,突破長期受限於光學條件的技術瓶頸。相關成果顛覆傳統裸眼3D在尺寸、視角與連續性間的取捨限制,也被學界認爲有望在科研、教育與人機互動等領域開拓新應用場景。

《澎湃新聞》報導,近日,上海人工智能實驗室與復旦大學聯合培養博士生馬煒傑,在《Nature》(《自然》)雜誌發表其歷時兩年打磨的裸眼3D技術研究成果——新一代裸眼3D顯示系統書生·瞳真EyeReal。該成果利用AI技術首次實現桌面級顯示尺寸下超寬範圍的全視差裸眼3D顯示。

相較於VR、AR設備,裸眼3D技術的最大要求便是「去設備化」,無須佩戴任何裝置,即可長時間、自然地進行立體觀看與互動。然而,傳統裸眼3D顯示長期受制於物理光學中的「空間帶寬積」限制,難以同時兼顧顯示尺寸、觀看角度與畫面連續性,形成難以突破的「不可能三角」。

馬煒傑表示,過往技術只能以靜態方式分配有限的光學資訊,導致必須在尺寸、視角或連續性之間取捨,難以提供舒適觀感,因此,他提出以AI即時計算爲核心的主動式解法,透過深度學習演算法,在毫秒級時間內判斷觀看者視線落點,動態將有限資訊集中於當下所需視角,做到「眼到哪裡,資訊就跟到哪裡」,在不增加硬體成本下,突破既有限制。

研究成果顯示,EyeReal系統在完全相容消費級液晶面板、無需特殊光學元件的情況下,即可在桌面級尺寸內實現超過100度的超寬視場角,涵蓋水平與垂直等完整視差,同時避免傳統3D顯示常見的眩暈與不適問題,讓大尺寸畫面與自由連續觀看範圍得以共存。

上海人工智能實驗室青年科學家白磊表示,EyeReal代表一種光學資訊運用的全新範式,不僅能讓科研人員以更直觀方式進行資料交互,也有助於AI模型更精準理解與模擬真實物理世界,推動AI與科學研究深度融合。

《Nature》將此研究評價爲,該技術未來在教育工具、虛擬實境等應用場景具備拓展潛力。

馬煒傑現年26歲,爲上海人工智能實驗室與復旦大學聯合培養博士生,他表示,該研究完全源於個人興趣驅動,從蒐集零件、搭建原型到完成論文,歷時兩年,「自己並非傳統意義上的高產型研究者,但跨領域的學習背景與長時間打磨,讓他得以從人工智慧角度,重新解構裸眼3D顯示的核心難題。」

馬煒傑強調,將持續優化演算法與顯示品質,並嘗試推動實際應用落地,期待裸眼3D顯示能成爲連結虛實世界的全新介面,改變人機互動方式,讓數位內容具備真實體積感與光影效果,逐步模糊虛擬與現實之間的界線。