全息投影,马云|可嵌入手机!三星出品首个超薄交互全息显示屏( 二 )


当时 , 虽然这款手机引起了外界很大的关注 , 但当产品推出时 , 业界人士和媒体都表示 , 这款手机在全息投影上都没能给出一个令人满意的用户体验 。实际上直至今天 , 要实现「商业全息视频显示器」依然存在瓶颈 。
三星&首尔大学团队在论文中表示:商业全息视频显示器还未被批量引入 , 原因主要在于观看角度较为狭窄、光学设备较为笨重、计算能力要求较高 。
具体来讲 , 要想打造一款适合商业化的移动全息视频显示器 , 需要克服三个障碍:
1、空间带宽乘积(space-bandwidthproduct , SBP)的限制 , 这决定了全息图像的大小和观看角度 。
2、为产生大的相干背景光 , 需要复杂的光学元件和相当大的空间来处理光 。所以 , 要实现平板电脑一样轻薄的全息视频显示屏 , 并非易事 。
3、实时全息图通常需要大量计算 , 且计算量会随着空间带宽乘积的增大而增大 。
基于上述问题 , 三星&首尔大学团队提出的超薄交互式全息显示屏有2处特别设计:
一是由相干BLU(C-BLU)和光束偏转器(BD)组成的背景光转向单元(steering-backlightunit) , 它一方面使得有效空间带宽乘积(即视角)扩大了30倍 , 由此实现了有史以来最大视角的动态全息图;另一方面 , 其绕射波导结构(diffractivewaveguidearchitecture)保证了显示屏最终的超薄设计 , 总厚度不超过10厘米 。
下图中2个蓝色箭头为扩大的可视范围 。
全息投影,马云|可嵌入手机!三星出品首个超薄交互全息显示屏
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二是包含数据传播单元(DPU)、滤波器和缩放单元(FSU)以及32个快速反傅里叶变换处理器的全息视频处理器(holographicvideoprocessor) , 单片可实时计算生成4K高分辨率全息图 。
全息投影,马云|可嵌入手机!三星出品首个超薄交互全息显示屏
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最终 , 全息视频显示屏的原型如下图所示 , 下图中的标识从上至下依次是:空间光调制器、几何相位镜头、连贯的背光单元、光束偏转器、全息视频处理器 。
全息投影,马云|可嵌入手机!三星出品首个超薄交互全息显示屏
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不仅如此 , 三星&首尔大学团队用到的系统总线(SystemBus)是被广泛用于智能手机应用处理器中的AMBAAXI4 , 因此将全息视频处理器嵌入智能手机应用程序处理器 , 在未来也能实现了 。
最后 , 让我们一起感受一下这块全息显示屏投射的一个支持多角度观看的4K海龟游泳动图 , 海龟往哪个方向游 , 观众直接按键即可控制 。
全息投影,马云|可嵌入手机!三星出品首个超薄交互全息显示屏
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看上去似乎平平无奇 , 但实际上由于画面中所有物体的深度不同 , 全息物体的清晰度会随相机焦点的变化而变化 。
下图为视频截图 , 图a的右上角插图中 , 珊瑚比乌龟更清晰;而图b的插图中 , 乌龟比珊瑚更清晰 。
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这和平时我们的相机是否对焦是同样的道理 , 自然这也反映出了全息图的独特之处——可提供调试 , 最终图像与真实物体并无差别 。
【全息投影,马云|可嵌入手机!三星出品首个超薄交互全息显示屏】至此 , 全息投影这一有着70余年历史的神奇技术有了重要突破 , 我们离手机上的全息投影不远了 。


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