麻省理工与哈佛大学联手，探索真正的体三维显示技术
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正在探索真正的体三维显示器
（映维网 2019年04月02日）新的显示技术带来了新的叙事技巧。近来，人们一直在探索如何通过UHD-2（8K），VR和AR等全新的消费者技术将讲述故事。麻省理工学院媒体实验室的迈克尔·博夫博士（Michael Bove）正与哈佛大学的同僚合作，探索如何将体三维显示讲述未来的故事。
博夫博士正在研究真正体三维显示器，亦即用体素取代像素，用立体三维取代二维图像的显示技术。他不认为这种显示器是所谓的“全息”，不是常见的佩珀尔幻象。另外，他同样不认为这是自动立体显示器或光场显示器。
他曾在3月6日主持了一个名为“Adventures in Volumetric Cinema” 的SMPTE网络研讨会。体三维显示器较之3D技术存在一系列的优点，如：
- 无需特殊眼镜或头显装置。
- 巨大的观影角度，可以达到360度。
- 不存在视觉辐辏调节冲突，同时拥有出色的运动视差。
- 即便3D视觉不足的用户都能舒适的利用这种显示器。
当然，它们同样存在缺点：
- 它们通常采用移动组件，这降低了设备的稳健性。
- 影像仅限于物理立体三维之内，而且立体三维通常相当小。
- 难以解决遮挡，或不可能解决。另外，影像主要为透明。
- 通常分辨率相当低，色彩空间小，或者甚至只是单色。
博夫博士实际上没有讨论体三维显示器的最大缺点：即它们的分辨率非常低。大多数现代体三维显示器（如Voxon）是由单芯片DLP光引擎驱动，其可以每秒产生大约0.5亿个单色体素以在移动屏幕中成像。这听起来很多，但实际并非如此。请参见下表：
这个表格说明了各种分辨率的体三维显示所需的每秒像素数量。745×745 RGB体三维显示器以30Hz帧速率显示10个图像平面，这需要DLP光引擎能够每秒生成50亿像素。对于体三维显示器，每秒30帧可能不足以防止闪烁。这个表格中的体素亮度为二进制，并且要么是开要么是关。在RGB版本中，每种颜色都是二进制，总共有8种可能的颜色（黑色，R，G，B，黄色（RG），洋红色（RB），青色（GB）或白色）。这甚至比1981年的CGA显示器更糟糕，后者能够产生16种颜色。
博夫博士在网络研讨会中简单回顾了体三维显示器的类型。最古老的体三维显示系统是约翰·罗杰·贝尔德于1945年提交的专利申请。专利局没有批准授予，而博夫博士认为贝尔德从未开发过可行的系统。他提到了其他体积显示器，包括Lightspace3D和Catleytech Globe Display。他同时讨论了Atmopragmascope。这是一种蒸汽朋克风格的体三维显示器，由埃弗雷·特森（Everett Lawson）于2000年构建。他是麻省理工学院媒体实验室的研究助理，与博夫博士一起工作。
博夫博士在网络研讨会中表示，大多数关于体三维故事叙述的探索都是利用Voxon VX1显示器完成，而非Atmopragmascope或其他体三维显示器。Voxon是一家创办八年的澳大利亚公司，他们在美国同样设有办事处。Voxon VX1具有优于Atmopragmascope和市面上大多数其他体三维显示器的优势：如果显示器出现故障，用户可以更换组件。尽管没有公布的VX1的完整规格，但它的体三维显示空间为18×18×8厘米。
这个系统基于方形显示屏，其在垂直方向针对不同的显示平面振荡，而单面板DLP光引擎可以在显示平面渲染图像。所述装置的整体尺寸为39×39x×46。如图片所示，透明的圆顶覆盖着移动屏幕.但你可以移除圆顶。根据Voxon的常见问题解答，如果有人意外触碰移动屏幕，移动屏幕或手指有可能会遭遇损伤。
跟其他所有的体三维显示器一样，VX1存在严重的分辨率问题。如下图所示。Voxon没有公布单个图像平面的分辨率或图像平面数量。即便是最优秀的体三维显示器都无法比拟VR头显，更不用说分辨率更为优秀的常见平面显示器。
博夫和哈佛大学的大卫·莱文（David Levine），以及一组来自麻省理工学院，哈佛大学和韦尔斯利大学的学生团队正在探索一个体三维叙事项目，并专注于与SMPTE相关的叙事问题，而非体三维显示技术本身。他们的假设是，显示技术总是向前发展，而内容创作技巧需要跟上新显示技术。团队成员包括动画师，程序员，电影制作者和游戏开发者。
团队希望解决的问题包括：
- 如何将画面整合至有限的体三维空间。
- 如何以合理的方式进行剪辑和实现各种不同的过渡。
- 不同镜头运动的视觉效果是什么。
- 观众自由行动的能力将如何与导演意图相互作用。
- 如何处理场景照明设计。
- 如何处理声音设计。
- 如何令角色和对象更加实体化。
- 需要为游戏引擎增加何种扩展，从而令其变成一种体三维影片开发引擎。
- …
当然，博夫博士尚未能回答上述任何一个问题，但他提供了初步的观察：
- 诸如缺乏遮挡和体三维空间形状怪异的技术限制能够激发创意。
- Voxon VX1的音效类似于16毫米放映机，以及支持令颜色看上去像是胶片颗粒的抖动处理，这对于电影迷而言是一个好消息。
- 游戏引擎非常有用。
- 诸如Unity Timeline和Cinemachine等游戏开发者常用的工具可以为体三维影片的制作和后期制作提供一个起始点。但当然，行业需要更多专门的工具。
- 大众可能需要一定的时间去理解体三维显示器的视觉叙事语言，所以团队在一开始将围绕这一点入手。
这支团队目前正在制作20分钟的故事，并测试体三维故事叙述所面临的各种问题及优势。博夫博士表示，他愿意在今年夏天或秋天提供一定的演示，但没有透露具体的地点。一个潜在的可能是将于7月28日举行的SIGGRAPH大会。另外，将于10月举行的SMPTE Fall Conference同样适合这支团队的演示。
