¿Qué es un campo de luz?

De acuerdo con la literatura actual, la declaración oficial es la definición de "campo de luz". Se remonta a la definición dada por Faraday en 1846. Es Balla Balla Ballarabra ... La luz lleva información de posición bidimensional (u, v) y la información de dirección bidimensional (θ, φ) se transmite en el campo de luz. De acuerdo con la teoría de renderizado de campos de luz de Levoy, cualquier luz en el espacio que transmite información de intensidad y dirección, Ballarabala Ballarabra ... "(Lo escogeré de todos modos, ¿el contenido específico de nuestro blanco no puede leerse o no?

En términos simples, un campo de luz es una representación paramétrica de un campo de radiación óptica tetradimensional que contiene información de posición y dirección en el espacio, y es la suma de todas las funciones de radiación de luz en el espacio. Sus dos direcciones principales de aplicación son el campo de luz y la pantalla de campo claro. El primero necesita registrar toda la información de todo el espacio. El segundo es reproducir completamente la información. Con Xiao Bian, puedo entender que cualquier ángulo o posición arbitraria en el espacio puede obtener la información real de todo el entorno espacial. La información de la imagen obtenida por el campo de luz es más completa y de mejor calidad.

¿Cuál es el "campo de luz" reclamado por Magic Leap y Lytro?

(Figura 2. Diagrama esquemático de imágenes de la visión del ojo humano)

Todavía muy confundido, correcto, entonces. Veamos cómo el Gran Dios explicó la paciencia y la simpatía de Xiao Bai.

"Antes de entender este campo de luz, necesitas entender el mundo que estamos viendo ahora. En pocas palabras, el mundo que vemos es el reflejo de la luz física en nuestros ojos, a través de la refracción de la lente, etc. Después de imágenes en nuestra retina, la retina convierte estas señales eléctricas a través de los nervios ópticos en el cerebro, y cuando miramos en diferentes objetos, la lente de nuestras gafas ajustará el grosor en cualquier momento para hacer que los objetos sean más nítidos y enfocados. Cuando el objeto se acerca, nuestra pupila humana se contraerá, similar a la cámara reduciendo la apertura para reducir la intensidad de la luz, contracción del músculo ciliar, de modo que la refracción del lente sea mayor, de modo que la retina reciba una imagen real clara, y viceversa .

Este proceso, con la evolución de millones de años de seres humanos, centrándose en cualquier momento se ha convertido en un instinto humano, y ha evolucionado con las habilidades anti-vibración (Vistibulo-Ocular Reflex, VOR). Además, apenas podemos sentir la vibración y el efecto borroso en el medio de la conmutación (por supuesto, si estás intentando estúpidamente girar tres veces por segundo, la pantalla central seguirá borrosa). En otras palabras, cuando miramos el mundo real, cuando los ojos se posan en diferentes objetos o puntos, el enfoque y la distancia focal son diferentes.

Es decir, el mundo claro que vemos en nuestros ojos es solo un mapa en 2D que es similar a un determinado punto focal en una sola vez. Es similar a la foto tomada por una cámara universal. El punto focal es claro (es decir, el lugar al que miramos es Claramente), la parte del fondo está borrosa (es decir, a excepción del área central que mira fijamente, el resto de las gafas están borrosas). Todo el entorno espacial está formado por la integración de numerosas de tales imágenes bidimensionales. La imagen fusionada contendrá información espacial diversa y relaciones posicionales de cada "foco" en un momento específico. El campo de luz es para simular y registrar el espacio real. Veamos la misma imagen de "numerosas imágenes bidimensionales superpuestas y fusionadas" desde cualquier ángulo, como en cualquier otro lugar de este espacio.

Para usar una metáfora menos precisa, agregue un eje al mundo tridimensional que se encuentra frente a usted y luego corte a lo largo de ese eje. Todas las imágenes que ves son una de las rebanadas en la pila. Lytro, Next VR y Google Jump de Google, Raytrix de la compañía alemana y así sucesivamente, su dirección es cómo registrar completamente toda la información en este espacio, y Magic Leap y Ant ven cómo colocar estos contenidos. Reaparecer. "

¿Cuál es el "campo de luz" reclamado por Magic Leap y Lytro? (Figura 3. Siguiente esquema del dispositivo de realidad virtual)

Para la adquisición de campos de luz, ya sea la solución Next VR, la cámara Lytro o Google Jump, existen tres tipos principales de soluciones generales:

Solución de Microlens Array

Camera Array Solution

Máscaras y otras soluciones de procesamiento de apertura

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(Figura 4. El principio general de la cámara)

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(Figura 5. Principio de cámara de campo claro)

El primer esquema de matriz de microlentes.

Una pequeña unidad lenticular se usa para grabar imágenes de escena en diferentes ángulos en la misma posición, de modo que sobre la base del sistema de imágenes ordinario existente, una simple transformación de la superficie de la cámara existente con la adición de una matriz de microlentes en un plano de imagen es obtenido, obteniendo de ese modo una luz tetradimensional. campo. La empresa representativa tiene la lente de cámara de campo ligero 2011 de Adobe.

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(Figura 6. Lente de cámara de campo claro de Adobe)

En el diseño de lente de cámara de campo óptico de la compañía, similar al diseño de ojo compuesto de insecto, cada lente individual no tiene ninguna ventaja en términos de resolución de imagen y similar en comparación con la lente convencional, y debido a las externalidades de lente, incluso pueden introducirse nuevas aberraciones. Necesito tratar con. Sin embargo, después de que la imagen original sea procesada por el software correspondiente de Adobe, se obtendrá una imagen de simulación 3D de varias capas.

El segundo método es una matriz de cámara.

Los programas representativos incluyen la solución de matriz de 128 cámaras, la solución de escaneo de una sola cámara Isaksen, la solución de matriz de cámaras MIT 64 y el programa "Sala 3D" de la Universidad Carnegie Mellon, que fueron presentados por el Profesor Marc Levoy de la Universidad de Stanford en 1996. La solución es capturar un conjunto de imágenes diferentes a través de una disposición específica de cámaras en el espacio, y luego reconstruir estas escenas a través de cálculos específicos para obtener un cuadrado. La imagen obtenida con este esquema puede contener mucha información de datos directa, y tiene ventajas en imágenes de apertura sintética e imágenes panorámicas de gran ángulo, pero 128, 64 conjuntos de cámaras ... cree que Xiaobian siente una fobia intensiva.

El tercero es la máscara y otras soluciones de procesamiento de apertura.

Las cámaras de campo de luz Veeraraghavan son los representantes de tales programas. Este tipo de programa se basa en la apertura de la cámara para obtener una serie de fotos mediante el ajuste regular de la apertura y la intensidad de la luz. La distribución de dominio de frecuencia de este conjunto de fotos será básicamente consistente con los datos del campo de luz. Mediante el procesamiento de datos correspondiente, la información del campo de luz de cuatro dimensiones puede derivarse de forma inversa. Este tipo de esquema es relativamente fácil de implementar en términos de implementación de hardware, pero requiere un procesamiento específico en la conversión de datos de software.

Sin embargo, de hecho, como el costo del hardware ha disminuido y madurado en los últimos años, el programa de adquisición de campo de luz ahora está más inclinado a arreglos de cámara de gran escala a gran escala y microscopios de campo de luz a pequeña escala. Sin embargo, todas las soluciones actuales de cámara de campo claro no pueden lograr un buen equilibrio entre la resolución espacial y la resolución axial de la imagen y limitan el cuello de botella de hardware, el cuello de botella de procesamiento, etc. que limitan la resolución espacial y la resolución axial de la imagen. Como el campo de luz para obtener el mayor problema.

Las principales instrucciones para reproducir el campo de luz son:

Calcule la dirección de la imagen

Dirección de reenfoque digital

El primer método es calcular la dirección de la imagen abstrayendo el sistema óptico de la cámara en diferentes datos axiales del campo de luz de cuatro dimensiones. Luego, la información digital de todo el campo de luz se obtiene al calcular la cantidad de radiación de luz, la función de la pupila, etc., y luego la integración numérica se resuelve aproximadamente. Todo el campo de luz puede recuperarse de la imagen digital básica. La información digital de estas imágenes se puede mostrar directamente en el dispositivo de visualización correspondiente.

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(Figura 7. Esquema de reenfoque digital)

El segundo tipo de dirección de reenfoque digital todavía no es entendido por Xiao Bian. Solo sabe que se ha calculado el plano de la imagen en el que se encuentra el objetivo de reenfoque y se ha calculado la cantidad de radiación de luz recibida por el objetivo. Luego, la inferencia del teorema de la serie de Fourier se usa para reconstruir la diferencia. Imagen a distancia focal.

Sin embargo, no importa qué tipo de método de imágenes se utilice, después de obtener la información digital de estos campos de luz, se requieren los dispositivos de visualización correspondientes para mostrarlos. Pero en este momento podemos darnos cuenta de que nos movemos en el campo de luz, y la imagen cambiará en consecuencia. Se siente como un dispositivo para caminar este efecto en un mundo real. En la actualidad, no hay productos demasiado maduros, y esperamos que los equipos de realidad virtual puedan ser lo más pronto posible. Resuelve estos problemas