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摘要:立体于平面好像是两个不同的世界,一个是三维,另一个是二维。本文介绍其中分别,并指出把这两者连同在一起的捷径。
关键词:裸眼看立体图像;虚拟现实
引言
本文披露了一个全新的技术---如何不用戴3D眼镜去看立体及(VR)虚拟现实的图像。这技术发掘出隐藏了在人类身体內万千年的潜能,其作用好比移植一副立体眼镜进眼内。这技术将会在VR、印刷、电子、广告等行业上引起革命,带出千亿元的产业,惠及全人类。
第一章 立体与平面
这是个立体的世界,这是个平面的世界。
在现实生活中所有实物都是存在于三维空间里,有前有后有上有下有左有右。所以看出的影像都会是立体的。
另一方面,在现实生活中所有显示媒体,例如图画、照片、电
视、电影、报纸、杂志、手机等所展示的图像都只能以平面示人,
那里只有上下左右却没前没后。
奇妙是,只要我们单起一只眼去看事物,立体的世界立刻变得扁平。另一方面,像本书所述,只要闭起双眼再睁开,平面的图像亦可马上变立体。立体与平面视觉场景的互换,只需几分之一秒就完成,这就是大脑与眼睛神奇之处。
眼睛与大脑的结合,令我们从真实景物中看到立体效果,这个过程是易如反掌天经地义之事。但在现阶段,从平面图像里看出立体效果,就没这么容易了。必需要多番转折,废尽心机去安排,有时更要戴上外星人似的3D眼镜及头盔,更要与世隔绝,才能达到这目的。
本文作者不信邪,觉得大自然不会亦不应这么偏心,这么不公。作者尝试为平面变立体这转换程序讨回公道,找回真理。
果然皇天不负有心人,经过多年研究,发现原来上天一早就安排好,平面转到立体效果的观看亦是不需经过什么周折,不需穿戴什么眼镜,亦可在闭眼开眼之间完成转换。这能力早已存在人类身体内千千万万年了,只是人们未有察觉罢了!
第2章 立体视觉
立体摄影是利用一个具有双镜头的相机拍摄,已有百年历史.最常用的立体图像是左右制式,即是把模拟左右眼位置拍出来的照片一左一右平排地拼在一起。如图1
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观看时要戴上立体眼镜把左右两幅图像分别输入左眼及右眼去观看立体效果。如图2
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但戴上眼镜不方便,若能不用戴它都可看到立体效果多好!
人类眼睛看物时有两种状态,第一种是两眼聚焦在景物上,大脑处理后得到清晰的立体图像,此时两眼与焦点景物呈三角形态式。
如图3a,3b
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第二种状态是在闲时,眼睛睁开著但不聚焦到任何景物.此时眼部肌肉放松,两眼是平行往前看。脑子收到两幅不能重合的图像,若放一只手指在眼前,会“看到”两只影像。如图3b.
翁氏闭眼法就是利用眼睛在休闲时的态式去观看左右制式立体图片从而取得立体视觉效果。但困难是,在成长过程中,我们习惯看东西时就马上聚焦于其上。这样只能看到左右两幅平面图。
平常人是很难对著放在眼前的左右制式立体图像而利用”眼部放松”状态去进行观看的。
第3章 虚拟现实
另一方面合成3D影像的应用近年升级为更高新科技,把立体景像配合电脑发展出虚拟现实。它是通过同样的3D眼镜加上电脑控制的传感器例如遊戏机手柄,立体鼠标等来模拟产生一个三维空间的虚拟世界,并实时与观察到的三度空间内的事物互动,例如操作一些机器或启动某些开关等。
虚拟现实眼镜有很多种类,最常见的是把左右制式的虚拟现实图像放到手机播放,然后通过左右制式立体眼镜观看,并配以各种
不同的传感器去作出互动。提供给使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,如同身历其境一般,基本上虚拟现实眼镜与立体眼镜都是同一样设备,只是前者播放的图像加上了电脑制作的成份,并配以各式各样的电子传感器。
如图 4a,4b
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第4章 翁氏闭眼法
为了达到裸眼观看左右制式立体图片的目的,作者开发了一个简单的翁氏闭眼看法三步曲:
(1)把左右制式图像,其大小及间距都符合两只眼睛的几何分布,数字上就是两幅图总共阔度约十公分,高六公分。这差不多是手机横放时的大小,显示在横放的手机屏幕上。
(2)闭上眼睛几秒去重置眼睛的观看模式,令控制眼球的肌肉都重置归零。
(3)然后把在手机放在离开眼睛约五公分处,睁开眼睛,马上看到一个模糊的立体图像在中间。此时慢慢把手机移开一些,可看到左中右三个图像。中间那个呈现立体效果。
这样的安排可使大脑及眼睛在一瞬间就进入虚拟立体视觉模式。
翁氏闭眼法的详细操作流程:
1 把左右制式立体图像显示在横放着的手机屏幕上。图像要充满屏幕。图5
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2 用手拿着手机水平横放在距离眼睛前面约五公分处。鼻梁对正左右两图中间分界处。
3 对着屏幕闭上眼睛,约三秒后睁开,这个时间长短不太重要,可更短亦可更长。如图6
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4 睁开时不要聚焦去看手机屏幕,双眼停留在闭眼时的放松状态。
5 马上会看到眼前出现左中右三个图像,而不是原来的左右两个。如图7
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6 不要理会左及右这两个图像,它们只是原来的一左一右平面图像,只留意中间那个。
7 最初几秒有眼球肌会工作去改变焦距以达最清晰图像。
8 几秒后很快就会看到中间那图的立体效果。
9 继续保持眼睛放松状态,此时可把手机远近的位置退至离眼二十五公分的明视距离处。
这方法可谓百发百中,中间那个立体图像在睁开眼睛之瞬间就出现,不用寻找。
观看时怎样知晓自已是在看立体那个呢?辩别方法很简单,一定要出现左中右三个图,就能保证中间那个是立体了。
第5章 翁氏闭眼法的使用范围:
翁氏闭眼法可以用在非电子形式的媒体,例如书本杂志报章画冊等,但只能观看静止的左右制式图像。
例如在广告宣传教育等领域,只要这些印刷品能够在平面不要弯曲地存在就可以了。
本文集中描述这闭眼法在手机上的应用,取其最普遍最流行最平宜最实用,其实闭眼法亦可用在手机的近亲,例如平板电脑、台式电脑、手提电脑、电视机及投影机等。这些另类电子显示器提供
更大型的影像,观看起来更清楚,立体度更高。实验证明,在七吋平板电脑显示出的立体及虚拟现实图像更容易用翁氏闭眼法去进入其立体世界。
作者用闭眼法成功进入过立体视觉的最大图像尺寸是横放的A4纸张上,约二十乘三十公分。观看时要把图像放远些,也要花多一些时间去适应四幅图合并成三个的问题。
但一经进入立体世界,里面图像的清淅度及立体度是无与伦比的。
估计这A4图像是最大的极限。再大的图像,眼睛及大脑的组合力量无法把四个影像合而为三。
其实翁氏闭眼法对初学者而言是一种提供快速进入立体视觉的方法。当用裸眼法熟练后,可不用闭眼都能进入立体模式,只需霎一下眼就可。
第四:若把左右制式的立体图像在竖着放的手机上播放,那就非常困难进入立体视觉模式的。因为若左右两图的大小不够横跨两眼的宽度,大脑会认为左右图是一个单元,永远产生不了四变三的状况,即永远只看到四个图像。
第五:相对于传统VR眼睛而言,闭眼法会有下列的优点及缺点:在裸眼3D的模式里含立体效果的图像只占整个视场的三分之一,反观在VR眼镜内,图像是经过放大镜且占整个视场的二分之一,
后者有图像大及清楚的优势,但VR眼镜把整个观看环境都死板地规范在眼镜内,对周围事物不只看不见,亦要花一段时间去摘掉眼镜,去适应去调焦等延迟工序才能回复到现实世界的现场。相反,裸眼式立体世界与现实世界的切换只在闪眼的一瞬间完成,裸眼模式所提供的自由度就像手机低头族的行为一样,一方面可全面进入立体世界,但同时对周围环境全面把握。
传统的虚拟现实是要戴眼镜观看的,那不带眼镜观看又算得上是什么呢? 的确,“虚拟现实”本身已是够虚幻的了,现在连眼镜都不用穿戴就可进入这虚拟世界,所以给它一个“虚拟的虚拟现实”称号,并非过份。
在虚拟的虚拟现实世界里,这中间的第三个图像身份很特殊,它纯粹是大脑虚构出来的产物。
若原先的左右两个图是按照模拟眼睛运作的立体相机拍出,大脑就会出现一幅井井有条的前后分明的立体图像。
如果显示在手机的是两个互不相干的图像,那大脑出现的会是一团混沌无意义的图。
这虚拟的虚拟现实世界可能涉及一个更高深的心灵状态,它似乎在大脑内开了个天窗,即是说若左右两图是经由复杂电脑软件合成的某种信息,有机会把大脑的幻觉带到一个更深更高的境界,这方面有待科学家跟进。
在传统的有眼镜虚拟运作,如果想回到现实世界,至少要花十几秒钟把眼镜除掉,但在虚拟的虚拟现实世界操作里,这两世界之间的切换只需霎一下眼即可,需时不到0.1秒。情况好比无现金社会所带来生活方式的革命,一个无眼镜的3D及虚拟现实世界也会给出类似的冲激。让我们拭目以待吧。
作者简介:
翁均明,性别:男;户籍:香港;学历:博士后;民族:汉族;出生年月:1950年10月6日;研究方向:手机立体摄影;单位:自由研究员;职称:总经理;职位:总经理;邮编:523000