文/龐貝 王佩佩
《阿凡達(dá)》以其身臨其境的3D效果贏得了全球影迷的好評,掀起了一輪3D熱潮。然而你有沒有想過,隨時隨地在家庭影院、平板電腦或手機上就能觀看3D電影,而不必跑到影院里戴上不舒服的特制眼鏡?
南昌大學(xué)機電工程學(xué)院梁發(fā)云副教授通過近十年的努力,使人們的這一設(shè)想有了實現(xiàn)的可能。
梁發(fā)云,1970年12月出生,工學(xué)博士,副教授,碩士生導(dǎo)師。長期致力于裸眼3D技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、智能化儀器儀表技術(shù)的研究。先后在國營企業(yè)、船舶重工集團(tuán)研究所、高新技術(shù)企業(yè)任職。主持及參與多項研究課題,發(fā)表論文20多篇,獲得國家專利10余項,江西省高??萍汲晒劧囗?。2012年12月,其代表性的研究成果“裸眼3D技術(shù)理論及研究”通過江西省教育廳成果鑒定。
這是一項什么樣的技術(shù),竟然吸引梁發(fā)云投注了十余年的熱情?
2002年,梁發(fā)云放棄了某研究所的工作,決定跟隨他的碩士研究生導(dǎo)師鄧善熙教授繼續(xù)攻讀博士學(xué)位,并選定裸眼3D技術(shù)作為研究方向。
當(dāng)時大部分計算機是CRT顯示器,液晶顯示器還屬高端應(yīng)用。鄧教授提供了幾個博士論文選題,建議他試試不用佩戴眼鏡的3D技術(shù),當(dāng)時還沒有“裸眼3D技術(shù)”的稱謂。在文獻(xiàn)資料廖廖無幾、研究組在顯示技術(shù)領(lǐng)域積累薄弱的條件下,解決關(guān)鍵技術(shù)的難度很大,梁發(fā)云“冒失”“大膽”地選擇:研究下去。
選題確定后,他鉆研液晶技術(shù),參觀展覽會,查找文獻(xiàn),了解人眼立體視覺機理,拆解研究液晶顯示器,設(shè)想能實現(xiàn)裸眼3D的光學(xué)器件結(jié)構(gòu)……有一陣子,他甚至每天在往返于食堂、實驗室的途中,腦子里縈繞的都是光學(xué)機理、質(zhì)量測試、評價方法等問題……
通過不懈鉆研,他終于將心中的設(shè)想變成了手中的現(xiàn)實:2003年底,國內(nèi)第一臺裸眼立體顯示器樣機正式誕生,效果優(yōu)于國外第一代裸眼3D樣機。
他和研究小組的成員們通過自制的標(biāo)定設(shè)備,進(jìn)行了大量的測試、驗證,最終確定了獨立視區(qū)的分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了“立體度”參數(shù)的質(zhì)量評定方法,為優(yōu)化設(shè)計和質(zhì)量檢測提供了一種有效的技術(shù)手段?!奥阊?D技術(shù)質(zhì)量評價方法”相關(guān)論文發(fā)表后,為國內(nèi)國際的裸眼3D技術(shù)的升級、優(yōu)化提供了有效手段。
2005年,梁發(fā)云博士畢業(yè),到南昌大學(xué)機電工程學(xué)院從事教學(xué)科研工作。在這里,他將裸眼3D技術(shù)向更精深處開拓。
梁發(fā)云團(tuán)隊使用光學(xué)差分板固定在液晶顯示屏的前面(或后面)構(gòu)成前置式與后置式的裸眼3D液晶屏,液晶屏是用TFT LCD作為圖像顯示單元,左右眼圖像分別顯示在奇列和偶列構(gòu)成的亞屏幕上。其光學(xué)差分組件改變圖像顯示單元上的左右眼圖像傳輸光線,在觀看區(qū)域會聚后形成左右眼獨立視區(qū),雙眼接收到各自獨立的互不干擾的圖像,從而獲得立體視覺效果。
通過攻關(guān),他們提出了亞屏幕分區(qū)、獨立視區(qū)及其空間分布特征等理論,完善了裸眼3D技術(shù)的光學(xué)機理研究;探索了立體度參數(shù)及相應(yīng)測試方法,完成裸眼式3D顯示器的質(zhì)量評價和視覺特性測試研究;提出一種具有特色的不同于柱透鏡原理的自動多視點技術(shù)實現(xiàn)方法,在眼睛識別與跟蹤算法和播放軟件等方面進(jìn)行了深入研究。
南昌大學(xué)機電工程學(xué)院梁發(fā)云教授
2012年12月16日,江西省教育部門在南昌組織有關(guān)專家召開了“裸眼3D技術(shù)理論及應(yīng)用研究”科技成果鑒定會。鑒定結(jié)論認(rèn)為,裸眼3D技術(shù)研究內(nèi)容及成果豐富,創(chuàng)新性明顯,在裸眼3D技術(shù)參數(shù)評價方法和自動多視點技術(shù)研究方面達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平,具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。這一成果研究的光學(xué)差分式裸眼3D技術(shù)可以作為圖像、視頻、文字的視覺接口,可廣泛應(yīng)用于圖文顯示設(shè)備。
學(xué)以致用,這是梁發(fā)云鉆研裸眼3D技術(shù)的最終歸屬:“工科研究不能沉迷于書齋、滿足于實驗樣機,對此極具應(yīng)用價值的技術(shù),需要盡快市場化,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)價值?!?/p>
梁發(fā)云說:“裸眼3D技術(shù)是新型顯示技術(shù)領(lǐng)域的重點發(fā)展方向,科技部‘十二五’計劃專門規(guī)劃了其理論和應(yīng)用的發(fā)展目標(biāo)。3D技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,特別在消費電子領(lǐng)域具有巨大的市場前景,市場容量巨大,產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)值每年上千億。”
基于上述認(rèn)識,為了凝聚研究方向,在光學(xué)機理、評價標(biāo)準(zhǔn)和測試方法、視覺特性、3D圖像與視頻信號處理方法、微電子3D電路、3D傳感器、虛擬圖像、3D人機交互等領(lǐng)域加強研究,梁發(fā)云組建了裸眼3D技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究中心。
中心目前承擔(dān)了廳委重點科技項目和產(chǎn)學(xué)研科技項目的研究開發(fā)工作,在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面承擔(dān)了科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金支持的產(chǎn)業(yè)化研究。為此,研究團(tuán)隊成立了南昌興亞光電科技發(fā)展有限公司,專門從事裸眼3D技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化工作,向著他心中的產(chǎn)業(yè)化藍(lán)圖進(jìn)發(fā)。
隨著3D市場的逐步普及,3D影視作品將加快生產(chǎn)步伐,大部分影視劇及視頻節(jié)目開始采用3D技術(shù)拍攝發(fā)行,3D動漫領(lǐng)域也將形成巨大的產(chǎn)能。裸眼3D技術(shù)的影像產(chǎn)品適合于中小尺寸的家庭電視機、電腦顯示器、監(jiān)控設(shè)備、樓宇廣告設(shè)備、車載影像設(shè)備、便攜娛樂影音設(shè)備、通信設(shè)備等,產(chǎn)品模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展趨勢日益明顯。裸眼3D技術(shù)的應(yīng)用體系非常廣泛,可以形成不同尺寸規(guī)格、功能多樣化的技術(shù)產(chǎn)品,豐富用戶需求,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。裸眼3D技術(shù)將加速3D時代的到來!