王 輝

城市中的巨型廣告屏幕總是引人駐足，例如頻上熱搜的成都太古里和廣州北京路的巨型屏幕……它們高大、明亮，往往佇立在車水馬龍、川流不息的中心位置。這些與雕塑、紀(jì)念碑等全然不同的“動(dòng)態(tài)景觀”，裝裱在美輪美奐的建筑表面或凹凸處，創(chuàng)造著一種新時(shí)代下的可讀風(fēng)景?！白匀毁x予人類一雙眼睛，就是為了讓我們感知何為立體?！北本┼]電大學(xué)電子工程學(xué)院博士生導(dǎo)師于迅博僅用一句話就道出了裸眼三維技術(shù)的魅力所在，并直言還原立體視效是顯示行業(yè)未來(lái)的大勢(shì)所趨。近日，依托有關(guān)平臺(tái)的合作與支持，于迅博帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)以裸眼3D技術(shù)為主旨展出了自己的科研成果，致力于讓這項(xiàng)已經(jīng)足夠惹眼的“網(wǎng)紅”技術(shù)更直觀地走進(jìn)更多人的視野。在此之前，他已在這條路上行走了十余年。

三維技術(shù)夢(mèng)想“生于毫末”

2010年，一部《阿凡達(dá)》開啟了國(guó)內(nèi)3D電影的元年。導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆帶領(lǐng)一群通體深藍(lán)的變種人強(qiáng)力刷新了我國(guó)大眾的觀影審美，影片以獨(dú)特的視覺張力和沉浸式的體驗(yàn)俘獲了很多人的心靈，彼時(shí)即將升入研究生攻讀階段的于迅博也是其中之一?！澳莻€(gè)時(shí)候我堅(jiān)定了三維顯示技術(shù)未來(lái)必將大有可為的信念?！辈痪弥?，我國(guó)就掀起了一股關(guān)于三維顯示技術(shù)的研究熱潮，也逐漸走入一場(chǎng)顛覆想象的顯示技術(shù)革命。

于迅博作報(bào)告

顯示技術(shù)，又稱視覺信息處理技術(shù)，是一個(gè)覆蓋面廣且發(fā)展迅猛的研究領(lǐng)域，從其誕生之初，就與光學(xué)發(fā)展息息相關(guān)。隨著鏡頭、光學(xué)孔徑、衍射光學(xué)等理論相繼涌現(xiàn)，數(shù)字化、信息化相關(guān)學(xué)科也被相繼納入其中?！巴ㄟ^(guò)進(jìn)一步學(xué)習(xí)，我深刻認(rèn)識(shí)到如果想在顯示行業(yè)內(nèi)走得更遠(yuǎn)、掘得更深，應(yīng)該精專于一個(gè)具體的技術(shù)分支領(lǐng)域?！北诌@一思想，于迅博堅(jiān)持深耕。很快，得益于學(xué)校優(yōu)秀平臺(tái)的支持和導(dǎo)師不遺余力的教導(dǎo)，他獲得了很多參研國(guó)家及省市級(jí)重大研究課題的機(jī)會(huì)，從此跨入裸眼三維顯示這一領(lǐng)域中。

眼睛有多重要？這個(gè)問(wèn)題看似簡(jiǎn)單到可笑，但卻鮮少有人能站在科學(xué)視角上做出分析和解答。而于迅博的闡釋卻可以讓人輕松領(lǐng)略到其中關(guān)竅——人體的感覺器官中接收信息最多的是視覺器官，也就是眼睛。如果把大腦類比為人體的中央處理器（CPU），那么大約65%的腦力要用于處理眼睛收集的信息，換句話說(shuō)就是占用了65%的內(nèi)存。因此，要將三維顯示技術(shù)提升一個(gè)臺(tái)階，“騙過(guò)自己的眼睛”，則必然要了解人眼的成像機(jī)理。

眼睛的成像原理類似凸透鏡成像，但它不是簡(jiǎn)單的一面凸透鏡，而是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)。當(dāng)光線進(jìn)入眼睛后，會(huì)經(jīng)過(guò)角膜、晶狀體等一系列眼部結(jié)構(gòu)的折射和調(diào)節(jié)，最終在視網(wǎng)膜上形成圖像。不過(guò)，雖然人類眼睛的成像能力十分驚人，但并不是它制造了3D圖像。反之，它和相機(jī)捕捉到的圖像一樣都是平面的，之所以人類能感受到第三個(gè)維度——“深度”，其實(shí)還是要?dú)w功于大腦，以及兩只眼睛的配合使用。由于兩只眼睛在臉上存在一定距離，所以視網(wǎng)膜產(chǎn)生的圖像略有不同，大腦根據(jù)這種不同就能推算出“深度”。這種立體視覺在5米以內(nèi)的距離最為有效，超過(guò)這個(gè)距離，我們的大腦就會(huì)開始使用相對(duì)大小和運(yùn)動(dòng)來(lái)確定“深度”。

認(rèn)知驅(qū)動(dòng)行為，在真理的鞭策與主觀能動(dòng)性的內(nèi)驅(qū)下，于迅博在很短的時(shí)間內(nèi)幾乎將市面上所有三維顯示的方案都自主實(shí)驗(yàn)了一遍。“真的是絕知此事要躬行，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和嘗試，我在那時(shí)掌握了一些行業(yè)的痛點(diǎn)與難點(diǎn)。”而擺在他面前的下一步，自然是去蕪存菁，再結(jié)合自己的思維火花，“點(diǎn)燃”這片科研藍(lán)海。不過(guò)這段近乎“從無(wú)到有”的經(jīng)歷并非一帆風(fēng)順?！把芯砍跗?，論文少說(shuō)看了也有千篇”，這不僅僅是因?yàn)轭I(lǐng)域之“新”，更是因?yàn)椤捌妗??！奥阊廴S顯示技術(shù)在行業(yè)里的位置很特殊，它發(fā)源于光學(xué)，卻又與傳統(tǒng)的光學(xué)思想有天壤之別，某些思考設(shè)計(jì)過(guò)程與傳統(tǒng)相較甚至有些相悖。這就注定了研究當(dāng)中會(huì)走很多彎路，那個(gè)時(shí)候?qū)嶒?yàn)都不知道失敗了多少回。”于迅博回憶道。

直到2019年，于迅博在承研過(guò)目前全亞洲范圍內(nèi)尺寸最大的一塊立體屏幕的項(xiàng)目之后，才切實(shí)收獲了一份扎實(shí)的成就感。“因?yàn)檫^(guò)程足夠艱辛”，他有些無(wú)奈地補(bǔ)充道，“由于屏幕規(guī)格大，所以相應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)要求全都呈飛躍式上升。最重要的是，當(dāng)時(shí)完成此項(xiàng)目預(yù)留的時(shí)間非常短，相應(yīng)地，方案的容錯(cuò)空間就很小。再加上除技術(shù)攻關(guān)外，我還同時(shí)身兼統(tǒng)籌工作。因?yàn)槿S展示相當(dāng)于頂層設(shè)計(jì)，就像是一臺(tái)晚會(huì)，單靠我們一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)是無(wú)法完成的，我需要同時(shí)開展多方對(duì)接：結(jié)構(gòu)框架、驅(qū)動(dòng)軟件甚至是場(chǎng)地鋪設(shè)……要確保每一個(gè)環(huán)節(jié)都不出錯(cuò)?！彼?，成果是喜人的。

這份經(jīng)歷不僅標(biāo)志著于迅博“生于毫末”的三維顯示之夢(mèng)成功照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，也讓他收獲了一份淡然從容的科研心態(tài)，“我發(fā)現(xiàn)，那次只是一個(gè)開端，這樣的科研節(jié)奏幾乎是每一個(gè)科研者必須習(xí)慣的常態(tài)。所以我經(jīng)常告訴學(xué)生，世界上每件事都是有概率的，有些我們可以把握，有些不能，只有在能把握的環(huán)節(jié)做到自己能力范圍內(nèi)的最精準(zhǔn)，才能最大程度為提高成功的概率添磚加瓦”。

引領(lǐng)產(chǎn)品闊別“王謝堂前”

百年前的人們大概無(wú)法預(yù)料到，今日人們幾乎能將世界都“裝”進(jìn)一個(gè)薄薄的屏幕之中。自1897年，德國(guó)物理學(xué)家卡爾·費(fèi)迪南德·布勞恩發(fā)明了陰極射線管，即世界上最早的電子顯示器以來(lái)，人類世界的顯示技術(shù)便幾經(jīng)更迭，大致已經(jīng)走過(guò)等離子顯示、液晶顯示（LCD）、有機(jī)電致發(fā)光顯示（OLED）及數(shù)字光處理顯示（DLP）等階段。但縱觀此間歷史不難發(fā)現(xiàn)，歷次革命的最終走向都是應(yīng)用。于迅博及其團(tuán)隊(duì)也深諳此理，所以，他們近年來(lái)積極與相關(guān)企業(yè)多次展開合作，力求貫通“產(chǎn)學(xué)研用”的創(chuàng)新發(fā)展鏈條。

“如今，得益于我國(guó)良好的政策與商業(yè)環(huán)境支持，光學(xué)領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)正在蓬勃生長(zhǎng)。我們希望與兄弟單位確立共同目標(biāo)，在三維光顯示的編碼合成方法、控光元件的設(shè)計(jì)與加工、對(duì)位貼合技術(shù)及渲染合成技術(shù)等方面進(jìn)行攻關(guān)，聚力打造適合國(guó)內(nèi)應(yīng)用場(chǎng)景且具有國(guó)際先進(jìn)水平的前沿技術(shù)，推動(dòng)真三維顯示技術(shù)的落地。”這并非只是幾句虛無(wú)的口號(hào)，而是支撐于迅博及其團(tuán)隊(duì)每日忙碌奔波的美好愿景，“我做顯示研究也有幾年時(shí)間了，很清楚技術(shù)推廣落地前后的價(jià)格相去霄壤，要想切實(shí)惠及千家萬(wàn)戶，必須平衡好技術(shù)與成本之間的關(guān)系。”

據(jù)于迅博進(jìn)一步透露，目前其團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開發(fā)的一款產(chǎn)品，核心技術(shù)指標(biāo)已遠(yuǎn)超國(guó)外競(jìng)品，有望進(jìn)入下一階段?！皳?jù)我們了解，當(dāng)前國(guó)外同類型產(chǎn)品的可視角度大約是52°，而我們研發(fā)的產(chǎn)品可視角度已經(jīng)做到大于100°，且成本遠(yuǎn)低于進(jìn)口產(chǎn)品。”所謂可視角度，是指使用產(chǎn)品時(shí)的位置受限角度。也就是說(shuō)，參數(shù)越大，觀看位置越自由?！捌鋵?shí)180°乃至360°的產(chǎn)品也并不是無(wú)法實(shí)現(xiàn)，但代價(jià)相應(yīng)會(huì)隨參數(shù)的擴(kuò)大而大幅抬高，就目前市場(chǎng)來(lái)看有些得不償失。從實(shí)踐的角度看待問(wèn)題也是科研從業(yè)者的一門必修課?！庇谘覆┭a(bǔ)充道。

雖然現(xiàn)在看來(lái)，前沿的裸眼三維顯示技術(shù)要從“王謝堂前”飛入尋常百姓家還有一段不短的路程要走，但于迅博及其團(tuán)隊(duì)的信心與能力也在隨著時(shí)間的沉淀而水漲船高?！拔覀兿Ｍ?，未來(lái)，不但顯示行業(yè)得以革新，最好還能拉動(dòng)光學(xué)工藝方面的提升，從而形成材料等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的正循環(huán)，助力我國(guó)其他科技領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。”這一暢想正出自于迅博的學(xué)生之口。“江山代有才人出”，看到自己培養(yǎng)的后輩有志氣有理想，于迅博倍感欣慰。

一花一世界，一葉一菩提。自然界的信息量是無(wú)限的，如何用有限尺寸的屏幕來(lái)擬合、展示無(wú)限的自然，仍舊是時(shí)代為如于迅博一般的探索者出的一道道試題。于何處落墨，又將如何續(xù)寫，這幅美麗而神秘的畫卷只待他們用畢生所學(xué)來(lái)盡情繪就。