數(shù)智QA｜“騙過”你的雙眼，裸眼3D有哪些秘密？

為推動裸眼3D落地，聯(lián)想做了哪些工作？

第一件事，聯(lián)想認(rèn)為現(xiàn)在還是2D為主的世界，平常的辦公、Windows所有的都是2D，純3D對大家的接受度會有很大的障礙，所以第一件事是要突破怎么實(shí)現(xiàn)2D、3D混合顯示，想看3D的時候看3D，用2D的時候還是一個很好的2D顯示器，這里要進(jìn)行突破。

第二件事，是突破大尺寸，發(fā)布了業(yè)內(nèi)首款4K 27寸裸眼3D顯示器——聯(lián)想ThinkVision 27裸眼3D顯示器。

第三件事，提供不輸于2D的色彩、聲音、效果、顯示、連接，在此之上，再給用戶加一個3D的應(yīng)用。

聯(lián)想ThinkVision 27 裸眼3D顯示器實(shí)現(xiàn)了哪些突破？

歷時超一年半的研發(fā)周期，ThinkVision 27 裸眼3D顯示器在可用性、兼容性、顯示質(zhì)量、尺寸等四大方面都帶來了創(chuàng)新與突破。

首先在可用性方面，ThinkVision 27 裸眼3D顯示器實(shí)現(xiàn)了2D/3D可切換。在用戶使用PPT、Word等2D軟件，瀏覽2D內(nèi)容時，聯(lián)想ThinkVision 27 裸眼3D顯示器可以提供高質(zhì)量的顯示效果。但在播放3D片源或者使用3D設(shè)計(jì)軟件時，該顯示器即可自動轉(zhuǎn)換為3D顯示，無縫切換。

其次在兼容性方面，ThinkVison 27 裸眼3D顯示器裸眼3D算法不依賴于Windows的操作系統(tǒng)，最大程度減少了軟件沖突，實(shí)現(xiàn)業(yè)內(nèi)唯一所有裸眼3D算法獨(dú)立運(yùn)行的顯示器。值得一提的是，顯示器所有裸眼3D算法主要依賴于算法板卡硬件，無需專門配置顯卡，入門門檻大幅降低。

第三在顯示方面，ThinkVison 27 裸眼3D顯示器擁有99% Adobe RGB與99% DCI-P3色域覆蓋率。其4K的超清屏，添加了出廠的小于2的色場矯正。

最后是突破大尺寸。聯(lián)想ThinkVison 27 裸眼3D顯示器是全球首款27英寸4K（2D狀態(tài)下、3D為2K）裸眼3D顯示器，超大尺寸屏幕專為更加身臨其境的創(chuàng)作、連接和協(xié)作而設(shè)計(jì)。

聯(lián)想ThinkVision 27 裸眼3D顯示器的裸眼3D效果是如何實(shí)現(xiàn)的？

聯(lián)想ThinkVision 27 裸眼3D顯示器中顯示的圖像，其實(shí)是聯(lián)想基于智能人眼跟蹤算法實(shí)時監(jiān)測用戶雙眼的位置后，結(jié)合光柵的信息計(jì)算出的左圖和右圖的“交織圖像”。

因?yàn)楣饴肥强赡娴?，所以用戶在觀看屏幕的時候，“交織圖像”再經(jīng)過光柵過濾，就會把左圖和右圖分別投射到左眼和右眼，從而產(chǎn)生了裸眼3D的效果。

聯(lián)想ThinkVision 27 裸眼3D顯示器實(shí)現(xiàn)裸眼3D效果的關(guān)鍵技術(shù)是什么？

對于裸眼3D顯示來說最關(guān)鍵的技術(shù)是實(shí)時地知道用戶雙眼的位置，這對于改善觀看舒適度非常必要。真實(shí)世界中，人能看到3D物體是因?yàn)槟芙邮盏轿矬w表面發(fā)射或者反射的光線，而且這個過程不存在任何延遲。

但是當(dāng)人看裸眼3D顯示器的時候，系統(tǒng)首先得“知道”眼睛的位置，然后根據(jù)位置計(jì)算左右交織的圖像，再通過光柵的過濾把左圖投到左眼、右圖投到右眼。整個過程相比于人眼看到真實(shí)世界中的3D物體相比，會存在一個延遲。

當(dāng)這個延遲過大的時候，人們就會因?yàn)榕c慣常體驗(yàn)差異過大而產(chǎn)生一些不舒適，比如說眩暈、疲勞。所以改善觀看舒適度的有效方式就是盡可能地減少眼動跟蹤的延遲，為此聯(lián)想也構(gòu)建了高精度、低延遲的雙眼3D位置跟蹤的算法。

目前，內(nèi)置于聯(lián)想ThinkVision 27 裸眼3D顯示器的雙眼3D位置跟蹤算法基于普通的RGB攝像頭能以大于150幀每秒的速度實(shí)時計(jì)算人的雙眼在空間中的位置，整個算法的延遲小于7毫秒。再加上圖像交織可能需要一部分延遲，大概8到12毫秒，會確保整個延時控制在20毫秒以內(nèi)，從而保證用戶在觀看的時候能夠有一個舒適的觀看體驗(yàn)。

聯(lián)想ThinkVision 27 裸眼3D顯示器如何讓用戶享有更豐富的裸眼3D內(nèi)容？

為了給用戶帶來更豐富的裸眼3D內(nèi)容體驗(yàn)，聯(lián)想雙管齊下，在盡可能兼容已有3D內(nèi)容的同時，嘗試將2D內(nèi)容轉(zhuǎn)換為3D形式。

首先，為了讓裸眼3D顯示設(shè)備盡可能地?zé)o縫兼容已有的3D內(nèi)容，聯(lián)想構(gòu)建了一個設(shè)備端跨應(yīng)用的渲染引擎。當(dāng)設(shè)備打開一個3D應(yīng)用以后，該引擎可以從顯卡驅(qū)動層獲取到3D內(nèi)容本身的3D信息，比如3D模型的點(diǎn)云、網(wǎng)面、著色信息等，并對這些數(shù)據(jù)做一層渲染。這一過程可以把本來是單視圖的3D信息渲染成適合裸眼3D顯示的左右圖格式，然后再輸出到上層應(yīng)用在顯示器上顯示。這樣一個本身就是3D格式的內(nèi)容通過引擎以后就可以不需要做任何的修改，直接在聯(lián)想的裸眼3D設(shè)備上瀏覽和使用。

其次，聯(lián)想在嘗試將2D內(nèi)容轉(zhuǎn)換成3D在設(shè)備上顯示。由于2D的內(nèi)容本身是缺乏3D信息的，所以聯(lián)想借助AI算法從2D內(nèi)容上估算每個像素的3D信息。在解決這一問題的過程中，聯(lián)想工程師運(yùn)用到了一個非常有趣的心理學(xué)現(xiàn)象——知覺填充。知覺填充指人類可以根據(jù)自己的認(rèn)知去發(fā)現(xiàn)一些本身不存在的視覺線索，自動填充得到完整的信息，也就是俗話說的“腦補(bǔ)”。

基于這個原理，在將2D內(nèi)容轉(zhuǎn)換3D格式的左右圖的時候，只需要保留原始2D圖像的清晰度，而另一幅轉(zhuǎn)換出來的圖像中的部分像素可以模糊一些，然后讓大腦基于清楚圖像，來腦補(bǔ)另一個圖像上模糊的部分，從而可以節(jié)省一部分算力。

目前聯(lián)想2D轉(zhuǎn)3D AI算法已經(jīng)可以輕松支持2D的4K視頻在ThinkVision 27 裸眼3D顯示器上實(shí)時轉(zhuǎn)化為3D格式，是業(yè)內(nèi)第一個可以完成該任務(wù)的AI算法。

裸眼3D顯示器都可以應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？

裸眼3D技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)、智慧醫(yī)療、智慧教育、智慧辦公、游戲、網(wǎng)購等多個領(lǐng)域有著非常豐富的應(yīng)用場景與想象空間。

首先，工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域可以用于汽車制造、建筑設(shè)計(jì)、工程施工、裝修等等。以顯示器產(chǎn)品設(shè)計(jì)為例，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完之后需要打樣，時間至少兩周，花費(fèi)數(shù)萬元，而打樣可能需要很多輪。通過ThinkVision 27 裸眼3D顯示器可以立體呈現(xiàn)設(shè)計(jì)效果，不僅可以幫助縮短打樣周期，更能節(jié)省打樣的費(fèi)用。

其次，裸眼3D技術(shù)也可以用于醫(yī)療領(lǐng)域，裸眼3D 顯示器可提供清晰的三維視圖，為醫(yī)生提供幫助，尤其是在外科手術(shù)期間。它還開辟了遠(yuǎn)程手術(shù)場景可能性。

第三，在專業(yè)教培領(lǐng)域，當(dāng)老師講花蕾的結(jié)構(gòu)、地球的結(jié)構(gòu)時，裸眼3D顯示器可以提供非常清晰的呈現(xiàn)。目前很多技術(shù)實(shí)驗(yàn)包括技工類培訓(xùn)都有一定的操作危險性，通過裸眼3D顯示器可以更大限度地減少這種危險性。

未來，裸眼3D技術(shù)還有可能將現(xiàn)在的遠(yuǎn)程會議轉(zhuǎn)變?yōu)?裸眼3D協(xié)同的“立體會議”，參會人員可以更清晰的看到討論對象、項(xiàng)目情況等，對溝通效率提升會有非常大的幫助。而在游戲、電商等領(lǐng)域，裸眼3D技術(shù)都蘊(yùn)藏著非常廣闊的應(yīng)用機(jī)會。

伴隨技術(shù)的飛速進(jìn)步與產(chǎn)品的不斷豐富，裸眼3D終會實(shí)現(xiàn)從工業(yè)到民用行業(yè)的轉(zhuǎn)換，互聯(lián)網(wǎng)世界也將完成從2D到3D的轉(zhuǎn)換，裸眼3D技術(shù)終將觸達(dá)千家萬戶，為每一個人帶來“視界”升維。