魔鏡降臨！谷歌耗時五年研發黑科技，裸眼3D 宛如真人

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原標題：魔鏡降臨！谷歌耗時五年研發黑科技，裸眼3D 宛如真人

3D 電影你看過嗎？面對這個問題，很多小伙伴都能給出肯定的回答。撲面而來的景物，強烈的身臨其境感，戴上3D 眼鏡之后，就好像進入銀幕深處。

每次看完 3D 電影，筆者總是回味無窮，同時心里暗想，什么時候 3D 視頻也能由普通人制作。不需要復雜的技術，普通人在家就能生產、觀看 3D 視頻。

3D 電影

剛開始出現這個念頭的時候，筆者告訴自己，這只是一個不切實際的妄想。每一部 3D 視頻都需要特殊的攝影機，搭配專業團隊拍攝，還要經過大量后期處理工作，才能呈現在人們眼中。然而，谷歌最新發布的技術，直接將小黑的妄想變成現實。

“魔鏡”效果

在最近舉行的Google I/O大會上，谷歌向觀眾展示了一款“魔鏡”產品 Project Starline。它不需要任何眼鏡與頭顯，就可以與遠方的朋友開啟 3D 視頻通話。不需要復雜的制作，不需要專業的團隊，只要坐在谷歌“魔鏡”面前，就能看到活靈活現的朋友，立體的影像、真實感強烈的畫面，仿佛“對面”的朋友與你只隔著一道玻璃鏡面。

那么，這項技術究竟如何實現？筆者帶大家一起來看一下。

一、裸眼 3D 超進化

谷歌“魔鏡”產品，說白了就是裸眼 3D 技術的一種。人眼之所以可以識別立體物體，是因為人有兩只眼睛。左右眼看到的物體角度不同，綜合到大腦中就可以產生立體感。

3D 電影就是從擬真的角度出發，配置兩臺攝影機，模擬雙眼看到的效果拍攝，最后通過 3D 眼鏡，讓左眼看到左攝像機的視頻，右眼看到右攝像機的視頻，雙眼綜合起來大腦就能產生立體感。

所謂裸眼 3D，最基礎的版本就是發布兩個類似的視頻，并行排列在同一個屏幕上，此時想辦法隔絕左右眼，使得左眼看左側視頻，右眼看右側視頻，就有機會實現裸眼 3D 效果。

裸眼3D 觀看需要一定技巧

去年，裸眼 3D 在 B 站火過一陣，大體上就利用這一原理。裸眼 3D 視頻拍攝起來并不復雜，麻煩的地方在于如何讓用戶靈活運用雙眼去觀看它。雖然彈幕上有很多網友運用各種小技巧成功觀看到裸眼 3D 視頻，可筆者將雙眼擠成斗雞眼，看到的仍然是兩個模糊的畫面。B 站裸眼 3D，筆者算是無福享受。

B站裸眼3D

裸眼 3D 技術，本質上就是一種欺騙眼睛的技術。B 站與谷歌其實都不是最早的開發者，早在九年前，任天堂 3DS 主機掌機就率先采用了這項技術。與 B 站 up 主采取的方案不同，任天堂裸眼 3D 技術通過光屏障式技術實現。

3DS

這種技術最大的優勢在于成本低，在屏幕上加一道偏振膜即可。不過俗話說便宜沒好貨，光屏障式技術非常雞肋，用戶視線必須與屏幕保持平行才能看到 3D 效果。玩家上手之后，迅速將這項雞肋的技術關閉。

光屏障式技術

繼任天堂之后，惠普與亞馬遜先后嘗試過裸眼 3D 產品，他們企圖在筆記本電腦與手機上呈現這項技術，亞馬遜甚至還發布了首款搭載裸眼 3D 技術的智能手機 Fire Phone。然而，這些產品無論是軟件算法技術還是屏幕技術都不太成熟，在市場上均未能產生多大水花。久而久之，裸眼 3D 逐漸被人們遺忘。

直到最近，谷歌重新拾起這項技術，運用3D呈現、實時視頻壓縮、空間音頻、計算機視覺、機器學習等技術，實現了全新的 3D 光場顯示方案。至此，裸眼 3D 實現超進化，一個嶄新的時代正在向我們走來。

二、3D光場，魔幻般體驗

谷歌的“魔鏡”技術并非偶然，早在五年前就已經開始了相關研究。經過多年的研發，終于通過昂貴的相機、傳感器與屏幕來實現深度錯覺。B 站裸眼3D 是讓用戶自己運用雙眼來實現自我錯覺，任天堂等公司裸眼 3D 通過屏幕技術來實現 3D 效果。

谷歌在此基礎上，通過傳感器與相機實時捕捉用戶動作與眼睛注視部位，通過高精度算法來實現深處錯覺。

通過谷歌展示的效果，我們可以看到屏幕中不再是二維畫面，而是與真人 1:1 的三位立體顯示，通話雙方每一個動作、每一個細節甚至每一處陰影都能“如實”展現。這款產品給小黑的直觀感覺有點類似于監獄中的隔音玻璃墻。在影視劇中我們經?？吹郊覍偬奖O，隔著一道玻璃與犯人通話，雙方可以看到所有的動作，卻無法觸摸對方。

“魔鏡”對話

谷歌“魔鏡”的效果，就跟監獄中的玻璃隔墻類似，通話對方仿佛就在眼前，卻看不見摸不著。第一次使用“魔鏡”的用戶，恐怕都會忍不住去觸摸“魔鏡”中的朋友。

根據谷歌官方介紹，“魔鏡”不需要任何眼鏡或頭顯，也不必將視線與屏幕垂直，只要處在一個小格子間中，就能從不同角度看到對面宛如真人般的 3D 實時視頻。至于谷歌如何做到，就不得不提十多個高分辨率攝像機和定制深度傳感器。

在小小的格子間中，多臺攝像機從多個角度捕捉用戶的各類信息，形成 3D 模型，從而在系統中構建一個立體畫面。然后通過傳感器，將捕捉到的模型進一步細化，模擬出真人一般的視頻效果。

建立模型

從捕捉信息到建立模型，這個過程并不復雜，復雜的地方在于不斷優化，使其不斷貼近真實場景。這其中，自然少不了深度學習算法。谷歌作為阿爾法狗的締造者，在深度學習方面有極高的造詣。在五年內不斷優化算法，終于在今年開發者大會推出魔鏡，讓廣大用戶感受這魔幻般的場景。

完成高精度模型只是“魔鏡”系統前半部分，后面還要這些模型真實的呈現在用戶眼前。這中間，就要用到光場顯示系統。

光場顯示，其實也不是谷歌的專利，去年10月索尼就發布過一款裸眼 3D 光場顯示器，據索尼官方介紹，這款產品配備高速視覺傳感器，可追蹤人眼的運動甚至在屏幕前走動的位置，以從不同角度優化用戶的觀看體驗。

柱狀棱鏡技術

此外，裸眼 3D 光場顯示器上采用柱狀棱鏡法，在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡，透鏡能以不同的方向投影每個子像素，讓雙眼可以從不同的角度觀看顯示屏，從而營造出立體感。

簡單來說，柱狀棱鏡法在一塊屏幕上向不同的方向投影不同的圖案，從而不需要眼睛拼命斗雞眼就能看到 3D 圖案。高速視覺傳感器追蹤眼球，配合算法可以呈現不同的內容，保證用戶變換姿勢后依然可以看到清晰生動的 3D 視頻。

索尼發布的光場顯示器其實已經可以完美實現裸眼 3D 視頻，只不過不能實現實時通話。谷歌“魔鏡”的出現，讓光場顯示器與3D 實時視頻相結合，最終呈現出魔幻般的“真人實時通話”場景。對此，小黑不得不說，谷歌黑科技真牛！

谷歌黑科技

如此完美的產品，筆者恨不得立馬體驗?？上?，這些昂貴的高科技設備價格不菲，索尼 15.6 英寸的光場顯示器售價就高達4999 美元。谷歌“魔鏡” 65寸光場顯示器，加上十余部高分辨率攝像機與傳感器，價格肯定不便宜。據一位消息人士援引內部報告稱，這樣一套設備售價高達數萬美金。如此昂貴的價格，顯然不是普通消費者可以承受。想要體驗的小伙伴，似乎只能再等上幾年了......

來源：我的極刻

編輯：IPRdaily王穎          校對：IPRdaily縱橫君

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