作為著(zhù)名的“虛擬現實(shí)人物”，初音未來(lái)的演唱會(huì )一直受到廣泛的歡迎。喜歡她的人從來(lái)不覺(jué)得她是虛擬的，因為在一張透明屏幕上投射出現的初音未來(lái)看起來(lái)是那樣立體而真實(shí)。

為了營(yíng)造這樣的感覺(jué)，在巨大的屏幕上投影需要利用20臺以上的投影機，并生成特殊加工之后的計算機圖像，通過(guò)把這些圖像重疊之后形成立體的映像。

通過(guò)透明的屏幕來(lái)投影映像固然很好，但缺點(diǎn)就是沒(méi)法產(chǎn)生亮度。如果把映像加亮，屏幕的透明度會(huì )降低，這會(huì )讓觀(guān)眾意識到屏幕的存在。為了不讓屏幕的透明度降低，初音未來(lái)一直都是暗暗的。

這也意味著(zhù)現在的技術(shù)還有可以改善的空間。

在去年SIGGRAPHASIA的先端技術(shù)展示節“EmergingTechnologies”上，日本情報通信研究機構(NI.T)展示了新的裸眼立體可視技術(shù)“fVisiOn”吸引了很多觀(guān)眾。相比于不需要3D眼鏡的裸眼3D電視，這種要在空氣中實(shí)現3D立體成像的技術(shù)的基礎研究仍在進(jìn)行中。

在SIGGRAPHASIA2015，NICT展示的就是后者。fVisiOn是一個(gè)在直徑90cm的桌子上的直徑20cm的圓心放映區形成一個(gè)垂直畫(huà)角60度，水平畫(huà)角360度的3D映像設備。NICT把這個(gè)叫作“Glasslesstabletop3Ddisplay”，保證觀(guān)眾一邊繞著(zhù)桌子走一邊可以看著(zhù)中心的放映區，3D映像看起來(lái)就像站在桌子上一樣。

研究帶頭人、NICTUniversalCommunication研究所超臨場(chǎng)之感映像研究室的吉田俊介氏說(shuō)：“安裝上其他的感應器之后，可以實(shí)現用動(dòng)作輸入來(lái)操作人物?！边@意味著(zhù)未來(lái)的應用范圍還可以擴大。

在展示平臺上，除了卡牌游戲，還有初音未來(lái)跳舞唱歌的表演。

其實(shí)實(shí)現裸眼3D立體成像理論很簡(jiǎn)單，但要用硬件和軟件的各種技術(shù)組成之后才能夠實(shí)現。

首先，在桌子下面擺了一圈RGBLED光源的超薄型反射型液晶(LiquidCrystalonSilicon，LCOS)投射機。這個(gè)超薄型投射機的厚度只有7mm。由于fVisiOn需要288臺投影機，即便1組投影機低至5000日元也要到144萬(wàn)日元。投影系統可以把圓弧按照每30度分割為一組，1組由24臺投影機組成。

每組投影機的解像度是全彩的400×400像素。如果把投影映像直接放映在直視的屏幕上是什么都看不見(jiàn)的。因為，1組投影機投影的400×400的圖片不是初音未來(lái)的某個(gè)角度，而是一幅從正面到側面相連起來(lái)的圖像，“就像畢加索的畫(huà)一樣抽象”。

形成這樣的映像是由于fVisiOn獨特的光學(xué)設計。擺成圓狀配置的投影機放出來(lái)的映像不是直接投影在桌子上的放映區，而是在放映區的下面，通過(guò)下方的圓錐狀光學(xué)零件投射畫(huà)面。這個(gè)圓錐形零件不會(huì )擴散入射的光，而是直接通到圓錐內部。這樣，光要發(fā)散的時(shí)候，雖然會(huì )往垂直方向按60度的間隔擴散，但基本不會(huì )往水平方向擴散。

這樣做出來(lái)的fVisiOn的光學(xué)畫(huà)面和在平面的屏幕上放映的是兩種完全不同的結構。因此，fVisiOn的視覺(jué)設計與一般的渲染不同。

研究團隊開(kāi)發(fā)了對應fVisiOn光學(xué)設計的CUDAbase的光線(xiàn)追蹤渲染器，之后裝在游戲發(fā)動(dòng)機的Unity里。在展覽會(huì )里表演的初音未來(lái)的唱跳表演都是Unity制作的。

雖然是400×400像素，但是現在要把這個(gè)從288臺攝像機的視角進(jìn)行渲染，所以演算負荷較重。如果是演唱會(huì )，他們會(huì )把“GeForceGTX980”搭載在兩臺PC上進(jìn)行描畫(huà)。

按照吉田氏所說(shuō)，一張圖形卡可以處理4個(gè)2400×1600像素的畫(huà)面。然后再分成400×400像素的圖片傳送到各個(gè)投影機。

fVisiOn的好處在于可以一定程度上實(shí)現交互?；蛟S未來(lái)，初音未來(lái)不僅能夠在臺上表演，也能實(shí)現更多的實(shí)時(shí)互動(dòng)。

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