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封面人物 王辉:解锁视觉开启裸眼3D视界

发表时间: 2024-10-14 作者: lcd显示屏-竖屏
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  每有人造访,王辉带领着访客穿行其中,有如到了哈利·波特的霍格沃茨魔法学校:走道两侧的一张张3D照片栩栩如生,里面的人物、生灵仿佛要从画框里跳出来一般。

  这里俨然是艺术的殿堂,让人心情愉悦。不过,王辉最近更加开心,因为经过几个月的流程,蓝深和中国移动的合作协议在月前终于完成了签署,蓝深裸眼3D手机膜有了大批量推向普通用户的渠道,历经10年科研的产品即将“下山”出道。

  围坐在办公的地方的茶台前,王辉向《中国科技信息》谈起自己与裸眼3D的故事,滔滔不绝。两三个小时的时间里,茶水摆在那里,他竟然一直忘记了端起。

  一款普通的手机,只需贴上一张膜,下载一个APP,就可以瞬间实现裸眼3D显示功能,秒变裸眼3D手机——看电影、风光片、打游戏,甚至、自制小视频,全是3D效果……这一切,已经实现。

  王辉在大学里学习的是法国文学专业,毕业后进入一家科研院所做引进设备的资料翻译。在他心里,那是一项枯燥的工作。他实在忍受不住这份“枯燥”,便开始利用晚上的时间翻译法国文学作品,为自己找点乐趣。

  不久后,王辉的翻译作品开始在《译林》杂志上发表。1998年,他所翻译的法国作家莫洛亚的作品《生活的艺术》,由以出版人文作品著称的生活·读书·新知三联书店出版发行。他的文学翻译水平可谓得到了出版业界的认可。

  但对于在北京出生、在北京读书,又在北京工作的王辉来说,这点成绩无法带给自己满足感。“北京就是一口‘井’,我如果就这么安安稳稳呆着,终将是一只井底之蛙。”直到今天,王辉仍然如此评价当时的境遇。

  他等来了单位里的一个机会,像自由的鸟儿一样到了青藏高原,在一家旅行社做涉外导游。见到了更多原生态的地域和风光,了解了更多当地的文化、艺术、宗教和历史,王辉感觉自己的心更“野”了。

  王辉终于选择了辞职。他与朋友做了一家文化公司,部分业务是将国外的一些艺术作品引入到国内做展览。其中有些作品会运用当时最为先进的科技和多媒体技术,构建出震撼人心的艺术效果,3D就是这里面的一项。

  “人的两个瞳孔之间有着6厘米左右的距离,我们观察物体时,左眼和右眼会从略微不同的角度看到同一物体,形成视差。3D效果形成的核心原理是通过光的折射,让人的大脑分别经过左右眼接收到存在视差的两幅图像,自动进行融合和解释,由此产生深度感知,合成出立体的3D图像。”王辉仔细地解释说。

  2009年,3D版科幻电影《阿凡达》的上映掀起了3D观影热潮,这时国内的数字电视机里也有了由6家电视台组建的3D试验频道。次年,亚运会在广州举办,主办方想做3D转播,王辉成立了蓝深科创公司参与到内容制作环节。后来,由于传输技术的原因,3D亚运会的美好设想没有实现,但蓝深的业务切入到了3D节目的制作。

  但王辉发现一个问题——电影院里的3D电影很受欢迎,但电视上的3D频道完全是个鸡肋。究其原因,大家看3D电影时,在封闭场景戴上专门的眼镜,只做看电影一件事,是沉浸式的;但看电视的时候,情形就变了,客厅是开放场景不说,许多人看电视的时候,手里还会忙着其他事情,除了看电视随时还会去看其他东西,或者起身去做点别的事情,戴上专门的设备看电视很不方便。

  王辉做出判断:在日常场景中,大家观影所需要的应该是裸眼3D技术!“在视觉呈现技术上,由黑白到彩色是革命性的,由2D到3D也将是革命性的。裸眼3D一定会成为未来的视觉呈现趋势。”

  光屏障式3D技术的实现方法是利用一系列宽几十微米、方向为90°的垂直条纹,光线通过它们会形成垂直的细条栅模式,观看者一只眼看到的竖条图像在另一只眼中会被不透明的条纹遮挡,因此左眼和右眼的可视画面被分开,从而使观看者看到3D影像。这种技术在成本上比较有优势,但画面亮度偏低。

  柱镜光栅技术的原理是在画面的前面加上一层柱状光栅透镜,图像的每个像素被光栅分成几个子像素,透镜以不同的方向投影每个子像素。观看者的双眼分别看到的是不同的子像素,从而生成3D影像。这种技术不会影响画面亮度,所以显示效果更好。

  蓝深裸眼3D采用的是柱镜光栅技术,技术产品有两类:一类是静态裸眼3D解决方案,一类是动态裸眼3D解决方案。

  蓝深静态裸眼3D主要使用在于立体图画。蓝深办公区入门处有一张巨幅故宫图像,那飞檐翘角看上去破壁而出,很是震撼。而一些小幅的作品,或风景、或艺术、或人物、或宠物……无不层次分明,让人犹如真实面对。

  王辉介绍说,静态裸眼3D早已出现,蓝深无非是能将立体感和清晰度两者的均衡做到更好。他说得轻描淡写,但实际上,立体感和清晰度对3D技术而言一直是两个相悖的存在,提升一方必然损伤到另一方,蓝深团队是经过了无数次的实验,才达到如今行业领先的效果。

  在动态裸眼3D方向上,蓝深团队始终致力于针对手机应用场景的研发。王辉向《中国科技信息》展示,只要给手机贴上蓝深手机贴膜,启动蓝深APP,就可以裸眼观看3D电影、视频和直播。“这个APP不仅仅是播放器,还植入了人眼跟踪等技术,可以使观众获得更清晰、更舒适的观看体验。”王辉说,他们很早就认定手机会是更便携的娱乐设备,所以锁定方向,着重打磨这款产品。

  贾岛有诗句讲“十年磨一剑”,其中的“十年”意指用时久长。王辉他们的探索却是真的用了十年,而且蓝深的动态裸眼3D之路走得有点孤独。

  在国外,著名家电品牌飞利浦和法国的一个企业都曾对动态裸眼3D技术投入研发,但短短几年之后就取消了项目。在飞利浦的官方网站上,至今展示有一款“自动立体3D”的液晶显示器,虽然已经没办法查看详情,却也记录着飞利浦探索过的痕迹。

  在国内,很多早期的探索者也将目光转到了裸眼3D灯箱、裸眼3D大屏等场景。如今,执着于手机应用研发且有所成就的同行者,除了蓝深,也就还有南方的两家公司。

  对于飞利浦等公司为何会退出,王辉认为,根本原因应该是投入过大,而未来市场发展的潜力又一时无法预期。“离眼睛越近,裸眼3D效果对光栅的道数和精细度要求也就会越高,”他解释说,“例如,手机膜光栅对精细度的要求是,在1.5米幅宽每英寸近200线的光栅上,总体误差不超过3微米(1微米为0.001毫米),仅仅对硬件的要求就非常苛刻,研发投入成本非常高。我从始至终坚持,是因为我认定了要做这件事,因为相信它代表着未来的一个方向。”

  加工用来生产高精细度光栅的版辊,需要用一种超精密金刚石车床,但由于西方的技术封锁,2014年时,国内还没有这种车床,版辊加工只能到国外去完成,成本巨高。直到3年后,深圳的几个年轻人研发出了同精度的车床,版辊加工成本才明显降低,却依旧不菲。

  但版辊是铜质的,一周左右就会出现氧化,而一旦氧化后会影响光栅生产的精细度。为了延长版辊的寿命,王辉他们尝试过多种方法,例如给版辊镀铬,可这种操作本身就会影响到光栅生产的精细度;他们为版辊加氮气箱,可氮气箱很难密封……

  虽然这样的一个问题最终得到了某些特定的程度的解决,但它只是王辉面对过的众多问题中的一个。10年间,有着太多探索与创新的故事。甚至包括手机屏发生了由LCD液晶屏到OLED屏的变换,由于二者发光原理不同,致使蓝深数年的研究成果大都需要重来。

  “国家在推广5G战略,裸眼3D于手机端的应用会是5G很好的一个场景。”王辉注意到,在工信部的《“十四五”信息通信行业发展规划》中,多处提到“基于 5G 网络的高清远程互动教学、VR 沉浸式教学等应用场景建设” “繁荣5G 应用产业生态”等。

  他认为,中国移动与蓝深合作协议的签署,更是对自己这一判断的佐证。“中国移动已经开发软件,整合了蓝深APP的底层技术。以后,观众在移动营业厅贴了蓝深裸眼3D手机膜,不再需要专门安装蓝深APP,这将降低普及手机裸眼3D技术的门槛。相信我,你拍摄了自己的3D视频,或者制作了公司和产品的3D视频,很快就能轻松地向社会传播了。”

  在中央政治局第三次集体学习时,习强调,要引导科学技术人员坐住坐稳“冷板凳”,因为创新成果的产出往往建立在漫长时光的潜心钻研基础上。

  王辉和蓝深团队可谓是坐住了“冷板凳”的。多年来,蓝深科创公司没有营收只有投入,王辉用自己的文化公司挣钱支撑团队潜心钻研,从未急功近利。

  “技术创新更需要有守得云开见月明的信念。”王辉说,内心支撑他坚持下来的,应该与自己的爱好和两次重大经历有关。

  自驾越野是王辉的最大的爱好之一。他身边有个小圈子,里面有研究历史的学者,有热衷“野游”的自驾族。历史学者规划路线,自驾族则实施去野游寻访。他们到过人迹罕至的荒原、与世隔绝的深山,造访了许多不广为人知的景点,采集到许多未广为流传的故事。他们的每次出行都是新奇的——这也让王辉深深喜欢上探寻新奇的感觉。

  而他的两次重大经历分别是远赴南极和戈壁徒步。2014年,年逾50的王辉坐了30多个小时的经济舱,然后又换坐30多个小时的轮船到了南极。2017年,他与朋友们在戈壁深处徒步行走了四天三夜。这两年,也是对蓝深有着特殊意义的两个时间节点。前者是开始研发裸眼3D手机膜的初始之年,后者则是手机生产厂商开始舍弃液晶屏转用OLED屏的那一年。

  “去南极遇到的风浪特别大,轮船可劲儿颠簸。许多时候,感觉船头快要竖了起来,除了船员,多数乘客只能在地上爬。在大海上,你无从逃避。而走戈壁,我们每天走三四十公里,不知道具体的目的地在哪里,脚趾甲都走掉了,那种感觉痛苦而且绝望。这两次经历都是极致的。经历过后,我对世界的认识改变了许多,再遭遇到困难和挫折,就不会绝望。我明白了要做一件创新的事情,有时候坚持不需要原因,可能就只是‘不甘心不做’。”王辉的这番描述里充满了平和。

  他深知即便到了今天,也还不能说自己和团队多年来的努力已经开花结果、臻于成熟,蓝深裸眼3D技术创新的道路依旧漫长且充满挑战。

  “你摸一摸这部手机,贴了我们的裸眼3D手机膜,是不是手感和普通的贴膜一样?而且你看这手机上的2D图片效果,是不是和贴了普通膜看到的效果一样?”王辉顿了顿,笑了,“其实仔细看还是有一点颗粒感。不过,一项技术只要有了方向,就有了解决的希望。”