影/陸博士生破解裸眼3D難題！AI驅動突破顯示極限

近日，上海人工智慧實驗室與復旦大學聯合培養博士生馬煒傑在《Nature》雜誌發表裸眼3D技術研究成果—新一代裸眼3D顯示系統書生·瞳真EyeReal。該成果利用AI技術首次實現桌面級顯示尺寸下超寬範圍的全視差裸眼3D顯示。26歲的馬煒傑日前接受專訪時形容自己是反常規的「掉隊」學生。

《澎湃》新聞22日報導，與VR/AR設備相比，裸眼3D技術徹底「去設備化」，更適合長時間舒適自然地觀看與交互。數位全息顯示可提供極高的視角和畫質，但不得不壓縮顯示尺寸至指甲蓋大小，而裸眼3D顯示則可以更大尺寸提供3D觀感。馬煒傑介紹，傳統裸眼3D顯示技術受限於物理光學中「空間帶寬積」這一極其有限的「光學資訊預算」，只能以靜態方式將有限資訊量均勻分配至所有可視角度，難以兼顧大尺寸、寬角度和視覺連續性這個「不可能三角」。

馬煒傑表示，「在現有物理約束下，要實現大尺寸、寬角度和視覺連續性，就得利用AI即時優化。」他提出一種動態最優利用有限資訊預算的主動式解決方案，在不增加硬體成本的情況下，透過AI驅動引擎，將全部資訊量即時聚焦於觀看者視線落點。深度學習演算法在毫秒級時間內即時計算出人眼在每一個觀察方向的最佳顯示方案，實現眼睛到哪裡，資訊就跟到哪裡。

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該成果突破了既往技術中的權衡關係，讓大尺寸畫面和超寬的自由連續觀看範圍可以共存。在完全相容消費級液晶面板、無需複雜光學元件或特製硬體情況下，實現了桌面級顯示尺寸內超100度超寬視場角，包含水平、垂直等全部視差類型的即時三維顯示，也從根本上避免了傳統3D顯示常見的因瞳距失配而產生的眩暈不適感。

上海人工智慧實驗室青年科學家白磊介紹，「EyeReal是一種光學資訊運用全新範式，它不僅為全新的探索工具提供技術基礎，使科學研究者得以用更直觀、沉浸式的方式進行資料交互，從而實現更高效、更自然的人機協同。」《Nature》稱，該技術亦有望在教育工具、虛擬現實等領域開拓創新應用。

馬煒傑說，「做這個課題是純粹的興趣驅動，換句話說，如果沒有這樣的出發點，我是堅持不下來的，因為這非常難。」從買二手器件、擰每一顆螺絲，搭建出實驗原型，到打磨出最終的論文，他心無旁騖地一頭扎進研究，一做就是兩年。他形容自己是一個「反常規」的學生，喜歡嘗試新領域，不追求論文高產，始終關注探索AI賦能多元領域的應用可能。