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IT之家專訪北京郵電大學桑新柱教授

7月5日,中國首屆「零一科技節」深圳正式開幕,零一科技節將全球最酷炫的黑科技產品彙聚到零一科技的平台上,並激勵創新的國際投資項目交易平台,讓黑科技概念有機會鏈接到優質資本,儘快實現落地。

IT之家專訪北京郵電大學桑新柱教授

在7月6日下午的炫黑髮布會上,北京郵電大學信息光子學與光通信國家重點實驗室發布了裸眼3D空氣成像顯示設備,可以讓人無需佩戴3D眼鏡、頭盔等輔助工具,直接用肉眼觀看懸浮在空中的3D影像,具有極強的視覺衝擊力和真實感。其整體的光學結構設計,解析度最高達到4K-8K,已經和普通平面顯示器的顯示水平一樣,其可以廣泛應用於遊戲、影視、貴重物品展示等眾多行業。據現場介紹,該設備各項指標已經到達全球領先水平,並且未來將分階段應用到全球的各個領域中。

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炫黑髮布會結束之後,包括IT之家在內的三家媒體採訪了北京郵電大學光學實驗室桑新柱教授,桑教授針對「裸眼3D」的一些問題進行了詳細的解答回復。

資料顯示,桑新柱教授承擔多項國家自然科學基金、國家973項目、國家「863」項目。在國內外重要期刊和國際學術會議上發表學術論文百餘篇,有20多項發明專利。此外,桑新柱也是中國光學學會全息與光信息處理專委會秘書長。

IT之家專訪北京郵電大學桑新柱教授

以下是採訪內容(IT之家在不改變原意的前提下略微改動):


Q:這個技術(指裸眼3D)華為有跟你們在探討,這個也可能應用到手機上嗎?

桑新柱:我們可以跟手機結合,可能比直接接用在手機上會好,現在大家都有手機套,就是跟手機套結合起來。

Q:相當於做手機輸出的東西?

桑新柱:對,手機本身作為輸入,內容都在手機端。我們想也可以跟手機完全是一體的,這樣也有很多可能性,對手機內本身還要改變原有的設計。

比如做一個簡單的外設,我們有專門的器件可以做一個簡單的外設。

Q:咱們的設備成本這塊會不會比較高?

桑新柱:實際上所謂的成本高,就是你的設計跟開模費比較貴有關係,你開一次模,有幾十萬塊錢,但一旦量上去,模具的錢平均到個體設備上就很低了。只要有量,成本就下來了。

Q:現在咱們這些新的技術,其實在一些電影領域也是在探索這些技術,投了一些VR設備,我們這個技術有沒有可能運用在影院或院線屏幕的打造上?

桑新柱:現在也有單位和我們探討,包括中國電影集團器材公司的總工程師到我們這兒很多次,想做成一個裸眼3D影院。因為他覺得現在3D的影院很不好,一個是眼睛本身的問題,再就是光效,看的時候明顯變暗。這是因為目前眼鏡透光率不到10%,所以體驗還是很受限制的。還有很多人關心眼部的衛生問題,因為人流量太大,也不能每次都換一個新眼鏡。如果是一次性利用的眼鏡質量又不太好,眼鏡要是重複利用。現在很多的影院就是用過以後重複用,就是簡單擦一擦,這樣眼部的衛生問題也出來了。

我們現在慢慢會在北京做一個試用的影院,因為影院,特別是他們想做的都是那種巨幕的,很大(18米寬10.8米高),就是這種標準的影院。這對零部件加工的工藝要求比較高。實際上最後不是顯示方法的問題,是工藝和最後的裝配集成的問題。還有要考慮到原來的音箱設備,因為現在的3D影院,屏幕都是帶孔的,聲音是從屏幕裡面出來的,所以你還要改音箱的布局,所以還是新建影院好辦一些。

Q:所以說在應用上,還是有一些工藝上的困難。

桑新柱:對,也有工藝上,顯示方法上是沒有問題的,就是說我們怎麼把工藝做好,然後能保證它的精度和穩定性。

Q:除了您說的影院、手機,裸眼3D還會應用在哪些方面?

桑新柱:其實現在有兩個,可能市場也很大,就是我談到的視覺呈現的展覽展示的應用,也可以跟廣告結合。比如說博物館、科技館,特別是博物館,本身有大量的文物,其實大家參觀的效果並不是很理想,但如果你能在空中呈現出來跟它互動,甚至可以剖開去看,能夠看到底下,這比真實的體驗效果會好。

你要知道,現在3D的產品不符合人眼的習慣,你們要是關注這方面肯定都看過,會又不舒服。我們做的感覺都比較舒服,我們的展位你們去看過了嗎?可以去體驗一下,比現有的裸眼3D會感覺好很多。比如3D電影,離太近了不好,太遠了也不好,太偏了也不好,我們這個是近了就是實體離你近了,遠了就是實體離你遠了。和我們看平面顯示屏的,除非你注視時間長了眼睛會又一定的疲勞。我們的裸眼3D還可以用在再現場景課堂授課或者做興趣班的場合。好的裸眼3D產品在中小學教育中的需求很大,可以用於開展各種課堂的建設,能夠提高孩子的興趣,在教育方面實際上擁有很大的市場。

Q:在科研成果轉化的過程中,我們和企業,或者說和一些下游的製造方是怎麼樣合作呢?會不會相對比這種創業企業難一點?

桑新柱:實際我們覺得,有的資本跟你的想法、理念不一致,搞的很被動,所以我們想去做有我們自己特點的。也有很多企業和我們合作,我們做過所有的3D顯示的方式,也包括做裸眼3D的公司,我們也許可過發明專利。我們沒有主動去賣過我們的設備,但有人看到需要我們的東西,我們也提供過一些。

再有一個,我們重點工作還是有一些剛性的需求上,比如說軍事上和航空航天方面。一般大眾對裸眼3D的需求是用做視覺提升的,裸眼3D潛在市場很大,但多數不是剛性需求,你用跟沒用(裸眼3D)差別不是不可缺少的改變,就是體驗更好一些。但在工業領域或行業應用領域,有它的話效率就提升很大,包括去執行軍事任務,效率可以提升40%-60%,在軍事上,這就有可能影響一場戰爭的勝負。還有一些航天的應用,所以這也體驗了科研的作用,在解決行業或國家需求方面我們這幾年做得更多一些。

因為我們團隊有做產業應用的傳統,顯示全息的應用,基本就是在我們學校徐大雄教授的帶領下推動起來的,我們和上下游的企業也就比較深。我們在做裸眼3D有些顯示方法驗證的時候,別人給我們樣品加工完了還不跟我們要錢。包括我們需要的一些特殊的高端顯示屏,就有企業與我們合作。包括LED大屏的光場,合作單位直接拿為我們提供做實驗的屏就價值幾百萬的,那個高密度的屏是按點數收錢的,零點幾毫米間距的大屏,1.2寸,差不多將近8平米,所以我們的工作跟上下游合作夥伴的支持是分不開的。

包括深圳很多的企業,也都給我們配套做了各種特殊元件的定製,儘管我們是實驗室,是科研機構,但真正做3D顯示相關的企業,我們基本上都熟悉。對上下游配套的加工企業,我們基本上都熟悉。

Q:因為傳統研究所的形式,主要還是以國家的需求為導向的。

桑新柱:對,我們目前來講還是國家需求。

Q:商業化方面可能做的比較謹慎。

桑新柱:對,因為我們跟創業公司不太一樣,我們是高校、研究機構,有比較多的社會責任,不是利潤驅動。

桑新柱:其實我們也在考慮,特別是我們的行業應用做到一定程度之後。其實行業應用做好了,它的好處是,可忍耐成本比較高,你只要能解決行業的問題就可以,,附加值會比較高。在行業應用的驅動下,能把技術帶得更成熟。

Q:你們覺得像這種增強現實的技術,還有虛擬現實的技術,包括裸眼3D的技術,哪個會在未來的顯示領域形成比較大的市場?

桑新柱:其實每一種技術各有各的用途,像VR,AR是虛擬跟真實結合在一起,它們本質上來講是一種個人應用的唱片,道理上講是可以便攜的,但現在由於技術的本身限制,實際它還沒有做到便攜,一體機都還比較重,技術的問題包括體驗還不夠好。VR的長時間體驗多數都不會太好,也是它的這種顯示方式,包括現有技術提供的產品,還沒有達到足以讓人完全自由接受的程度。如果取得了技術的進步,這個是VR可以做到的,這也是有可能的。但就像現在的市場裸眼3D一樣,體驗還是沒那麼好,因為它做的還不符合人的視覺規律,沒有滿足人的視覺特徵。

我想後面隨著技術的進步,它能滿足人的視覺特徵,真正做到一體的很便攜的,跟我們戴普通眼鏡差不多,或者是一個簡單的錢包式的輔助設備,像戴普通眼鏡這方面,VR、AR實際上在解決舒適感的這些問題,都有很大價值,所以我覺得從每一個技術都有它的應用價值和場所。裸眼3D可以解決眾人可以一起應用的問題,或者是一個大家共同討論的場景。有一些集體感的場景,或者說在會議,在大家的家庭里,因為你把你跟外界一隔絕,你看不到他,那人與人的感覺就沒了,這樣人與人的社會關係,實際上裸眼3D在這種情況下就更合適。因此,裸眼3D可能對群體更適合。

Q:所以我們倡導的智能電視,不是更符合您產品的應用場景?

桑新柱:對,應該就是客廳的這種方式,包括以前華為也跟我們探討,做遠程的會議,領導在那邊講話,就跟坐在你眼前一樣。現在的視頻電話沒有那種親切感、臨場感。我們把它做大了,那你的臨近感就有了,就是這種群體性的研討場景。包括我們以後指控作戰的分析,這種有一些不方便做探討,不方便去做信息共享或解讀信息互補,裸眼可能比VR、AR更有優勢。對個人應用來講,如果技術突破的話,VR、AR都有優勢,甚至它們做得足夠好,替代我們的手機都是有可能的,但從目前來講,技術還不足以到這種程度。

Q:像您從行業的角度來看,咱們現在的技術,或者說現在裸眼3D的技術,在普羅大眾的生活中,或者我們剛才講的幾個商用場景,大概在幾年內能實現比較大範圍的應用?就是我們普通人就可以體驗到。

桑新柱:可能最快大眾能接觸到的,有科技館、博物館這種展覽式的,是最方便的。我們後期也有可能會做教育類的產品、數字產品,能夠結合的話,就可以進入到教育的行業,這就比較近了。展覽展示大家都可以接觸,我想在這方面做到一定程度之後,技術也足夠成熟,成本也足夠低,就可以有家庭需要。

Q:有沒有一個大概時間上的考量?

桑新柱:展館類的現在就有了,未來的兩三年,很多的展館都可以見到這個東西。包括鳥巢附近的中國科技館中央廳的一個大的裸眼3D,1.8米高,那個也是我們幫著一個公司去做的。博物館有它的特點,跟科技館又不太一樣,我們國寶級的文物因為是罩起來的,你看到的還是有限。裸眼3D加上交互可以更深入性了解,你再輔助一些文字,甚至再配一些音樂,這樣做文物欣賞可能更有意義。我們現在也有一些合作方在談,我想未來兩三年,可能在不少的展館裡都能看到我們的這個東西。

Q:如果大眾每個人都需要的話,需要多長時間?或者說你覺得它以後會不會像智能手機一樣,像家裡的電視一樣普及?

桑新柱:這個就要看社會進步還有人的生活習慣和方式,包括現在,大家電視看得也越來越少了。還有一個,你想要什麼,你要播全是信息獲取的文字類的,可能不需要3D,我覺得我們一定要在你需要3D的時候給你提供3D。你說我要看文字,這個跟看屏幕的差別沒有那麼大。但如果在展廳場合可能是需要的,我們要看一些比較炫的東西,那我們就需要這種玄乎的感覺,我覺得我們抽拉式的跟產品結合起來會更好,需要它的時候用它,不需要它的時候不用它,不讓它發揮作用,所以我覺得要讓每一種技術在它發揮作用的場合去體現它的價值,這個更有意義。

Q:咱們這個產品涉及到光線、傳播、折射之類的,對光的環境有什麼比較強的要求嗎?

桑新柱:其實咱們現在的顯示設備進步也很快,他也有這種調光的功能,包括手機,你在陽光下也能看,在室內也能看,實際是有這種調光功能的。我不知道我們那個你看了沒有,至少在室內燈光下都是沒有什麼問題的。就是所謂的用光環境,就是你的對比度,也跟我們平面的屏幕類似。你如果在室外,可能LCD就不太合適,亮度達到一定的程度,強光一照就看不見了,所以需要用高亮的LED顯示。我們要在不同場合考慮光照環境,去配置光照強度。我們現在至少做到了室內燈光都可以觀看,這是沒有問題的。

Q:咱們展示的,這個資源是像普通的3D建模就可以做出來,還是需要專門去調控?

桑新柱:從內容來看,跟傳統的3D動畫是一樣的模式,我們其實是對這種素材通過我們的軟體做一次編碼處理,做的方式跟傳統的完全是兼容的。

Q:去展區看到了一個0.1毫米的超薄柔性面板,我想請教一下您,在專家看來,這種柔性面板需要做到這麼薄嗎?或者說這種極致的技術有能夠量產的可能性嗎?

桑新柱:我覺得量產還是兩個方面,一個是市場的剛性需求,要看這個有多大。再有一個,之所以沒量產,實際就是工藝的問題。一個是說你的成本能夠降到這個市場,有一些是不是真正的剛性需求,有剛性的需求,可能成本就降下來了。就相當於我們以前的手機,90年代那種大磚頭三萬塊錢一個,然後到了現在,其實技術進步還是可以的,實際上隨著量上來了,它的成本就下來了,他們可能就是一次性前期投入的成本會大一些,但圍繞著做一個樣品或樣機,可能會採用精雕的各種加工技術,或者是慢工藝去做。所以我覺得量產的可能性是有的,只要樣品出來了,需求上有了,就是說市場的定位能定到哪,能不能有足夠大的市場量。有的東西我覺得挺好,但用也行不用也行,沒有到非用不可的地方。

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