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光场显示技术概述
资料介绍
光场显示是一种能够记录和再现场景完整光场信息的新型显示技术，与传统显示仅记录场景每个像素点的光强度和颜色信息不同，光场显示额外记录了空间中不同光线的传播方向，能够模拟人眼观察真实世界时的深度感知、视差效应，无需佩戴额外设备即可让观察者获得接近真实物理场景的视觉体验，被业内认为是下一代显示技术的重要发展方向。
一、光场的基本概念
光场的概念最早由光学领域研究者提出，核心定义是空间中所有光线在任意方向、任意位置的辐射信息集合。1991年，研究者提出了光场的四维参数化表示方法，将自由空间中的任意光线用两个平行平面的交点坐标进行描述，即(u,v,s,t)四维参数，其中(u,v)代表光线穿过第一个平面的坐标，(s,t)代表光线穿过第二个平面的坐标，通过四维参数就可以完整表征空间中任意光线的方向和强度信息。
对于实际显示场景而言，光场包含了场景中不同深度物体发出光线的方向差异，这种差异正是人眼获得立体视觉的核心来源。传统平面显示将所有方向光线整合为一个强度值输出，因此丢失了深度方向的信息，只能通过阴影、透视等心理暗示让大脑脑补立体效果，无法提供真实的双目视差、运动视差等生理深度线索。而光场输出的光线包含方向信息，可以让观察者的左右眼分别接收到对应视角的图像，自然产生立体感知，当观察者移动位置时，不同位置接收到的光线也会发生对应变化，产生符合真实物理规则的运动视差。
二、光场显示的核心优势
相较于传统立体显示、虚拟现实技术，光场显示具备多个不可替代的优势：
1. 无需穿戴设备，自然观看体验
目前主流的虚拟现实、增强现实立体显示都需要用户佩戴头显设备，偏振式快门3D显示也需要佩戴对应的眼镜，长期佩戴会带来疲劳、佩戴不适等问题。而裸眼光场显示可以让用户直接用肉眼观看，获得立体显示效果，大幅提升使用场景的便利性，更适合公共展示、长期办公等场景。
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