VisionStation 显示器
普通显示器的问题在玩游戏时最为明显。你多少次在游戏中进入一个房间,结果却被从侧面攻击?游戏中的“视野”受到标准显示器所能显示的限制——一个代表前方环境的小而平的矩形。视野最多只有50度,就像通过一个小舷窗看世界一样。除非你使用游戏控制器向该方向“转动”,否则你看不到上方、下方、左侧或右侧的任何东西。这种用控制器进行的“移动”完全不自然——在现实世界中,你会立即移动眼睛或整个头部以看向不同的方向,而且这种移动是快速而本能的。
在现实世界中,你还有周边视觉在为你工作。你的眼睛很容易探测到侧面的运动,并提醒你朝那个方向看。而使用电脑显示器时,你的周边视觉只会分散你的注意力——它显示的是你实际的环境,而不是你正在玩耍的数字环境。
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一家位于北卡罗来纳州的公司Elumens设计了一款考虑到周边视觉的显示系统。VisionStation由一个大型弧形表面(类似于大型卫星天线)、一台高分辨率数据投影仪和一个广角投影镜头组成。
结果是显示器能够显示非常广阔的视野,最大可达完整的180度。Elumens 显示器占据了你整个视野,包括你的周边视觉。你不仅能看到你面前的东西,还能看到上方、下方、左侧和右侧的一切。当你想看“旁边”的东西时,你只需转头去看。例如,在驾驶模拟器中,你可以像在真车中一样,通过转头来查看两侧车窗外的情况。
观看 Elumens 显示器时的体验非常有趣。由于它利用了你的周边视觉,运动感非常真实。转头看物体非常自然。由于屏幕完全光滑,没有任何干扰。
Vision 系列有多种型号,从个人使用的 VisionStation,到可容纳多达45人的 VisionDome VS-5。
- 幻灯片 1:标准 VisionStation 深41英寸(104厘米),高63英寸(160厘米),宽65英寸(165厘米)。显示表面有5英尺宽(1.5米)的投影区域,屏幕的球面曲率半径为33英寸(84厘米)。
- 幻灯片 2:VS-3 VisionStation 深106英寸(270厘米),高93英寸(237厘米),宽136英寸(346厘米)。显示表面有10英尺宽(3米)的投影区域,屏幕的球面曲率半径为60英寸(152厘米)。VS-3 可容纳1至6人。
- 幻灯片 3:V-4 VisionDome 的投影半径为12英尺3英寸(3.75米),使用 LightShell 可容纳2至10人。圆顶高10英尺3英寸(3.1米),宽17英尺(5.2米),深15英尺11英寸(4.9米)。
- 幻灯片 4:V-5 VisionDome 的投影半径为16英尺4英寸(5米),使用 LightShell 可容纳2至45人。圆顶高14英尺10英寸(4.63米),宽19英尺10英寸(6.1米),深20英尺(6.1米)。
VisionStation 的主要优点是
- 它提供了沉浸式体验。
- 它不需要用于虚拟环境的笨重头戴设备。
- 它兼容真实和计算机生成的3D数据。
- 两个人大约两小时即可完成设置(使用可选的 LightShell 外壳则需要三到四小时)。
- 它便携。
- 它具有高度可扩展性。
- 操作起来与传统显示器一样简单。
- 它可用于多种应用。
- 它支持大部分现有3D应用程序,无需特殊移植。
Vision 系列投影仪使用分辨率从1027x768到1365x1024的LCD 投影仪,支持24位色彩(1680万色)。它们支持 SXGA、UXGA、VGA、SVGA 和 XGA 模式,并配有 HD15、S-Video 和 RCA 连接器。f-theta 镜头具有180度视野和无限景深。这意味着一旦镜头对焦,镜头外的所有区域都将始终处于对焦状态。
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Elumens 图像技术
VisionStation 采用 Elumens 的 TruTheta 图像技术,提供沉浸式体验。换句话说,由于图像投影覆盖了完整的180度 x 135度视野,您会感觉自己身临其境。由于您的周边视觉看到的是投影图像而非屏幕外的周围环境,因此干扰会减少。这与传统用于虚拟现实的头戴式显示器不同,后者会将您与外界完全隔离。Elumens 团队认为 VisionStation 优于虚拟现实,因为您在沉浸于体验的同时不会失去与周围环境的联系。
TruTheta 将先进的3D软件算法与 f-theta 镜头设计相结合,实现在半球形屏幕上的高质量投影。目标是创建亮度一致、均匀且对焦准确的图像。为实现这一目标,TruTheta 镜头将像素均匀分布在整个半球形表面上,从而消除失真。
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要创建3D场景,Elumens 推荐使用四摄像机处理法。您像往常一样在3D动画程序中设置一个场景,并使用一个(主)摄像机跟随动画。场景准备好后,您将原始摄像机复制四次。另外四个摄像机在摄像机轴上旋转90度,指向场景的不同区域。这四个额外的角度是
- 左摄像机:摄像机向主摄像机左侧旋转90度。
- 右摄像机:摄像机向主摄像机右侧旋转90度。
- 上摄像机:摄像机向主摄像机上方旋转90度。
- 下摄像机:摄像机向主摄像机下方旋转90度。
一旦动画帧从所有四个角度渲染完成,就会使用一个名为TruFrame的程序将四个不同的场景组合成一个单一场景,该场景提供了180度投影所需的所有信息。
通常,帧以1024 x 1024像素的分辨率渲染。四个独立的视图组合在一起,创建每个 TruFrame 帧。
Elumens 正在与软件开发商合作,为流行的3D软件应用程序提供插件,这些插件将自动化180度场景创建过程,并取代手动四摄像机处理法。例如,Elumens 提供 TruShade for Raygun,这是一个用于 3D Studio Max 的插件,它使用 Raygun 渲染引擎来创建半球形场景,而无需您设置多个摄像机角度。
描述 VisionStation 很容易,但仅仅描述并不能完全体现其使用体验。当你坐在这个系统前运行一个3D模拟器时,效果令人惊叹!当你在虚拟世界中移动时,你会真切地感受到运动感和深度。
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VisionStation 的应用
基本系统成本为19,995美元,VisionStation 并非面向普通用户或游戏玩家。它旨在用于以下领域:
- 培训辅助/模拟——许多公司和政府机构正在使用 VisionStation 建立模拟器,这些模拟器提供比基于标准显示器的系统更全面的体验。
- 演示——VisionStation 为演示产品或流程提供了绝佳的环境。
- 建筑设计——规划师和建筑师可以使用 VisionStation 在第一块砖铺设之前确保其设计的正确性。
- CAD/CAM——汽车制造商等生产商可以比在普通平面显示器上更彻底地预览设计。
- 科学——科学家和研究人员可以创建详细的模拟,让他们感觉自己是过程的一部分。
- 娱乐——你可能会看到一些 VisionStation 被用于提供娱乐性的沉浸式体验,你愿意为此付费参与。
尽管当前型号对于大多数家庭用户来说过于昂贵,但 VisionStation 确实为数字成像的革命铺平了道路。在未来几年,你可以期待 Elumens 和其他显示器公司继续在我们如何看待计算机数据方面取得突破。
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