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全彩、视频速率和低成本3D 可视化

（消息来自英伟达）中山大学的研究人员开发了一种原型机，利用超薄纳米压印超透镜阵列创建透明增强现实显示器。其中，显示系统可以提供全彩、视频速率和低成本的3D可视化，解决了以往AR系统的主要局限性。

集成成像显示器是一种利用透镜/针孔阵列来捕获和再现光场的光场显示器。该技术通过大量小透镜重建整个图像，类似于蝇眼的机制。生成的图像封装了原始3D 对象的完整光场信息，类似于全息术。但与全息术不同的是，该解决方案并不限于相干光源。一体式成像显示器本质上提供全视差和准连续视点等功能，提供真正的3D 显示，避免视觉疲劳。然而，由于技术限制，积分成像显示器在21世纪之前进展缓慢，但随着算法的增强、制造能力的提高以及高速数码相机的出现，该行业开始快速发展，尤其是在过去的十年中。对于下一代3D显示技术来说，平面超光学元件非常有前景，而超薄超透镜是传统大体积透镜的理想替代品。超透镜展现出前所未有的在亚波长尺度操纵光的能力，包括精确控制介电或等离子体超透镜传输或反射的光的振幅、相位、偏振和色散。最近，超透镜在整体成像显示器中显示出巨大的潜力，解决了传统微透镜阵列遇到的关键色差问题。然而，大规模超透镜阵列的制造及其与商业微显示器的集成以实现集成成像显示器仍然是一项具有挑战性的任务。此外，用于编码3D 对象和创建元素图像阵列的计算算法仍然太慢，无法为实际视频速率积分成像显示器实现3D 对象的实时渲染。于是在一项研究中，中山大学团队推出了一种用于3D近眼积分成像显示器的大尺寸纳米压印超透镜阵列。该系统结合了大规模元透镜阵列、市售微显示器和实时渲染算法，可生成具有运动视差和焦点提示的高质量3D 图像。研究人员利用纳米压印制造技术和折射率1.9的粘合材料制造了大尺寸（1.84毫米1.84毫米）的超透镜阵列，并将44的高质量超透镜阵列与市售的3D打印支架相结合。集成微显示器。为了实现视频速率积分成像显示，他们还引入了一种新的渲染方法，该方法利用积分成像显示器中体素和像素之间的静态映射。除此之外，这种渲染方法可以绕过传统的几何投影，通过查找表实现实时性能。

相关论文：Beyond the lab: 基于纳米压印超透镜阵列的增强现实

当然，团队指出，虽然用于高通量超表面制造的纳米压印光刻和实时渲染算法可以促进未来VR和AR应用的整体成像显示器的发展，但该领域仍然存在一定的挑战。例如，高分辨率图像采集是一个巨大的障碍，需要具有超小像素尺寸至亚微米级别的微型显示传感器。然而，制造如此小的传感器带来了相当大的挑战。在这种情况下，具有高刷新率的时分复用光场可以提供可行的解决方案。 ---原文链接：https://news.nweon.com/120561