Voxon全息图体积显示（2019）

查看图库-8张图像漂浮在空中的互动3D图像，在桌子上方，一群人可以站在上面，而无需任何特殊的耳机或眼镜：这就是南澳大利亚公司Voxon Photonics用其内置的东西10,000美元的VX1桌。

小说已经向我们许诺了数十年的全息图，其中最著名的例子之一出现在1977年的《星球大战：新希望》中。在千禧猎鹰（Millennium Falcon）上，R2D2和Chewbacca玩某种数字棋盘游戏，与桌子上方空中悬停的光线所产生的人物互动。

这些东西进入现实世界已经很长时间了。 VR和AR都可以在某种程度上复制体验，但是它们需要头戴式耳机。在最好的情况下，这些有点反社会，阻止您看别人的眼睛。在最坏的情况下，他们会将佩戴者完全从现实世界中移开，将他们沉浸在虚拟空间中。

另一方面，Voxon Photonics的VX1桌子不需要耳机或眼镜。它的运作或多或少与《星际大战》中的全息图桌完全一样，尽管通常在其顶部装有玻璃圆顶，并且可以显示18x18x8厘米的全息图像，视频，游戏或交互式数据可视化。

我通过视频致电Voxon首席执行官/首席技术官加文·史密斯（Gavin Smith），询问该公司是如何做到这一点的，并被带到公司阿德莱德办事处周围，看看有几种不同类型的设备正在运转。

最好将VX1表描述为在空中3D打印其图像。它将3D形式分解为水平的层切片，然后实现了将这些切片投影到一块后投影玻璃上的令人费解的窍门，该后投影玻璃以每秒15个循环的速度在空气中来回摆动组谐波谐振弹簧。

该系统跟踪玻璃的位置，并将其与每秒4,000帧的投影仪完美同步，以使每个切片都以正确的高度投影。切片堆叠和重新堆叠的速度非常快，以至于您的眼睛无法跟踪运动，并且物体似乎漂浮在空中。由于它是在玻璃的上下摆动上都被重新绘制的，因此全息视频刷新速率为每秒30帧，而且幻觉极好。

不断地对移动的3D空间进行切片和重新切片，使投影同步并处理诸如投影仪光束发散，多种颜色投影以及各种其他问题之类的事情-这需要一些漂亮的编程和处理印记。确实，史密斯告诉我们，这需要世界上最好的程序员。为了实时执行VX1表，他很高兴给ID Software的《 Doom and Quake》首席程序员John Carmack或Carmack的早期竞争对手Ken Silverman授予这个头衔，他在1990年代创造了用于为Duke Nukem等​​游戏提供动力的Build引擎。

由于Carmack参与了另一个项目-您可能听说过Oculus Rift-Smith非常高兴于2013年将Silverman任命为Voxon联合创始人，从那时起，Silverman一直担任Voxon的首席计算机科学家。

作为体积显示，它可以在该投影仪纸张的扫掠区域内或多或少显示您喜欢的任何东西。对于VX1桌子，屏幕约为18x18x8厘米（〜7x7x3英寸）。更大的尺寸开始使得很难足够快地移动玻璃以产生坚固的错觉，但是Voxon可以为更大的安装提供解决方案，我们将在稍后介绍。

史密斯说，它已经可以很好地用于游戏，地图数据，演示文稿和医学成像。对于游戏，它本身支持Voxatron引擎，并带有Unity和Kinect插件，以显示现有游戏。对于医学成像，它就像您可以从CT扫描仪中取出一样兼容DICOM成像-实际上，它可以完成您在PC上无法做到的事情，例如允许您扫描密度区域。 ，因此您可以实时溶解骨骼，肌肉组织，器官和血管之间的图像。

您无法使用PC软件做到这一点，因为它的速度还不够快，史密斯说。 ＆＃34;我们的软件非常先进。这主要归功于Ken让软件团队负责DLL的工作。他在低级编程方面的专业技术是世界一流的。

我们还piggy带了英特尔，微软和所有这些大型VR捕获实验室为VR和AR捕获的大量体量数据，他继续。 ＆＃34;这些家伙正在捕获整个视频场景的3D体积数据。因此，您可以在VR中进行浏览，但是我们可以在其他媒介中进行展示。＆＃34;

史密斯（Smith）渴望使体积内容成为一种社交事物，例如“数字篝火”，并谈到可以将直播体育赛事或音乐表演直接投放到桌子上的潜在酒吧桌。 ＆＃34;捕获技术已经在这里，＆＃34;他告诉我们，英特尔已经在使用运动捕捉设备-摄影测量技术将其转换为网格。美国各地都有公司对音乐视频进行3D捕捉。他们正在考虑使用VR和AR，但是我们可以像酒吧中的设备一样来重放这种东西。＆＃34;

Smith认为广告是另一个重要机会。能够在播放或歌曲之间的桌子上弹出汽车，手表或产品的交互式3D模型的功能。他认为，体积显示如果是量身定制的，它也可以是一个很棒的教学工具，它可以使高中生可视化分子和原子，昆虫解剖图或地形图：真正的兴趣来自学校和大学。真正的困难在于，这使得教师无需技巧就可以轻松自如地奔跑。老师已经承受了其他麻烦，例如避免混乱。他们需要制定课程计划，还有一些其他计划。在大学级别，该系统可以方便地演示复杂的概念，以便一群人可以一起观看并以有意义的方式进行讨论。

它已经用作面对面的全息可视电话，它使用来自XBOX的Kinect摄像头来捕获3D面部，并在远至伦敦和阿德莱德的呼叫者之间实时传输结果。当然，在赌场，军事应用以及诸如概念车之类的东西中，有很多机会可以激发人们对未来的思考。另一方面，使其在实际行驶的汽车中工作将是一个严峻的挑战。

Voxon的玻璃摇床可能无法很好地按比例放大-较大的版本难以以令人满意的视频帧率来回摇动-但该公司还有另外一两个窍门。使用看起来像钻头的旋转屏幕，带有倾斜和下降的部分，可以依靠投影机从上方落下来制作更大的体积显示。

史密斯（Smith）向我展示了一个小型原型，在旋转的屏幕上，这种错觉与往复运动一样令人着迷，甚至在Skype上也是如此-除了中间的死角之外，该死点的表面移动得还不够快，保持幻想。它在图像中显示为漩涡状的孔。内容的创建需要牢记这一点。

执行旋转显示给Silverton和Voxon团队带来了其他挑战和复杂性。 ＆＃34;使用螺旋切片算法而不是线性切片算法，＆＃34;史密斯说。 ＆＃34;我们将三个投影仪（红色，绿色和蓝色）排列在同一空间中。梯形校正非常复杂，我们可以在这些图标周围看到一些粉红色的边缘。

每种版本都有其特殊的缺点，但两者都可以创建引人注目的体积显示，而旋转版本可以提供更高的帧频。

否。确实，VR和AR系统以及基于眼镜的系统（例如Euclideon的全息图表）要求CGI将虚拟图像分层放置在真实镜头上，但需要VX1的物理方式餐桌作品意味着您可以使用普通相机拍摄影片并体验效果。您在此处看到的所有图像和素材均未编辑。

人们看着视频并说它是假的，实际上有点夸奖，史密斯说，因为这意味着他们认为这是不可能的。他们认为这是CGI。但是作为一家公司，我们从未使用过任何CGI或合成工具，而是展示了实际的硬件。我们使用的唯一技巧是使用Panasonic GH5对其进行拍摄，这使我们能够以每秒15帧的速度进行拍摄，因此我们无法获得卷帘快门效果，而且看起来都非常清晰。当人们在iPhone上拍摄时，看起来会让人感觉很癫痫发作，但这仅仅是因为帧频。

随着Voxon继续在其替代显示器上工作，VX1桌子已经全面生产，并且已经以每台10,000美元的价格出售。史密斯（Smith）说，该团队经过了几代人的改进，使其具有防弹性能，并通过将手放在VX1往复式屏幕上进行演示，以使其停止工作。放开手，他可以轻松地再次启动它。

＆＃34;确实具有磨损轮廓的零件，例如弹簧，＆＃34;他说，我们已经进行了FEA分析并模拟了它们的破损，并且很好地与它们的实际破损（例如运行了500个小时）保持了一致。这些零件现在是可消耗的零件，人们可以在五到十分钟内将其更换进出，例如打印机墨盒。所需的技术能力很少。＆＃34;

该公司尚未准备好进行大规模生产，因此它有资格为其早期客户提供资格，旨在使VX1掌握在可以有效使用它们的人们的手中，并确保有很多其他产品可以使用看他们。欣赏下面的视频。

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