技術(shù)界追尋半個(gè)世紀(jì)的完美裸眼3D顯示，因上?？蒲袌F(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新迎來曙光。近日，國(guó)際頂刊《Nature》發(fā)表上海人工智能實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)等完成的論文，其全新裸眼3D系統(tǒng)破解了“大屏與寬視角不可兼得”的數(shù)十年難題。

該成果首次實(shí)現(xiàn)桌面級(jí)尺寸下超100度視角的高質(zhì)量裸眼3D，無需佩戴設(shè)備。這不僅將推動(dòng)數(shù)字視覺革命，更證明AI能在前沿領(lǐng)域“改寫”物理邊界。

直面半世紀(jì)難題

無需眼鏡或頭顯即可觀看如窗外風(fēng)景般的立體畫面，是技術(shù)界半個(gè)世紀(jì)的裸眼3D愿景。但兼具高質(zhì)量、全天候且隨觀看者移動(dòng)不失效的裸眼3D，始終受物理瓶頸制約：顯示器無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)“大屏”與“寬視角”。

核心原因在于，完美裸眼3D需設(shè)備以“廣播”方式向各方向傳輸海量光線信息重構(gòu)光場(chǎng)，而完整光場(chǎng)信息量大到現(xiàn)有顯示器無法承載。傳統(tǒng)技術(shù)只能妥協(xié)：數(shù)字全息技術(shù)視角畫質(zhì)佳但尺寸僅指甲蓋大??；大屏方案則因光學(xué)信息有限，導(dǎo)致觀看“甜點(diǎn)位”狹窄，側(cè)身即現(xiàn)重影錯(cuò)位。

傳統(tǒng)范式下此問題無解，上海團(tuán)隊(duì)卻另辟蹊徑。

AI調(diào)度讓光線追著眼睛跑

正如雨天無需遮天大頂棚只需雨傘，裸眼3D僅需雙眼周圍小空間的高質(zhì)量光線。上海團(tuán)隊(duì)的EyeReal（書生·瞳真）系統(tǒng)，通過AI深度學(xué)習(xí)算法，0.02秒內(nèi)即可算出觀看者雙眼位置及所需光場(chǎng)分布，再經(jīng)三層液晶顯示器堆疊架構(gòu)精準(zhǔn)投送光學(xué)信息。

該“計(jì)算為中心”的系統(tǒng)，首次在無輔助設(shè)備的桌面級(jí)尺寸上實(shí)現(xiàn)100度超寬視場(chǎng)角，分辨率1920×1080、刷新率超50幀/秒。視場(chǎng)內(nèi)觀看者任意移動(dòng)，均能獲得正確運(yùn)動(dòng)視差，且支持人眼自然聚焦，避免眩暈的同時(shí)呈現(xiàn)清晰自然的3D效果。

《自然》評(píng)價(jià)其為“光學(xué)信息運(yùn)用全新范式”，有望在教育、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域拓展應(yīng)用。上海AI實(shí)驗(yàn)室認(rèn)為，該成果還能助力AI大模型更精準(zhǔn)捕捉現(xiàn)實(shí)物理現(xiàn)象，推動(dòng)科學(xué)智能與真實(shí)世界融合。

“不跟風(fēng)”鑄就突破

成果背后的研究者及科研啟發(fā)意義同樣值得關(guān)注。論文第一作者是26歲的二年級(jí)博士生馬煒杰，他本科學(xué)通信工程，碩士轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)，后加入上海AI實(shí)驗(yàn)室與復(fù)旦的博士聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目，將科研之路比作“凡人修仙”，靠摸索披荊斬棘。

當(dāng)前AI領(lǐng)域多傾向“短平快”課題，EyeReal項(xiàng)目卻探索“AI+3D顯示”這一少人涉足的領(lǐng)域。在導(dǎo)師歐陽萬里、鐘翰森指導(dǎo)下，馬煒杰連續(xù)數(shù)月“泡”在實(shí)驗(yàn)室，最終論文被接收時(shí)，他與家人通話泣不成聲，還以諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主北川進(jìn)的話自勉：“不跟風(fēng)熱門，探索科學(xué)源頭”。導(dǎo)師鐘翰森認(rèn)為，聚焦關(guān)鍵問題的態(tài)度是突破關(guān)鍵。

EyeReal的成功，再次驗(yàn)證AI對(duì)基礎(chǔ)研究的賦能：當(dāng)科研觸及物理天花板，AI可挖掘潛力攻克傳統(tǒng)難題。這不僅是戰(zhàn)術(shù)成功，更為基礎(chǔ)研究困境提供了可復(fù)用的新范式。上海AI實(shí)驗(yàn)室也因此與頂尖機(jī)構(gòu)、企業(yè)攜手，全力探索AI驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究。

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