前微软 迪士尼工程师研发“并行现实”技术 在公共显示屏实现个性化视觉

来源:虚拟现实 时间:2018-04-11

 实际上这里只有一个显示器,只是图像反射在一系列的镜子上。科技初创公司Misapplied Sciences的这张图片利用镜子来展示单个“并行现实”显示器在不同视角下的效果。这单块屏幕位于摄影师背后,而GeekWire记者日前分享了自己的亲身体验。以下是映维网的具体整理。

  行走在机场的你抬头看向大屏幕以寻找自己的登机口,但这并不是一块普通的公共显示器。没有一系列的抵达与离开时间,你只会看到自己的航班信息,而且其体积之大足以在远处查看。与此同时,正在查看相同屏幕的其他乘客则只会看到自己的航班信息。

  在道路上,交通信号灯会针对你的汽车和其他车辆单独提供指示。当你无法及时通过交叉路口则显示红灯,并向可以安全通过的另一位驾驶员显示绿灯。

  在体育场馆中,记分牌只显示你头号球星的数据。与之对比,正在观看同一屏幕的附近球迷则只会看到自己的头号球星数据和其他的定制内容。

  上述都是“并行现实”显示技术在未来用于定制个性化世界的例子,而这同时也是Misapplied Sciences,一支由前微软与华特迪士尼幻想工程员工组成的小团队(Walt Disney Imagineering)所设想的未来。

  这听起来似乎没有可能,但这家公司已经在开发能够令所述场景成为现实的底层技术。这是一种基于“多视角(multi-view)”像素的新型显示器。跟传统像素不同(向所有方向发射一种颜色),Misapplied Sciences表示他们的像素能够向成千上万,甚至上百万个方向发射不同的颜色。

  他们将其称之为“魔法像素(magic pixel)”。

  创始人兼执行总监Albert Ng表示:“可以有许多人在同一时间看向相同的像素,但却能感知到完全不同的颜色。每一个单独像素都能这样。接下来,我们通过排列这种多视角像素来创建显示器,而且我们控制每一个像素发射的光线颜色。在调整所有这些光线后,我们可以在不同位置形成图像。”

  传统像素与多视角像素的对比:前者发射单个宽波束;后者则利用多达上百万个单独控制的光线

  结果:这款显示器能够令不同的人在同一块屏幕上看到完全不同的内容,而且是同一时间发生。当结合以定位技术与传感器时(类似于嵌入智能手机的元件),内容能够实时定位至特定的位置,用户与对象,基本上可以在三维空间中追踪他们。

  这种技术支持裸眼,所以无需笨重的头显或高科技眼镜。另外,你将不再需要埋头查看智能手机上的个人信息。

  随着Misapplied Sciences希望普及这项技术,他们将面临一系列的技术挑战,资金挑战,甚至是社会挑战。但对于这在创建新娱乐与信息形式上的无限可能,这家公司的长期愿景无异于改变人们体验世界的方式。

  Misapplied Sciences联合创始人,董事长兼技术总监Paul Dietz说道:“在创办微软的时候,比尔·盖茨就有一个疯狂的想法,那就是未来每一张桌子都应该有一台电脑。人们当时都认为他疯了。我们也有一个疯狂的想法。我们的版本是,在未来,你在公共显示器中看到的一切都是针对你而设计。”

  无论这个概念是否疯狂,GekkWire团队的三名成员日前都亲身进行了体验。经过数年的秘密研发后,这家公司向我们提供了一系列的演示。

  这是他们首次公开展示或讨论自己的技术。

  1. 亲身体验“并行现实”

  当站在Misapplied Sciences办公空间的主楼层时,我们看向了房间中的一块大屏幕。随着我移动到不同的位置,屏幕上的内容会发生变化,而我的同事则站在附近的各个不同位置,并且可以在同一块显示屏上看到不同的内容。

  上面这个视频演示了我们亲身体验过的效果:这是同一个屏幕的同步视图,分为位于两英尺远。注意,这并不是视频特效。

  在下面这个视频中, 空白相框代表了3D空间中的一个点。显示器的内容额能够随着相机视点的移动而发生变化。

  你可能会认为,是相框里面集成了一个滤镜或其他元件才能实现这样的效果(我们一开始也是这样以为),但事实并非如此。这个相框概述了内容随观看者发生改变的空间点。当我们走到另一边时(我们与显示器之间没有任何相框),视觉效果仍然保持一致。

  在另一个演示中,相应的显示器展示了两组数字:一组代表一行,另一则则是一列。当我们左右移动时,左边的数字发生了变化;当我们上下移动时,右边的数字将发生变化,高效地在任何给定时刻精确定位我们在X和Y轴上的有效视点。

  在下面的视频中,这家公司利用镜子来演示如何从多个不同角度看到不同的内容片段。这一块屏幕屏幕位于摄影师后面。我们亲自见证了这个镜子阵列和屏幕,我们可以确认只有一个显示器。

  在另一个演示中(不包含在视频中),我们每个人都握持着包含红外LED的不同相框,以表明我们对于房间中相机的位置。在这个演示中,我们通过空白相框看到的内容能够随着我们的移动而移动。在看向相框之外时,我们可以看到不同的内容。

  这个早期演示说明了系统能够在用户移动时针对他们显示内容,利用传感器和位置追踪来创建可实时更新的个性化“观看区域”。

  2。 巨大的变化

  对于一家志在改变世界的公司来说,Misapplied Sciences目前完成的融资资金相对较少:340万美元的股权投资,另外还有90万美元来自于美国国家科学基金会的小企业创新研究(Small Business Innovation Research)项目。

  Dietz是Misapplied Sciences的董事长兼技术总监,而他早年在多点触摸屏技术方面的工作得到了工程界的广泛认可(这种技术常见于今天的智能手机和平板电脑显示器)。Dietz于2007年-2014年期间曾供职于微软研究院,并且为初代Microsoft Surface等设备开发了关键的界面技术。在迪士尼工作时,他开发了“Pal Mickey”背后的技术(一个高10.5英寸的玩具娃娃。综合利用定位技术和传感器等技术来为游客提供交互式体验)。

  Misapplied Sciences的联合创始人:董事长兼技术总监Paul Dietz,执行总监Albert Ng,创意与运营总监Dave Thompson

  联合创始人兼创意与运营总监Dave Thompson同样曾就职于华特迪士尼幻想工程,并且负责主题公园景点与游船体验的设计,随后他转向了广告与市场营销,与首批进军旨在融合物理世界与数字世界的企业进行合作。

  联合创始人兼执行总监Ng则是毕业于斯坦福大学和加州理工学院,并且凭借在低延迟触摸屏等领域的工作而认为所熟知。在Dietz任职于微软研究院期间,他曾成为了那里的研究实习生。

  Dietz和Ng离开微软不久后就创办了Misapplied Sciences(2014年)。他们没有解释最初创办公司的缘由,只是表示他们将在未来讲述其中的故事。Dietz曾加入微软的应用科学硬件研究小组(Applied Sciences hardware research group),而这个小组曾在2010年演示了一种不同的,更为简单的多视角显示屏。微软没有Misapplied Sciences的股份,而当被问及是否与这家初创公司存在其他形式的合作时,一名微软的代表拒绝予以置评。

  其他机构与厂商在过去曾采用不同的技术来探索多视角显示屏的概念,比如说麻省理工学院媒体实验室。在最近的CES大会上,一家名为MirraViz的初创公司则展示了一个独特的系统,利用多个投影仪来在同一块屏幕上向不同用户显示不同的内容。Engadget曾表示这是CES大会上“最疯狂的技术之一”,但同时指出这受限于屏幕周围的投影仪数量。

  考虑到多视角像素的工作方式,Misapplied Sciences的技术不存在这种限制。Misapplied Sciences已经申请了18项相关的专利,其中三项已经获得授权,而创始人表示他们还有更多的专利。获批的专利包括“multi-view architectural lighting system(多视角建筑照明系统)”,“computational pipeline and architecture for multi-view display(用于多视角显示的计算管道与架构)”,以及“multi-view traffic signage”(多视角交通标牌;向不同车辆显示定制内容)。

“multi-view traffic signage”,美国专利号9,715,827“multi-view traffic signage”,美国专利号9,715,827

  创始人曾多次提到为每个影院座位定制的字幕系统,支持用户选择自己的字幕语言。Misapplied Sciences曾邀请美国西雅图临床医生和神经科学家Kelly Tremblay前往其办公室,并向其演示了这种系统。

  同时是华盛顿大学教授的Tremblay说道:“我一直在思考它可以实施并且发挥作用的不同方式…”

  另一种可能性是多人竞技场比赛,其中每位选手都可以在大屏幕上看到他或她自己的视点。而且,广告牌可以针对个人或区域进行定制。如果你可以购买时代广场特定位置的个性化信息,这将会对户外广告市场产生什么影响呢?

  Pelion Venture Partners的总经理Carl Ledbetter是Misapplied Sciences的早期投资者及董事会成员。前AT&T和Novell的高管Ledbetter在风投领域已经打滚超过20年时间。他说:“为考虑到这可以带来的巨大改变,投资(Misapplied Sciences)几乎是本能的决定。”

  3。 并行现实的应用

  这种变化可能既是积极的,也是消极的。在一个已经受困于数字追踪和“alternative fact”的世界里,“并行现实”的道德和隐私影响可能会非常大。当我们在同一个屏幕中看到不同的内容时,我们如何就共同的现实或共同的事实达成一致呢?

  Misapplied Sciences表示他们正在考虑保障措施,包括如何将数字隐私扩展到并行现实的物理世界。例如广告可以选择加入。他们指出,在某些情况下将内容定位到个人或位置可能会使其更加私密。

  Ng指出:“总的来说,并行现实是一种将内容与人联系起来的新媒介,并且就像是互联网新闻或社交网络等其他强大的媒体一样,可以通过许多不同的方式提供和使用个人信息。目前关于隐私的争论正在围绕一系列不同的技术发生。同样的争论也将适用于并行现实的一些应用。当然,我们已经意识到并在思考这些担忧。”

  他继续说道:“我们的目标是为人们提供有益,有趣的内容,同时又保护他们的隐私。并行现实最终将彻底改变我们对安全,交通管理,寻路,娱乐和其他许多事物的看法。我们相信并行现实会带来巨大的好处,并会帮助很多人。”

  Misapplied Sciences一直在秘密的潜心研发技术,而他们低调的办公空间就证明了这一点。

  最近的联系让我们知道他们可能终于准备好开始走到聚光灯下。我们安排了一次访问,并且派遣了比平常更多的员工来予以证实。包括Dietz,Ng和Thompson在内的团队迎接了我们,并且准备最终展示他们多年来秘密研发的技术。

  在办公室会议桌上进行了介绍后,我们进入了演示环节。摄影师Kevin Lisota是一位技术行业的资深人士,他随后讲述了本次独特的体验:

“很少令我感到惊讶的技术演示。我当时的第一反应是‘我到底怎么了?’,当时我以为眼睛正在戏弄我。但他们的屏幕实际上是将不同的图像投射到空间中的不同点上。我甚至找到了一个独特的位置,我可以遮住一只眼睛并看到一副图像,然后遮住另一只眼睛并看到另一幅图像。

对于没有亲身看到的人来说,这种多视角显示器就像是你可能以前看过的‘tilt card’或‘motion card’。它们使用透镜印刷来根据视角显示不同的图像。这在概念上看起来十分相似,但多视角显示器是发生在数字显示器上,而且能够向空中的许多不同点显示更多不同的图像。

这种多视角的实用性将会非常有趣,但可能需要一段时间才能固定下来。计算机或数字显示器可以向不同人或空间中不同点显示完全不同图像,这样一个世界确实改变了我们对所展示内容的看法。”

  我们看到的演示涉及两种类型的显示器:一种是像素密度较低的巨大水平显示器,可用作大型公共标牌;另一种则是分辨率较高的矩形显示器,由36个独立面板组成,每个面板是28×16像素。我们注意到的唯一小故障是,当我拿着一个包含红外LED的相框时出现了短暂的内容闪烁。对此,Misapplied Sciences表示这是因为相框内的电池电量不足。

  除了多视角像素技术外,这家公司同时在研发一款允许显示器高效运行的定制处理器,以及允许内容创作者轻松将内容定位到空间不同点的软件。

  4。 并行现实的挑战

  这家公司的一位早期投资者是Ginger Alford。Alford是一位教师,博物馆主任和计算机图形学专家,同时也是SIGGRAPH图形和交互技术会议的一位负责人。Alford将公共场所中的环境个性化概念称为“令人惊叹的想法”,并且谈到了潜在的应用,包括为每个学生量身定制课堂教学的能力。

  Alford说:“一个关键的方面是,虽然它属于个性化,但并不是孤立的体验。这非常具有社交性。”当被问及Misapplied Sciences将面临的最大挑战时,Alford指出,这种能力“远远超出了人们目前与世界交互的方式,我认为人们很难理解其中的意义。”

  曾与Dietz和三菱电子研究实验室进行过合作的人机交互专家Daniel Wigdor表示,他看到Misapplied Sciences团队在过去数年中取得了“令人难以置信的进步”。

  Wigdor说:“现在的人们都会把头面向平时装在口袋里的私人小屏幕,从而获得私人的个性化体验,但这令他们从世界的共享体验中隔离开来。Misapplied Sciences承诺了一种并行现实,即人们可以存在于一个共享世界中,并且仍然可以获得私人的和个性化的内容。”

  前迪士尼音频工程师与体验设计师Don Dorsey同样体验过Misapplied Sciences的技术。他将其称之为“如同优秀魔术和大幻影般令人难以置信”。Dorsey指出,除了提供个性化信息外,这项技术可以作用于全新的娱乐形式,为不同用户提供不同的视图与体验。

  他说:“这是一种我们刚刚开始通过多人游戏和虚拟现实进行探索的故事讲述。在现实世界中与其他人分享这种体验是一大进步。”

  这并非没有挑战,Dorsey说道:“在更实际的层面上,每个视图都必须进行单独的设计,编写,创建和实施。这可能意味着体验提供者的工作量和成本将出现大幅增加。他们同时需要考虑到这种‘把戏’取代故事体验的可能性。”

  对于雄心勃勃的小型创业公司而言,进一步开发和商业化技术的投入似乎是一项挑战。迄今为止,Misapplied Sciences所完成的融资足够维持这家五人团队在过去数年间的运营,而部分原因在于节俭的态度,他们的办公室充满了华盛顿大学旧货店的家具。与部分同样雄心勃勃的VR和AR初创公司相比,他们所能筹措的资金只是九牛一毛。

  但当我们向Misapplied Sciences团队提出了扩大多视角显示技术,并将其推向市场的技术与经济挑战时,他们一再表示自己有信心可以实现。

  Ng说:“对于我们在过去几年间所创造的突破,其中大部分是提高其价格合理性,实用性和可生产性。我们正准备将其作品产品推出市场。”

  在会议桌前,他们表示现在还不是时候透露产品是什么或者说产品登陆市场的计划表。他们指出,现在公司的目标是证明“并行现实”的可行性,令大家理解他们所创造的概念,并开始思考它对世界的潜在影响。

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