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技术差距三五年：国外光场正尝试产品化，国内却……

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光场技术还处于发展初期，虽然国外取得了领先优势，但国内外

差距可能只有三五年，国内如果要追赶既可以从成像技术、光学等方

面切入，也可以从……

上个月，一则关于MagicLeap宣传视频造假的新闻引起VR/AR

圈内人士的热议，甚至有人开始怀疑MagicLeap是否拥有其视频演示

的那些黑科技。因为该公司虽然聚集了众多技术大伽，宣称拥有划时

代的技术，但是一直保持神秘状态，只用各种演示技术的特效视频吸

引眼球，不敢以真面目示人。

所以人们对MagicLeap知之甚少，外界对MagicLeap存在各种

猜测。自MagicLeap获得了谷歌、阿里巴巴、高通等科技巨头的投资

之后，估值高达45亿美元，人们对MagicLeap革命性的光场技术等

深信不疑，直到关于MagicLeap虚假视频新闻的推出，人们才开始重

新审视这家公司光场技术、光子芯片等的可靠性。

国外光场正尝试产品化

其实，光场技术并不是MagicLeap凭空捏造的，已经有几十年的

发展历史。光场成像的雏形可以追溯到1903年Ives发明的双目视差

显示系统中运用的针孔成像技术。后来Lippman对Ives的装置进行改

进，用微透镜阵列代替针孔面阵列。直到1936年，光场的概念才被

Gershun提出。类似电磁场的概念，光场是分布于空间中所有光线的

集合。

但是当时计算能力有限，光场理论难以得到验证。从1981年光场

技术开始受到世界顶级科研机构的关注并展开了持续的研究，随着计

算机技术发展和微透镜制作工艺的提高，将光场理论与计算机视觉相

结合成为可能，基于此，Adelson于1992年提出了7D全光函数理

论。紧接着，Levoy又于1996年进一步提出了4D光场渲染理论，将

光场进行参数化降维表示，并提出计算成像公式。

而光场理论的不断完善也加速光场采集和光场显示设备的诞生。

其中，光场采集方式目前主要有三种：相机阵列、微透镜阵列和掩膜

及其他。微透镜阵列是最常用的光场获取方式，实现方式也最简单。

相机阵列是指通过相机在空间的一定排布来同时抓取一系列视角

略有差别的图像，从而重构出光场数据的方法。麻省理工学院和斯坦

福大学先后采用多相机阵列的方式搭建了光场采集系统。斯坦福大学

的RenNg则采用把微透镜阵列覆盖传感器的方式，设计出单镜头的

光场相机，并于2011年推出了第一款面向大众消费市场的Lytro光场

相机。此外，德国Raytix和美国PelicanImaging也各自推出面向工

业与科研应用的光场相机和应用于智能手机的微透镜阵列相机等。

与光场采集设备类似，不管是高等院校的研究机构，还是科技巨

头的研究部门，都在积极探索光场显示的实现路径。上海科技大学虚

拟现实与可视计算实验室曹煊博士指出，MagicLeap的光场显示是采

用多投影阵列的技术方案，并声称采用了光纤投影，但目前该光纤投

影的性能是否达到光场显示要求并没有得到佐证。

虽然与MagicLeap同样保持神秘感，但是NVIDIA已经展示出其

与麻省理工联合研发的光场虚拟现实头显原型机，只是该头显需要连

接一台高配置的台式机且分辨率很低。微软在头显领域走得更远，其

光波导显示器HoloLens不仅抛弃了笨重的台式机，还尝试通过引入光

场显示技术来提升HoloLens的视场角和图像质量。

国内光场还停留在理论研究

光场技术作为一项前沿的技术，无论是国外还是国内，其主要研