我的電子情人夢(10) – 普羅米修斯的黑科技

80多歲的名導Ridley Scott在科幻電影《普羅米修斯(Prometheus)》片中探討人類的起源，卻又巧妙地將其70年代的名作《異形》做了鬆耦合的連結關係。普羅米修斯片尾的雨滴前奏曲還有續集《異形：聖約》片頭大衛與其創造者的一段哲思對話，都是我心目中的經典。

不談電影而是來說說片中的未來科技，有飛行的飛時測距以及”浮空投影”。至於片中的”黑水”，超越我的知識層次，就留給想像力吧。

上一個世紀有了電視與電腦，是『影像的世紀』。它深深地影響了人類的文化與生活。從平面顯示演化到空間顯示，也許會是21世紀百年一度的變革 - 視訊的魔法世紀。

這裡所說的空間顯示(aerial display)技術，是指”浮空投影”。 普羅米修斯片中就有大量的場景出現。

電子科技的技術進化速度是很驚人的，2016年高階智慧型手機的處理器效能，約是1971年阿波羅太空船中處理器的”1.2億”倍。無論CPU還是GPU的運算效能邁入更高更強的境界，加上雲端的整合能力所締造出來的群集運算效能無遠弗屆。奠定了帶動視訊、雲端運用、AR/VR往前奔跑的動力泉源。

話說1977年的經典片星際大戰，銀幕大畫面就出現了全息顯示(hologram display)的浮空投影顯示的情節。而這種技術或是說為光場顯示(light field display)正是這個世紀改變人類文化與生活的視訊技術。

而3D電影與電視，像一陣風，水過了無痕。其實3D電影風潮依時間順序，我這一生總共被玩了三次。

1920年代，機械式電視。1940年代，實驗彩色電視的放送，正式啟動電視放送。1960年代，電視中繼衛星。東京奧運利用衛星中繼對世界廣播。發表了液晶顯示。1980年代，衛星放送實驗。CD光碟/光碟機問世。1990年代，實驗Hi-Vision。開始有數位地上波的放送。DVD光碟/光碟機問世。2006年，藍光BD/藍光機。

遊戲機也多少呼應視訊技術的發展軌跡。PS(1994年)，CD家族光碟的運用。PS2(2000年)，DVD的活用。PS3(2006年)，Blu-Ray藍光的運用。PS4(2013年)，4K解析度。

4K、8K在鋪陳實用放送之路，東京2020奧運打算啟用4K/8K的放送服務。1960年代東京奧運就採用了衛星放送。

空間再生(空間顯示)，在技術層次上努力，將會怎樣改樣人類的文化生活呢？姑且舉一個比較實際的思考案例吧。

藉由空中投影的立體像，一場相撲大賽或是足球賽可以再生於您的眼前，即使心不在現場，也能感受真實的體驗；套一句日本漢字來說就是『幽体離脱(靈魂出竅)』的體驗是也。

虛擬以及現實僅是一線之間的視覺體驗，非常新鮮也非常逼真；當然，運用得體的話，非常有運用價值。比如說，若是運用在建築界，可以投影出在空地上完成後的真實姿態。若是運用於網購，產品的各個角度也可以看個一清二楚。運用於醫學上教學用途，更是一絕。

對於人類的文化生活變革，空間顯示毫無疑問也會衍生出嶄新的空間內容(content)；也就是誕生更新層次的”媒介”。新型態的生活風格也就可能出現。

翻開人類的文明發展史，媒介媒體的產生，可以概括分為三部曲；這也可以解釋為何空中顯示會衍生出新型態的空間型媒介：

. 紙張 + 文字/繪畫/照片 -- 新聞、書信、繪畫等。

. 平面顯示(銀幕) + 影像 --電視、電影、YouTube、Skype等。

Ž. 空間顯示 + 空間內容(立體影像等) -- 全新的空間型媒介。

微軟的Hololens雖然感覺到真正的高解像度的全息投影。不過，終究還是需要特殊設計的眼鏡。更為精確的說法該是隸屬於AR擴增實境的範疇才對。

韓國三星指出未來的顯示主力技術，就是影像浮現於空中的『光場顯示(Light Field Display)』以及『全息顯示(Hologram Display)』。

光場顯示(Light Field Display)以及全息顯示(Hologram Display)究竟該是如何來區分呢？前者將光做為”光線”來處理，後者將光做為”波”來處理。從物理特性來說，將光視為”波動”來處理較為政治正確；也就是這個緣故，此種方式能夠滿足人類立體知覺的生理性要因。

基於這個理由，可以說全息顯示乃是最為理想的立體顯示方法。至於，先會進入市場的有機會是技術門檻相對較低的光場顯示，然後才是全息顯示上場。

光場顯示，其中心概念就是”光線方向的控制”。利用平面顯示以及微透鏡陣列的組合，作出所有方向前進的光線。所以說，微透鏡陣列MLA(Micro lens array)的設計就相當的重要。

全息顯示，中心概念則是運用”光波的繞射與干涉”；也就是說再生從物體反射的光波面。因此，相位一致的控制、精確/正確的光學元件(比如說，顯示面板、空間光調變器)之設計，多是相當重要的關鍵。

回顧立體影像的主要產生方式，其實，可以從”視差(parallax)”的角度來加以分類為三種方式，也確實可以證實未來的技術該是朝向光場顯示以及全息顯示來走。錯不了 !

1. 沒有視差型： 2D顯示 -- 全彩Full HD -- 4K/8K。

2. 水平視差型： 2眼 -- 多眼 --超多眼 -- 全息(Hologram)。

Ž3. 水平‧垂直視差型： 光場顯示 -- 全息顯示。

人類之所以能夠知覺到立體像，有其生理性的要因要滿足，具體說，總共有四項生理要因；分別是『收斂、兩眼視差、運動視差、調節』。

*. 收斂，是說左右眼注視一點時從迴轉角知覺到深度。當注視眼前，左右眼大幅回轉；當注視深度時，左右眼迴轉角度小。基於這些差異性，而知覺到立體。

*. 兩眼視差，是指左右眼位置的不同，各個所見方向的差異而知覺到立體。

*. 運動視差，是說伴隨著移動看見物體眼睛的位置(視點)，所見物體依據所見方向的變化而知道深度的知覺。

*. 調節，是說人類注視眼前或是深度時，會調節適應各眼的焦點。

總之，空間顯示再生普及的關鍵技術，該是“高精細度技術”與”不貴的光源”。而且，空間顯示的變革不單是訴諸於人類的視覺，還會刺激到人類的觸覺；這一點也就是提高即時感受的必要條件啊。

閣下，您會心動未來嗎 ？