何为空间计算？Magic Leap技术小哥哥详解

一次光的模拟之旅...





Esther｜ 撰文

自Magic Leap One发售后，各大媒体和科技人士陆陆续续评测和拆解了这款头显，在听了这么多第三方评价后，Magic Leap公司于8月27日在官方博客上发表了一篇由其技术小哥哥撰写的文章，重点解释了该公司目前与未来产品中将使用的重要技术：空间计算。



Magic Leap One：一款个人空间计算机

首先，Magic Leap表示第一代Magic Leap One的技术可以让数字内容从目前使用的2D屏幕和电脑中跳出来，类似于一个一个结合了数字光场、传感和计算的仿生系统，或者用于辅助强大人脑的协同处理器。

Magic Leap专注于将专利的数字光场信号与人类的眼脑系统结合，人脑的视觉皮层作为Magic Leap One的屏幕，而Lightwear头显和Lightpack计算模块的传感和计算能力为继续开发环境识别、背景感知和以人为本的AI技术提供平台。

空间计算的关键特征如下：

• 场：空间计算将模拟真实环境的光/声场与Magic Leap创造的数字光/声场结合。
• 持续：不管用户如何走动，Magic Leap的传感器组件都能够保持数字内容在真实世界的位置（“黏在真实环境中的像素”）。
• 交互：空间计算展示的数字内容能够对人类身体发出的天然信号（头部动作、眼球注视、手势和语音）和手柄信号做出反应。
• 背景：空间计算机呈现的数字内容能够清楚地对周遭的环境进行空间和语义的拓扑。
• 连接：就像人类有面对面和远程连接（电话、社交网络）、数据存取（网络、物联网）和超距互动（物联网、机器人）一样，用户通过空间计算机接触到的数字内容是Magic Leap空间计算网的一部分。
• 遵循：有了背景识别、连接和对历史行为的持续空间记忆，Magic Leap展示的数字内容将会遵循并提升玩家的体验。

动态数字光场概念

人们周围环境多个光源射出的光线以各种方向反射，构成了模拟光场，当光线进入人眼时，人的双眼视觉会分析出深度、颜色、尺寸和速度，传送到大脑，拼凑出一副完整的画面。动态数字光场是一种可以将数字物体投射在真实环境中的双目视觉技术，其能够模拟真实物体反射光线入人眼的习惯。

Magic Leap的光场技术也同样利用了仿生原理，组合数字和模拟广场，创造出一个自然的场景。打个比方，在Magic Leap One中，用户可以在真实的花瓶中渲染一束虚拟花，然后就再也不用浇花了。三维立体显示（原文为：Volumetric View）

空间计算的关键是体积和空间，因此传统2D视场角测量方法捕捉到的画面深度达不到Magic Leap One的水平。因此，Magic Leap选择使用“三维立体显示”来描述用户在其头显中看到的3D空间。

在下图中可以看到，从用户面前37厘米远平面到无限远组成了一个截锥体，截锥体内的所有三维物体都可以在数字光场中显示，截锥体/三维立体显示的横截面对角线呈50度（即视场角），高宽比为4：3。



另一方面，Magic Leap的数字声场可以在用户的手到无线远的空间之间创造360度环绕式的声音效果。Magic Leap解释，在自然环境中，人们会被声音来源吸引注意力，而其声场成功效仿光场技术的三维立体显示，将用户的注意力吸引到数字内容上。

为了实现真正的空间计算，Magic Leap One使用了数字光场、数字声场和内置的传感器以及计算机技术，这些数字化的内容才可以“生活”在用户周围360度的空间中。

本文作者：Rony Abovitz，Paul Greco，Yannick Pellet，Hudson Welch，Sam Miller。

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