近期，Meta 的 Reality Labs Research 團隊攜手普林斯頓大學的研究者，取得了顯著進展，開發出新型的「神經視場擴展器」，大幅提升了全像顯示技術的視野和影像質量。這項研究克服了現有空間光調制器（SLM）的解析度限制，使得全像顯示技術在虛擬現實（VR）和擴增現實（AR）應用中的潛力得到極大擴展。
傳統的SLM技術受限於其小角度衍射現象，限制了顯示器的視野寬度和大小。然而，神經視場擴展器通過從自然圖像數據集中學習，實現了更高的衍射角度和超寬的視野，同時保持了高保真的影像質量和緊湊的設計。這種技術使全像顯示能夠在保持人眼視網膜解析度的條件下，將視野擴展至原來的64倍，並在全色彩自然圖像上達到超過29 dB的峰值信噪比（PSNR）。
這一「神經視場擴展器」不僅顯著提升了全像顯示器的光學擴展量，也稱為視場（étendue），這是顯示面積與最大衍射光角度的乘積，直接影響到顯示器的視野寬度和影像質量。透過一種新型的靜態光學元件，此技術利用機器學習從自然圖像數據集中學習，優化SLM的波前調制，從而實現更高的衍射角度和超寬視野。
這種「神經光學展量擴展」技術的實驗結果顯示，它是現有方法的一個重大進步。這一創新不僅提高了全像投影的實用性，而且為全像顯示技術的商業應用，特別是在高要求的VR和AR顯示市場中，開辟了新的可能性。
這項創新不僅提高了全像投影的實用性，而且為未來全像技術的商業應用開辟了新的可能，特別是在高要求的VR和AR顯示市場。這一技術的開發代表了全像顯示技術向高解析度和高視場擴展的重要突破，有望在全球範圍內推動相關技術和產品的創新和發展。
XR方面，結合由Meta的Reality Labs Research和普林斯頓大學共同發展的「神經視場擴展器」技術，全像顯示技術在擴展實境（XR）中的應用前景顯得更加光明。這項技術通過大幅提升全像顯示的光學擴展量（étendue）和視網膜解析度，允許在極寬的視野中維持高保真度的影像展示。以下是這項技術在不同XR應用中的潛力：
- 深化沉浸體驗：利用「神經視場擴展器」能夠生成的超寬視角高保真全息影像，為虛擬實境和擴增實境提供前所未有的沉浸感。這種技術使得用戶可以在不需要傳統顯示界面的情況下，直接在真實世界中與3D虛擬物體互動。
- 提升用戶互動：全像顯示的自然互動性得以強化，尤其是在教育、醫療模擬和專業培訓等領域。例如，醫生可以利用全息影像來模擬和計劃手術過程，這些影像能夠以接近真實大小和形狀展現出來，增加操作的精確度和效率。
- 擴展應用範圍：隨著全像技術能夠在不同設備上實現更高質量的顯示效果，其應用範圍可從專業領域擴展到日常消費者產品。例如，在家庭娛樂、虛擬旅遊和遠程工作的場景中，全息顯示技術能提供更加真實和互動的體驗。
- 增強遠程溝通：在遠程工作和教育日益普及的背景下，全息會議技術可以使參與者彷彿置身於同一空間，從而提高溝通的效率和質量。這種技術也可應用於遠程醫療診斷，提供比傳統視頻更豐富的互動方式。
- 創新醫療應用：全息影像的高解析度和擴展視野為醫療診斷和治療提供了新的可能性。這包括實時的醫療影像顯示和複雜手術過程中的可視化輔助，全息技術可以提供更多維度的數據，幫助醫生進行更準確的判斷和操作。
結合神經視場擴展器的開發，全像顯示技術的這些進步為XR領域帶來了創新的突破，預示著在不久的將來，我們將能夠見證其在各行各業的廣泛應用。
來自普林斯頓大學現實實驗室研究中心和阿卜杜拉國王科技大學的研究人員在同行評審研究期刊《 自然通訊》 上發表了一篇新論文，題為“ 用於超廣角高保真全息顯示的神經展度擴展器”。
