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Meta 與史丹佛提出「合成孔徑波導全像顯示」:AI 驅動的超薄 MR 顯示技術,實現大視域與高擬真 3D 體驗

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Meta Reality Labs Research史丹佛大學的研究團隊 近日發表了一項結合先進光學與 AI 演算法的新技術——「合成孔徑波導全像顯示」(Synthetic Aperture Waveguide Holography)。這項技術的目標,是解決目前混合實境(MR)顯示器在外型、影像品質與視域等方面的限制,並為未來真正輕量化、全天候可穿戴的 MR 顯示設備奠定基礎。

目前的 MR 顯示裝置往往面臨兩大挑戰:其一是體積龐大、外型笨重,不適合長時間使用;其二是顯示內容多半缺乏足夠的 3D 深度資訊,難以提供接近現實的立體感。這不僅限制了沉浸式體驗的真實性,也容易造成長時間使用的視覺不適。Meta 與史丹佛的研究則提供了一條突破路徑,他們設計出一種僅有數毫米厚度的超薄光學波導,結合 MEMS 掃描鏡與特殊的消色差全像透鏡,能在極小的體積下實現更寬廣的視域與清晰穩定的 3D 顯示效果。

這項技術的核心概念是「合成孔徑」。簡單來說,它利用多個小型光學孔徑的光線掃描,將其在數位上整合成一個「大型的合成光學孔徑」。這種設計能有效擴大瞳距範圍(eyebox),讓不同使用者、甚至在佩戴裝置時有些微偏移的情況下,依然能獲得完整、清晰的 3D 畫面。對於日常使用來說,這解決了過去 MR 裝置「必須固定在準確位置」才能觀看的問題,讓佩戴體驗更加自然。

除了光學架構,AI 演算法在這項技術中也扮演了關鍵角色。傳統的全像顯示需要高度精準的光波模擬,但波導結構內的光線傳播極為複雜,單純依靠傳統計算方式不僅耗時,準確度也不足。研究團隊引入了一種基於「部分相干理論」的 AI 模型,能有效學習光在波導內的傳播行為,並在減少資料需求與計算成本的情況下,生成高品質的全像影像。這讓顯示的 3D 影像不僅畫質更清晰,也能自然呈現視差與遮擋等關鍵的深度線索,讓使用者能像觀看現實世界一樣自由移動視線。

在實驗結果中,這項系統能在僅 3 毫米厚的光學堆疊下,實現 38° 對角視場的全彩 3D 顯示,並提供比傳統波導更大的有效瞳距範圍,讓影像在不同觀看角度下依然保持穩定。透過 AI 演算法與光場導向的電腦生成全像(CGH)框架,系統能即時渲染對應不同眼位的畫面,提供自然的立體視覺體驗。

這項技術的潛力不僅限於顯示效果。由於波導結構輕薄且高度整合,未來的 MR 眼鏡有望縮小至接近一般眼鏡的尺寸,同時維持高效能與全天候的可穿戴性。這不僅能改變 MR 裝置的設計,也將擴展其應用場景,例如教育、培訓、設計、醫療模擬,甚至娛樂與社交。

Meta 表示,這項「合成孔徑波導全像顯示」展示了 AI 與光學設計結合的巨大潛力。隨著研究持續推進,未來的 MR 顯示不僅將變得更小、更輕,還能提供與現實世界幾乎無縫銜接的沉浸式體驗,為下一代混合實境設備鋪平道路。這可能是 MR 從實驗室原型走向日常生活的關鍵轉捩點。

《HAELE 3D – 手部動作 Pro》:為繪師與創作者量身打造的 3D 手部姿勢參考工具

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由 Ige Olwen 開發、HAELE 3D 發行的《HAELE 3D – 手部動作 Pro – 繪畫參考》是一款專為繪師、動畫師與 3D 建模創作者設計的手部姿勢輔助工具,現已於 Steam 平台上架。這款應用程式提供高度可編輯的 3D 手部模型與燈光環境設定,可依照需求自由調整,適用於草圖練習、角色設計、數位上色或雕刻參考。

手與腳的繪製長期被視為人物繪畫中最具挑戰的部分,尤其是手部動作的變化與透視,常讓藝術家花費大量時間觀察與推敲。為了解決這項困擾,《HAELE 3D》提供了男性與女性兩種基本模型,搭配可變形的手部結構、不同膚色、紋理材質,並內建多種手部預設動作。使用者也可手動微調每一個指節與掌心位置,建立出完全符合需求的自定義姿勢。

除了基礎的模型操作外,該工具亦支援載入多項道具,包括刀劍、書本、食物、飲料、眼鏡等實用物件,幫助使用者模擬角色在特定動作下的握物狀態。透過調整道具尺寸與擺放位置,創作者可在準確視角下觀察手部與物件之間的接觸與壓力點。

環境與燈光設定方面,《HAELE 3D – 手部動作 Pro》內建可調整的光源方向、背景顏色與材質選擇,支援模擬不同時間、角度與反射效果的照明條件,便於繪師練習光影分佈與結構理解。鏡頭部分亦支援視角變換、景深調整與場景快照儲存,讓使用者可以從多角度觀察與構圖。

無論你是正在練習手部結構的初學者,或是需要快速參考動作設計的專業工作者,《HAELE 3D》皆提供了一套具備彈性與效率的工具介面,幫助創作流程更順暢。應用程式支援即時場景儲存與載入,方便創作者建立自己的手部姿勢資料庫,隨時回溯參考。

整體來看,《HAELE 3D – 手部動作 Pro》不僅是一款具備高度實用價值的參考工具,也是一項輔助學習人體解剖與動作構圖的數位資源。對於習慣透過視覺觀察進行臨摹與結構研究的藝術創作者而言,它提供了一種更直觀、可視化的方式去理解手部表現,適合用於寫實、風格化、動漫、卡通等不同類型的藝術創作。

目前應用程式已在 Steam 上架,支援 Windows 作業系統。

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光影新革命:Meta 與 James Cameron 攜手共創沉浸式未來

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提起詹姆斯·卡梅隆,科幻冒險、跨越時空的愛情故事與深海紀錄片往往躍然眼前。這位電影導演兼探險家,以四十年來不斷推動電影技術與敘事創新著稱。而現在,他的創意與技術公司 Lightstorm Vision 宣布與 Meta 展開為期多年的合作計劃,專注於虛擬實境(VR)與混合實境(MR)的沉浸式 3D 娛樂內容創作,將 Meta Quest 定為其專屬 MR 硬體平台。

這次合作將結合 Lightstorm Vision 在立體影像技術上的領導地位與 Meta 對沉浸式媒體的前瞻性投入,涵蓋了從現場體育與音樂會到熱門電影和電視劇的大量內容創作。詹姆斯·卡梅隆對此充滿期待,他表示:「這是一次歷史性的轉折點,與 Meta 的合作不僅讓我們能運用尖端技術革新媒體創作,更讓全世界的內容創作者擁有前所未有的工具來創造與體驗全新形式的視覺媒體。」

Lightstorm Vision 多年來持續推動 3D 技術進步,尤其是在高品質立體媒體創作方面享有盛名。此次合作將專注於降低頂尖 3D 內容的製作成本,同時透過 Meta 提供的技術工具與 AI 應用,協助更多創作者輕鬆進入高水準 3D 製作領域。此舉不僅促進行業內技術交流,更期望改變全球娛樂內容的製作方式。

隨著 MR 頭戴設備的普及,傳統媒體與沉浸式媒體之間的界線正在逐漸模糊。透過這次合作,觀眾不僅可以感受到立體影像的深度,還能透過互動元素成為故事的一部分。這不僅是一場技術革命,更是一場創意革新,為內容製作人提供一個探索未來媒體的全新平台。

Meta 與 Lightstorm Vision 的合作目標不僅是提升觀眾的觀看體驗,更是為全球創作者提供更易於使用的 3D 工具。Lightstorm Vision 將其獨有的尖端技術與製作方法融入合作,助力整個行業開啟立體媒體製作的新篇章。卡梅隆同時也是 Stability AI 董事會成員,這讓他能以負責任的方式推動 AI 在媒體創作中的應用。

從最早的電影到今日的 MR 內容,技術的進步讓敘事方式不斷演化。如今,MR 頭戴設備為媒體的未來提供了無限可能,為創作者與觀眾之間搭建了更加緊密的橋樑。這場與 Lightstorm Vision 的合作不僅將推動 3D 媒體的發展,也為全球的創作者與觀眾繪製出嶄新的未來地圖。