NCI,新的 3D 扫描芯片

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对于现在各种针对虚拟现实拍摄的摄像机来说,一直考虑的方向都是如何拍摄更高分辨率的画面,如何拼接几台摄像机拍出来的画面,如何填补死角,如何通过算法模拟从拍摄方式的原理上来说缺失的位置追踪。但可以预计的是,今后会出现真正的数码摄影 – 将拍摄的场景进行即时的扫描建模。

这方面之前比较出名的就是 Project Tango,以及配合 iPad 使用的 Structure Sensor。

Project Tango 到手后,我们的感觉是还相当不完善,谷歌都没有将宣传视频里的应用在 GooglePlay 上放出来。据子威在三月份 GDC 大会上的询问,消息是“等几个月之后”会有更多更新。

而 Structure Sensor 用起来倒是比较方便,可以绕着一个人拍一圈,上传到云服务器得到模型然后直接发邮箱里,但是体积有点大,精度有点低。

因此,加州理工学院的这款芯片就格外让人兴奋:成本低廉,整合度高,精度极高,被称之为纳米光子连续成像器(Nanophotonic Coherent Imager,NCI),使用了低于一平方毫米的硅片,来达到目前市面上同类设备中最大的深度测量准确度,微米级别。

而这种级别的效果是通过一种光学特性:“连续性”来达到的。如果两束光波都是连续的,且有着同样的频率,波峰波谷也完全重合,则被称为连续光束。在 NCI 里面,被扫描的物体则受到这种连续光束的照射,反射回来的光束被芯片上的检测器检测到,成为组成最终成像的“像素”。由于被扫描物体每个点反射回来的光束都会有不同的频率,强度和相位,因此最终成像极为精准。因为连续光束有着稳定一致的频率和波长,NCI 会使用它作为标尺,衡量物体的大小和距离摄像头的远近,这样最终成像的每个像素都有了强度和距离信息。

目前,这款设备还只能扫描一些小体积的物体,比如硬币 – 但是制作者声称他们可以做大。如果成本低廉,那么今后我们将会在智能手机里见到,随便 3D 打印些东西至少没什么问题了。当然,VR 技术将更从这里面受益。

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Source:  Caltech

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