渲染专家Otoy近来致力于对光场的深入研究，将其作为渲染高保真度虚拟现实场景的介质。尽管这家公司生成的光线追踪光场非常适合查看计算机生成的CGI环境，但如果想要捕捉真实世界会怎么样呢？嗯，Otoy也在这方面进行了努力，并且我们是首批见证他们的进展的。

光场对我来说，一直以来就像是量子物理学一样难以理解——你可以看到它的实际效果，但如果不理解其基本原理，很难掌握它的真正含义，尤其是如何应用它。然而，在Otoy的虚拟现实展示中花了一些时间后，我才开始逐渐理解为什么该公司如此专注于光场在虚拟现实和增强现实中的应用。

对于理解光场，关键在于先了解它是什么。有人试图向我解释光场是一个由多个小摄像机拍摄的多个角度的场景，或者是“场景中的所有光线”。但如果不能亲身体验光场，很难从这些描述中得出任何含义。

因此，让我首先用我能想到与光场相关的最好方式来解释它是什么（至少在我自己的理解中）：光场就像是三维空间的体素像素。让我详细解释一下。

假设我们有一个魔法光场捕捉设备，它看起来像一个边长为一英尺的纸箱。把这个纸箱放在你现在坐着的房间的任何地方。现在，在我们的魔法箱子的一边按下捕捉按钮。*咔嚓*（我最好的相机快门声文字模拟）。你捕捉到了一个与箱子大小完全相同的三维像素。

那么，你实际上捕捉到了什么？嗯，你现在有了一个便携的世界视角，就好像你从任何角度和位置在那个纸箱内看世界一样。当你把头伸进刚刚捕捉到的像素中时，就好像你的头进入了与纸箱相同的三维空间中。当你在纸箱区域内的任何位置看周围时，都能准确地呈现出世界的样子——在任何方向、任何位置和深度上，就像你的头部被传送到了当你拍摄快照时纸箱所占据的体积中。如果你把头移出纸箱区域，世界就会消失（在概念上类似于平面照片的边缘，但在这里以更多维度显示），因为你只捕捉到了世界在纸箱内任何点的样子。

我还不确定没有亲眼目睹光场的人是否能理解这些描述，不过嘛，我尽力了。

无论如何，Otoy已经与计算机生成的光场合作一段时间了，但最近他们一直在开发一种从现实场景中捕捉光场的方法。我有幸亲身体验了使用HTC Vive进行的首批光场捕捉之一。

还记得我之前描述过的那个神奇的光场捕捉纸箱吗？你可以将其放置在某个地方，然后捕捉该区域的三维像素。嗯，这正是Otoy正在做的。好吧，实际上不是完全一样的。他们使用的捕捉装置实际上由两台单反相机组成，在一个旋转支架上旋转。但它们所实现的目标是相同的——他们捕捉的视角就好像你的头部就在那个空间中（在这种情况下，由于相机的旋转方式不同，所以是一个球体而不是一个纸箱）。这意味着无论你如何旋转或移动头部，你都可以准确地看到场景（包括位置上的移动）。在视觉上，它非常像将真实世界的体积直接放在你身边，即使它在现实中的物理实体并不在那里。

最终通过HTC Vive头盔看到的输出，看起来很像你之前可能见过的360度照片视角（尽管质量更高端，虽然还不能与优秀的质量相媲美）。公司的CGI光场技术可以实现360度全景立体图像，同时具备立体深度、位置跟踪(视差)和能够准确重现视角的能力（无论头部如何转动）。与其他360度全景立体相机系统相比，这些实时捕获的光场图像可以解决镜头配对时眼睛位置与头部倾斜时的不匹配问题。令人兴奋的是，这些实时捕获的光场图像在质量上还有很大提升空间，因为其保真度的主要限制在于捕获相机的分辨率和观看场景的显示屏，而这两者都会在Otoy之外自动提高。
Otoy的光场技术在性能方面也有优势。该公司表示，他们的视图查看器在PC上运行速度为2000 FPS，移动设备为120Hz，这意味着在增加显示刷新率之前还有很大的空间。
虽然文件大小一直被认为是光场技术的一个主要缺点，但Otoy表示他们可以将1米立方的光场图像压缩到5-36Mb。与同一视图的简单360度照片相比，体积大了很多，但是地位以及立体感的好处还是值得的。
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确实，光场技术也存在一些不足之处，Otoy表示他们正在致力于解决这些问题。首先，对于许多用途来说，这些场景的文件大小可能过大且不实用。5-36Mb的容量对于查看一个视图而言还算可以，但是随着光场图像大小的增加，文件大小也会快速增加。可以添加更多的光场图像，但相对于其他场景捕捉方法，文件大小会迅速增加。
例如，想象一下拥有20个视图的房屋导览；按照Otoy给出的光场图像大小的最低值，5Mb，共计100Mb，如果你只连接WiFi的话，还算可以接受。但是，如果我们考虑他们给出范围的平均值(20.5Mb)：20个视图的房屋导览将达到410Mb，这对于人们使用光场图像可能会限制得很多，即使只需等待一两分钟。然而，流媒体技术可能是一个相对容易的解决方案。
另一个问题是目前光场图像仍然只适用于静态场景。Otoy表示他们已经针对CGI和实时捕获的光场图像视频提供了解决方案，尽管我们尚未看到该方案的实际效果。目前我还不确定他们计划如何在实时捕获的光场图像视频中保持实用的文件大小，但他们很清楚这是一个需要解决的问题。
Otoy的实时捕获光场技术还有一个有趣的优势，即所需设备较少。与10个GoPro360度相机系统相比，仅相机成本就需要花费5000美元，而你可以用高端消费级数码单反相机替代Otoy的设备，成本只需一小部分（上述视频中的双摄像头捕捉设备实际上仅使用了其中一个摄像头，另一个只用于平衡{一个昂贵的配重！}）。
到目前为止，Otoy的光场技术对于不懂如何使用复杂渲染工具的人来说一直是无法接触的。但是现在看起来，Otoy正朝着越来越简单捕获高质量体素像素的方向发展。不久的将来，我们可能会有一个操作简单的像上述魔术光场捕获装置一样方便的设备。