平行光场：基本框架与流程

【摘  要】光场是环境中光线的集合，对光场信息的采集、计算以及显示是极具挑战性的复杂问题。基于 ACP 的平行光场理论为解决此问题提供了一条新的有效途径。平行光场利用采集得到的实际物理世界的光场信息构建了增强的人工世界的光场，并且以采集得到的实际物理世界的光场信息为引导，在增强的人工世界的光场中进行光场实验，得到最优的光场采集方案或者显示虚实方案，最后通过平行执行的过程建立起物理世界的光场和人工世界的光场的联动优化，使整个系统成为闭环，实现智能的光场采集和显示，建立光场信息处理和应用的虚实结合的全新理论体系。

【关键词】平行 ; ACP ; 光场 ; 光场显示 ; 光场采集

1.引言

人的感官信息有 70%~80%来源于视觉，另外有研究表明，人脑约50%的信息处理能力被用于处理视觉信息。这里涉及的视觉信息来源可以用光场（light field）统一表示。这一理论被广泛应用于计算机视觉、真三维显示以及计算机图形学等。类比电磁场表示了三维物理空间的电磁线集合，光场是三维物理空间中的光线集合的完备表示。三维空间中光场光线全光函数示意如图1所示。

图1   三维空间中光场光线全光函数示意

如图1所示，从光源发出的光线，有些遇到环境中的物体产生了反射、折射等，有些则直接投向采集设备。进入采集设备的光线可以用全光函数（plenoptic function）表示：