复旦博二研究生Nature发文：裸眼3D显示难题新突破

11月28日消息，复旦大学最新发布的资料显示，该校计算与智能创新学院二年级博士研究生马煊杰于11月27日凌晨以独立第一作者身份在国际顶尖期刊《自然》发表研究成果，成功攻克了裸眼3D显示领域长期存在的技术瓶颈。

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据介绍，这项成果创新性地融合了三维计算机视觉、计算机图形学与显示光学三个学科，聚焦裸眼3D技术难题，首次在桌面级显示尺寸上实现了超宽视野范围的全视差裸眼3D显示效果。这意味着长达数十年制约该领域发展的“大尺寸与宽视野不可兼得”的技术困局终于被打破。

在此次发表的研究中，马煊杰提出了一套主动式动态优化方案，能够智能分配有限的信息预算，将宝贵的光学资源精准投放到最关键的双眼视野区域。他解释道，传统裸眼3D技术受限于被动式信息处理模式，难以同时兼顾大尺寸显示与宽广视角的3D成像效果。

“以建造泳池为例，三维显示的信息预算就如同池中的水量。若想让人在任意位置都能自由活动，这个泳池就需要既足够宽敞又视野开阔。”然而现实中可用的“水量”始终有限，如何合理分配这些资源就成为解决问题的关键。

当前裸眼3D技术往往面临两难选择：要么牺牲显示尺寸，将所有预算用于提供宽广连续的视角，但显示画面会被极限压缩，不适合日常观看；要么限制观看视角，将资源分散到所有可能的观看方向，却只能保证在固定、狭窄的观看区域内获得较好效果。

在这篇开创性论文中，马煊杰提供了全新的解决思路，突破了“必须灌满整个泳池”的传统思维定式。“就像游泳者，需要的只是周身那一汪清水。”基于此，他研发出一套主动式动态优化分配方案，其核心理念就像一道永远追随游泳者的“智能移动浪花”，实时将显示屏有限的信息资源精准投射到双眼所在的微小区域。“眼睛看到哪里，信息就跟到哪里。对观看者而言，他感受到的是一片广阔、连续、完整的‘水域’，可以在其中自由移动。”

实现这一突破，离不开精确的双目物理建模与人工智能技术的深度结合。通过精确构建双眼在真实世界中的视觉场，准确捕捉双眼在任意位置和角度接收到的光强，同时辅以人工智能进行实时计算，即时优化最佳光场输出，确保双眼在移动时也能看到连续、自然的运动视差。

这种动态优化有限信息预算的创新方法，首次让大尺寸、宽视角、高分辨率和实时刷新率在现有物理限制下实现了完美平衡，为下一代裸眼3D显示设备提供了一个实用且通用的科学范式。

附论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09752-y