NTT成功開發了全球首個使虛擬角色能夠在鏡子内外自由穿梭的「超鏡空中影像顯示系統」。透過該系統，無論虛擬角色處於鏡内還是鏡外，都能夠以高度逼真的方式立體呈現，可以進行兼具交互性和直觀性的操作。未來，NTT將繼續操作推進立體感和高畫質技術的研發，以提高空中影像的逼真度，同時致力於在博物館等文化設施和大型活動等娛樂場合打造現實虛擬交錯空間中的全新影像視聽體驗。
（供圖：NTT）
此前，作爲將虛擬角色融入日常空間的技術之一，已經有在半透明的鏡子（半透鏡）後面放置顯示螢幕並將其顯示在鏡子中的「反射面顯示技術（mirror display）」。該技術能夠實施將客戶自己的鏡像與虛擬角色並排顯示的效果，視覺吸引力強使其在標識牌和各類娛樂設施中得到了廣泛的應用。
此外，還有在空間中形成影像的「空中像技術」，這種技術不會讓客戶察覺到顯示螢幕的存在，已逐步應用於實況事件和體育觀賽。然而，傳統的反射面顯示技術和空中像技術能夠顯示影像的區域只限於鏡中或鏡外的某一側，其顯示功能難以突破鏡子的物理可用能侷限。
此次，NTT開發了虛擬角色可以在反射面内外自由穿梭的「超鏡空中像顯示系統」。該系統不僅可以像傳統的反射面顯示技術那樣在鏡子中顯示虛擬角色，還可以讓虛擬角色躍出鏡子，進入客戶所在的現實空間，實施如同科幻作品般的體驗。
此次開發的系統透過叛逆射原理，把配備行程機構的顯示螢幕上的影響透過迴歸反射在空間形成影像，從而使多個客戶無需佩戴VR或3D眼鏡等設備即可同時觀看到超鏡空中像。
該技術的第一個關鍵點是連接現實空間和虛擬空間的「超鏡空中像光學系」。從光源顯示裝置發出的光線首先被半透鏡上反射，然後透過迴歸反射材料再次反射到空中。
將從光源發出的入射光線按原路徑反射回光源方向的現象被稱爲「迴歸反射」，具有這種特性的材料就是「迴歸反射材料」。例如，迴歸反射材料常用於道路標識，透過反射車燈的光線，使得艙面部門甲級船員能夠清晰地看到標誌上的文字等資訊。
在此次開發的技術中，迴歸反射光會穿透半透鏡，並在空間中形成空中影像。此外，由於顯示裝置配備了行程裝置，可以透過在半透鏡前後行程空中影像的深度位置，從而展示出虛擬角色在鏡子内外連續穿梭的獨特效果。
此外，研究人員透過將半透鏡像配置成成類似三面鏡的形狀，可以在不大幅延長光路長度的情況下，擴大空中影像的可視範圍，從而增加可以同時觀看的客戶數量。
該技術的第二個關鍵點是直觀的交互方式。在傳統的空中影像技術中，客戶通常透過直接伸手觸摸空中影像等方式進行直觀操作。
此次開發的超鏡空中像顯示系統，還可以對顯示在鏡子外的空中影像應用相同的操作方法。此外，系統還設計了一種方法，使得客戶即使無法伸手觸及鏡中的空中影像，也能實施直觀的操作。
這種新型交互方式是透過感測器捕捉現實空間中客戶的手部位置坐標來實施的。這是一種當空中影像顯示在鏡外時，直接使用客戶手部坐標來操作空中影像；當空中影像顯示於鏡中時，則透過計算手部坐標來操作空中影像。系統可以根據空中影像的顯示區域來切換坐標，從而使客戶無論在反射面内外都能直觀地與空中像進行互動。
虛擬角色透過該「超鏡空中像顯示系統」在反射面内外行程的示範影片，可在以下網路位址觀看：https://youtu.be/qjwOTF_b1sY
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
