Meta Society | Parallel Light Fields: 中国科学院平行光场研究

霍金曾断言21世纪将是一个“复杂性的世纪”，这一观点已经在过去的二十多年中得到有效证实。随着系统复杂性的不断提升，传统的 CPS（信息-物理系统）由于忽略了系统中的社会人因，例如人的行为、决策和社会属性等，无法对当前复杂系统进行充分表征和分析。

此外，如何对种类繁多、涉及多学科、多领域的复杂系统展开智能化研究，也成为了一个严峻的挑战。

针对复杂系统的研究，中国科学院自动化研究所王飞跃教授于2004年提出了CPSS（社会-信息-物理系统）概念，重新定义了复杂系统的范畴。此外，王教授还提出了面向CPSS的平行智能理论，该理论已在智慧交通、控制、传感等多个领域取得了广泛的研究和应用。

社会物理网络系统CPSS

随着数学建模、计算机仿真模拟算法的不断提升，当代的平行智能研究已经具备高度参考性，中科院王教授团队希望在这一基础上进一步提高环境仿真度，在过去基于不变光照的视觉问题基础上增加光照维度，更好地解决视觉仿真问题，由此开展了基于LuStage光场重建系统的平行光场研究，为理解和分析平行智能真实性提供了新的视角和工具。

变光照微缩场景模型重建

光场（Light Field）是空间中光线集合的完备表示，采集并显示光场能够在视觉上重现真实模型。

LuStage光场重建系统通过构造相机阵列，利用多个图像设备对人/物进行扫描，以多角度、高精度照片，在数十分钟内生成超写实数字模型，既还原拍摄采集对象的三维结构，也获取物体表面的反射信息，从而能在不同环境光下重构数字模型光效。

凌云光·LuStage光场重建系统

本次研究中，王教授团队利用微缩场景模型进行仿真模拟，基于LuStage光场重建系统得到空间内光辐射位置信息和方向信息，Z大程度上还原场景的材质和光照等信息，进而构建出更加逼真的平行系统，通过在平行系统中进行大量计算实验，对物理系统提供精准引导。

材质、光照信息还原

相较于传统成像的实现过程，LuStage光场重建系统的优势在于无需机械调焦, 只需通过数据处理即可得到不同景深和视角的清晰图像。

超写实模型构建

基于精准光机协同技术，LuStage可实现上百台光源与数十台相机的微秒级同步、高速拍摄存储，采集到的变光照下的图像数据可作为光场实验执行的训练模型，建立起真实世界与仿真世界光场的联动优化，形成虚实融合的平行智能体系。

光场重建技术的发展蕴含着无限的可能性。未来，LuStage光场重建技术将持续向更高质量的影像呈现、更沉浸的虚实融合迈进。