未来已来，隐身术离我们还有多远？
无论是神话故事、小说还是现实生活，人们对隐身术的探索从未停止过。但你能相信，它几乎已经出现在现实中吗？
2023年10月底，在bilibili超级科学晚活动上，中科院院士褚君浩分享了一项令人惊叹的科学发现——利用特殊材料实现“隐身”。在现场，褚君浩借助了一种神奇材料“柱镜光栅”实现了真正的隐身。
这并非魔术，而是科技的力量。
人类所处的世界是一个三维的世界，视觉是人类获取信息的最重要途径，70%以上的信息都是通过视觉传递，而这离不开光，光沿直线传播的。那么，如果人为的改变光的传播方式，比如曲线传播，“隐身术”和“虚拟现实”这些科幻技术就都有了可能。
本文，我们就来看看这神奇的“柱镜光栅”到底是什么？他又是如何欺骗我们的眼睛的？再探究虚拟现实的原理，看看光学的重要性。
柱镜光栅是由一排排微小圆柱状凸透镜排列组成，是一种让光线有规律折射的神奇材料。
这种特殊材料最早应用于光学领域，主要用于光的反射、折射和偏振等方面。通过将柱镜光栅置于物体表面，可以改变光线的反射方向，从而使观察者无法直接看到物体。
褚君浩院士现场演示的“隐身术”就是通过柱镜光栅的作用，使物体在视觉上消失，从而实现隐身。实际上，这只是对柱镜光栅的简单利用。我们来看一下柱镜光栅能让物体“隐身”的原理：
当光线透过柱镜光栅的时候，会被有规律地折射。而在柱镜光栅背后的物体就会被压缩成细条。而当这种透镜数量足够多时，物体就会被分解成无数个相同的细条。只要这些细条足够细微，细微到人眼无法分辨时，物体便看起来根像消失了一样，从达到视觉上“隐身”效果。
其实，我们日常所见的3D视觉技术，也用到了柱镜光栅。根据光引导装置的不同，光栅可分为狭缝光栅技术和柱镜光栅技术。这些设备引导光从光栅狭缝进入，分别进入观众的左右眼中，就会形成立体感觉。
同样是使用光栅，但对光的引导方式不同，居然可以“隐身”和“3D”两种完全不同的效果，是不是非常神奇？
你看，知道了原理，是不是“隐身术”也并没有那么遥远？
人类生活在一个四维世界中，这四个维度分别是长度、宽度、高度以及时间。我们童年时所看的动画片其实就是二维世界的投影，只需要感知长度（水平维度）和宽度（垂直维度）即可。那么，如何感知第三维度——视觉深度呢？
这就需要理解两个关键概念：双目视差和移动视差。
（1）双目视差信息
作为高级直立行走动物，人类生来便具有双目视差。正是由于这种视差，让人类对深度和距离有了清晰的感知。
具体来说，当你距离所观察的物体越近，双眼汇聚角度越大，双目视差越大。反之，当你距离所观察的物体越远，双眼汇聚角度越小，视差也就越小。只有当双眼协同作用，人类才能感知到双目视差的存在。
3D电影技术就是借助了双目视差信息的原理而实现的，后面我会详细解读。
（2）移动视差信息
当观察视点改变后，远近不同的物体在人眼中产生的位移会不同。具体而言，远处的物体在人眼中产生的位移较小，近处的物体在人眼中产生的位移较大。这个移动视差既可以通过双眼感知，也可以通过单眼感知。
在3D电影的基础上如果还能满足移动视差信息，就是目前很火的虚拟现实技术了。
如何感知第三维度——视觉深度呢？
双目视差配合移动视差就可以在人的大脑中合成图形，而人类也是借此才得以感知三维世界。虚拟现实技术（VR技术）的原理与3D电影相类似，但VR技术不仅提供了双目视差信息，而且还提供了3D电影院所不具备的移动视差信息。
理解起来可能有些抽象，别着急，我来举一个例子。
我们都看过三D电影，它的图像是立体的，但你有没有发现，无论你坐在电影院的哪个位置，看到的内容都是相同的。它只做到了双目视差，却没有解决移动视差。如果，用一种技术让你在不同位置看到的内容不同呢？比如座位上有一个茶杯，左面的观众只能看到左面，而右面的观众可以看到右面，当观众移动到对面时，就可以看到相应的那一面。
没错，补足了3D电影所不具备的移动视差信息，就实现了虚拟现实技术。现在，你明白了吧？这看起来花里胡哨的技术，其原理其实一点也不复杂。
虚拟现实技术延伸了人的感觉器官，让人的认识边界得以扩展，更激发了人类的想象力和创造力。它的原理与隐身术类似，一样听起来神秘莫测，但原理却极其朴素。这正是物理光学的魅力所在，你学会了吗？
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