科學家發明“不能作弊的撲克”,研究登上計算機圖形學頂會

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機器之心報道

機器之心編輯部

同時為四個人顯示不同牌面,互相看不到,也不需要穿戴特殊裝置。

紙牌遊戲,經常伴隨著各種出千作弊的方式,從洗牌作弊、偷藏額外紙牌再到最簡單的,偷看別人的牌…… 只有你想不到的,沒有我做不到的。

在解決作弊問題的探索中,一種名叫 ReQTable 的技術是最雄心勃勃,也最令人敬畏的,它能夠生成紙牌的全息圖,看起來漂浮在每個玩家面前,每個人都從理論上無法看到其他人的手牌。通過增強現實技術,賭神的問題終於被科學方法解決了。

這或許會是未來的打牌標配:物理上看不到對方的手牌,看你怎麼作弊?

此前,大多數把棋盤遊戲和紙牌遊戲數字化的嘗試,通常會用一塊巨大的觸控式螢幕顯示器當做桌面,讓玩家們在其上進行遊戲。這就是像 Arcade1Up 的 Infinity Game Table 這樣的裝置所採用的方法,雖然這可以確保沒有人能在要輸的時候可以挪動棋子,掀開底牌,但這種方法使得玩撲克這樣的遊戲變得更加困難,因為玩家需要用手蓋住自己的牌。

Infinity Game Table 的解決方案是物理遮蔽,你可以將手牌放置在觸控式螢幕上不可見的特定部分,而 ReQTable 的解決方案是使用最新的自定義顯示技術。

ReQTable 由東京大學的研究人員開發,將在下週舉行的計算機圖形學頂會 Siggraph 2022 上正式亮相,它改進了一種被稱為「狹縫鏡陣列」的全息顯示技術。其能夠生成看起來像漂浮在目標觀察者面前的半空中的影象,而無需特殊的眼鏡。藉助雙面鏡陣列,該技術可以生成一對全息圖,可以從相對的兩側看到,在這種情況下,坐在桌旁的人可以看到他們已經發的牌,而坐在對面的人卻只能看到通用的卡背。

這種方法的問題在於,雙縫鏡陣列(dual slit mirror array)傳統上會產生雜散光(stray light)和重影(ghost image),玩家可以瞥見競爭對手的撲克牌。ReQTable 的研究解決了這個問題,並通過使用可選擇性抑制特定頻率的光的偏振器和檢視控制薄膜來消除雜散光和重影,阻擋光在某些方向上的傳播。

生成空中全息圖的原始方法 (a) 會產生雜散光,將隱藏的撲克牌顯示給其他玩家;而在 ReQTable (b) 中,雜散光被消除,撲克牌對每個玩家保持私密。

作為光源的雙面顯示器放置在雙 SMA 下方。在這種情況下,來自雙面顯示器背面的光源為每個使用者形成浮空影象。來自顯示器的光線被第一偏振器線性偏振。接下來,形成重影的光線在雙 SMA 中反射奇數次,使得它們的偏振方向發生了變化而不能通過第二個偏振片。相反,透射光線和形成空中影象的光線在雙 SMA 中反射偶數次,偏振方向與重影的光線不同,可以通過第二偏光片。

虛擬現實的撲克遊戲有趣地展示了改進版全息顯示技術的強大之處,還有無數其他應用正在路上。或許有一天,電腦顯示器會被辦公桌自帶的全息顯示器所取代,而為 ReQTable 開發的技術可以允許多人共享同一張辦公桌,同時保持各自的全息螢幕,彼此互不干擾。該技術還鼓勵額外的人類互動,因為儘管全息物體似乎漂浮在桌子上的每個人面前,但他們仍然可以輕鬆地看到彼此並進行互動,而不必擔心會撞倒任何東西。

更不用說,我們可以用它來玩非常高階的紙牌遊戲了。

參考內容:

https://gizmodo.com/hologram-game-table-card-yu-gi-oh-real-life-siggraph-1849370670

https://dl.acm.org/doi/fullHtml/10.1145/3532721.3535563

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