第1页:不需要介质 这才是真正的全息投影
在科幻电影中主角面前可以凭空出现一块虚拟屏幕,不仅挥挥手就可以改变屏幕上的内容,甚至还能够通过它实现远程交互。这就是全息投影技术,这种黑科技由于效果逼真立体而受到了很多人的关注。身边也有朋友在畅想,应用全息投影将明星展示出来,从而实现和偶像的零距离接触,这种感觉想想都激动。
不需要介质 这才是真正的全息投影
全息投影技术也称虚拟成像技术,它是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实三维图像的技术,它的实现分为两个步骤。
第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,也就是拍摄过程。被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片。全息投影拍摄过程图解
遗憾的是,科幻电影与现实差距甚远,目前真正的全息投影技术还停留在实验室阶段,“投影介质”问题极大地限制了全息投影技术的发展。笔者认为短时间内这项技术不可能走到我们的身边,大家现在还只能去电影院体验“真全息投影”的精妙。
第2页:没有全息也不怕 类似技术应用广泛
没有全息也不怕 类似技术应用广泛
佩伯尔幻像是与全息投影非常类似的一个技术,目前应用也最为广泛。这是一种很巧妙光学错觉技术,灯光照射在真实表演者身上,透过玻璃映射在舞台上的特定区域就形成了虚拟影像,看起来和“全息投影”非常类似。佩伯尔幻像原理图
除了大型演出之外,佩伯尔幻像也经常被应用在时装秀中,这项技术可以营造出科幻逼真的视觉效果,通过3D影像更好的把主题和细节展示在观众面前。不仅如此,这种虚拟现实相结合的方式比传统的模特更能吸引观众的目光。
佩伯尔幻像在广告行业也是大显身手。众所周知,立体影像要比二维平面的展示效果要好很多。这项技术将产品以立体的方式呈现出来,真实直观的同时更是科技感十足,越来越多的企业选择使用三维的方式在客户面前展示自己的产品。除此以外,最近有消息称2020年东京夏季奥运会也将采用3D全息实时投影技术。通过3D投影投射出真人大小的选手虚拟立体影像,让人仿佛置身其中,站在运动员的身边,完全重现激烈的比赛现场。并且该系统不要求参赛运动员佩戴运动传感器,观众也不需要戴3D眼镜观看比赛。
虽然还没有真正的全息投影,但是像佩伯尔幻像这类技术在各行各业已经有了广泛的应用。而奥运会3D全息直播的出现,更是能够让观众得到体验超越时间和空间娱乐的机会。换句话说,不久的将来我们的日常观影都可能会从二维进入到立体时代。
第3页:多点开花 全息技术发展迅速
多点开花 全息技术发展迅速
除了佩伯尔幻像,其他类似的全息投影技术也正在被研发当中,但正如前文所言,“介质”是制约全息投影技术最大的阻碍,短时间内这个问题还不太可能完美解决。放眼全世界,目前比较先进的全息投影技术共有三种实现方式。
空气投影和交互技术:美国麻省理工学院的研究生达因发明了一种空气投影和交互技术,这是显示技术上的一个里程碑,它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。此技术来源海市蜃楼的原理,将图像投射在水蒸气上,由于分子震动不均衡,可以形成层次和立体感很强的图像。激光束投射实体的3D影像:这项技术是由一家日本公司发明的,它主要是利用氮气和氧气在空气中散开时,混合成的气体变成灼热的浆状物质,并在空气中形成一个短暂的3D图像。这种方法主要是不断在空气中进行小型爆破来实现。
360度全息显示屏:南加利福尼亚大学创新科技研究院研制成功一种360度全息显示屏,这种技术是将图像投影在一种高速旋转的镜子上从而实现三维图像,但是总体来看,这项技术依旧没有摆脱对介质的依赖。目前这几个技术虽然距离量产还有很遥远,但已经取得了一定的成果。不久的将来,笔者认为比佩伯尔幻像更高端的全息技术会走进我们的视野当中,虽然它们依旧不能摆脱对介质的依赖,但是总体效果要比佩伯尔幻像更出色。
第4页:没有真全息 依旧可以迎接3D时代
没有真全息 依旧可以迎接3D时代
查阅资料后笔者发现了一件很令人振奋的消息,真正的全息投影现在不只是一个概念,已经进入了实验室阶段,目前已经有公司可以实现真正的全息投影技术,能够在空气中投射出影像。当然问题依旧有很多,首先就是由于像素低,这种投影的效果很差。其次这种投影设备造价高达百万美金,极其昂贵。因此在短时间内还不可能走出实验室。真全息投影已经进入了实验室阶段(图片来自网络)
展望未来,随着新技术的发展和成本的不断下降,3D影像将会在更多的领域被应用。畅想一下,或许未来地铁站中的指路牌都会被3D影像所代替,到那时虽然可能像科幻片中那样的投影还没有出现,但我们依旧进入了全息时代。
编辑观点:无论是春晚上的《告白气球》还是东京奥运的全息直播,这些都还与科幻片中的真正的“全息投影”有差别,因此直呼它们全息投影还有失偏颇,在笔者看来称它们为“准全息”更合适。
真正的全息投影技术虽然已经告别了概念阶段,但是完成大范围普及笔者认为还为时尚早,短时间内不可能出现。但这并不影响我们进入全息时代。随着其他类似技术的成熟,在广告、演出等领域我们将会看到越来越多的3D全息效果。到那时看演唱会和球赛或许我们不必去现场就能实现与明星的“零距离”接触。