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全息投影技术——你不知道的前世今生

2019-04-03
[摘要]大家平时观看好莱坞大片的时候,有一个场景我们非常熟悉,也为我们津津乐道:主角挥一下手,眼前就会出现一块立体的虚拟的显示屏,屏幕上的内容主角可以任意切换,甚至还能够通过它实现与远在千里之外的人面对面交谈。这就是全息投影技术,而作为一款全新的黑科技,全息投影受到的关注度也是越来越高。

  现在这个智能时代,能引起时代潮流的一定缺少不了黑科技的身影。

  大家平时观看好莱坞大片的时候,有一个场景我们非常熟悉,也为我们津津乐道:主角挥一下手,眼前就会出现一块立体的虚拟的显示屏,屏幕上的内容主角可以任意切换,甚至还能够通过它实现与远在千里之外的人面对面交谈。

  这就是全息投影技术,而作为一款全新的黑科技,全息投影受到的关注度也是越来越高。

  今天就和各位看官老爷扒一扒这项硬核黑科技的前世今生。

  全息投影技术是属于3D技术的一种,原指利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。

  1947年,英国匈牙利裔物理学家丹尼斯·盖伯发明了全息投影术,他因此项工作获得了1971年的诺贝尔物理学奖。其它的一些科学家在此之前也曾做过一些研究工作,解决了一些技术上的的问题。

  之后随着科幻电影与商业宣传的引导,全息投影的概念逐渐延伸到舞台表演、展览展示等商用活动中。

  但我们平时所了解到的全息往往并非严格意义上的全息投影,而是使用珮珀尔幻像、边缘消隐等方法实现3D效果的一种类全息投影技术。

  2010年 日本 初音未来

  2010年,日本著名的虚拟偶像初音通过全息投影技术亮相演唱会。

  已故美国嘻哈巨星图派克以虚拟影像的方式重登舞台

  在安德烈·罗米尔·扬和科多扎尔·布罗德斯的演唱会上,美国的已故嘻哈巨星图派克·阿玛鲁·夏库尔以虚拟影像的方式重登舞台,不仅可以在台上载歌载舞,甚至还可以来回走动并与台下的观众打招呼,一切都看起来非常真实,引了粉丝们的激烈讨论。

  2015年春晚,李宇春节目《蜀绣》

  2015年春晚,李宇春的节目《蜀绣》让很多人印象深刻:她在表演时突然分出三个分身,形成4个李宇春同台演出的奇特场景。类似的技术在舞台上应用还有更多的案列典范,看起来科技感十足。很多人都在用“全息投影”来称呼它,但很遗憾,这些都不是全息投影技术,它们的真名字叫做佩伯尔幻像,虽然与全息技术效果类似,但它与真正的“全息投影”还相差甚远。

  佩珀尔幻象

  1862年,由科学家约翰· 佩珀尔发现的“佩珀尔幻象”( Pepper Ghost)原理,是目前最常用的“伪全息”技术。

  早期“佩珀尔幻象”在舞台剧中的应用

  如图所示,在舞台前呈45度角放置了一块透明玻璃,表演者在舞台下进行表演。将灯光打在舞台下的表演者身上,然后透过玻璃便可以把表演者的影像再现在舞台上的特定区域,犹如凭空出现的“鬼影”一样。佩伯尔幻像是一种很巧妙的光学错觉技术,但它的原理并不复杂。

  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上图中的虚拟影像,这就是佩伯尔幻像的成像过程。

  而今天在搭配了CG技术和高亮度灯光之后,佩珀尔幻象表演可以做到栩栩如生、惟妙惟肖。

  佩伯尔幻像原理图

  从上图我们就可以清晰的看到,无论是虚拟偶像初音还是已故的嘻哈巨星,它们能够登上舞台都是通过了巧妙的光学错觉技术来实现的。

  仔细观察你可能会发现,电影中的全息投影无论在任何角度观看都不会影响视觉效果,同时人还可以从立体影像中直接穿过去。

  而全息膜投影技术需要观众在特定的角度才能看到立体画面,同时四周的场景也需要较为黑暗,所以说如今的全息投影技术和电影中演绎出效果还相去甚远。

  真正的全息投影何时实现?

  看到这恐怕很多读者会问:真正的全息投影何时能够实现?

  理论上来说可以实现的方式有两种:

  首先就是通过空气中的电离作用制造光的折射,从而实现全息投影。

  其次就是通过激光爆炸效应来制造真实立体的全息影像。

  真正的全息投影短时间内还难以实现

  据了解现在已经有实验室做到了不借用任何介质,单纯在空气中实现全息投影,但技术还不够成熟。首先这种方式的成本过于高昂,难以实现大规模商用,其次包括画质、颜色等问题也还没有解决,所以短时间内真正的全息投影还只能出现在实验室中。

  虽然还存在缺点和不足,但就目前来说通过全息膜投影技术实现的立体影像效果还是非常不错的,也带给了我们带来一次次的震撼。现在这项技术已经广泛应用在会展、舞台演出等行业。但大家注意的一点是:为了增强我们的观感体验,我们选择的投影仪流明尽量高一点。其次一定要根据自己实际所需,选好适合自己所需的介质材料。

  目前市面上大多国内厂商技术不成熟,所提供的传输介质效果表现平庸。大家一定要谨慎选择,选择大品牌和信得过的专业的技术团队。相信随着科技的不断发展,这项属于未来的黑科技也迟早会走进我们的生活当中。


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本文来源:意创特全息投影 责任编辑:南浔

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