在科幻電影中我們時(shí)常可以看到這樣一個(gè)場(chǎng)景：主角輕輕揮一下手，眼前就會(huì)出現(xiàn)一塊虛擬的顯示屏，屏幕上的內(nèi)容不僅可以任意切換，甚至還能夠通過它實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)在千里之外的人面對(duì)面交談，這就是全息投影技術(shù)。作為一款全新的黑科技，全息投影受到的關(guān)注度也是越來越高，今天筆者和大家剖析一下這個(gè)黑科技的前世今生。
什么是全息投影
全息投影技術(shù)也稱虛擬成像技術(shù)，它是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)三維圖像的技術(shù)，它的實(shí)現(xiàn)分為兩個(gè)步驟。
第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息，也就是拍攝過程。被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產(chǎn)生干涉，把物體光波上各點(diǎn)的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強(qiáng)度，從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經(jīng)過顯影、定影等處理程序后，便成為一張全息圖，或稱全息照片。
第二步是利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息，也就是成像過程。全息圖猶如一個(gè)復(fù)雜的光柵，在相干激光照射下，一張正弦型全息圖的衍射光波可給出兩個(gè)象，即原始象（又稱初始象）和共軛象。再現(xiàn)的圖像立體感強(qiáng)，具有真實(shí)的視覺效應(yīng)。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點(diǎn)的光信息，故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個(gè)圖像，通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個(gè)不同的圖像，而且能互不干擾地分別顯示出來。
全息投影技術(shù)的三種方式
理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。目前，對(duì)于全息投影技術(shù)來說面臨的最大問題就是介質(zhì)。因?yàn)闆]有介質(zhì)的話，光是不會(huì)發(fā)生折射的，這也就意味著類似科幻片中的效果不可能實(shí)現(xiàn)。但即便如此，世界各國(guó)對(duì)于全息技術(shù)都進(jìn)行了充分的研究，目前比較先進(jìn)的全息投影技術(shù)共有三種實(shí)現(xiàn)方式。
空氣投影和交互技術(shù)：美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究生達(dá)因發(fā)明了一種空氣投影和交互技術(shù)，這是顯示技術(shù)上的一個(gè)里程碑，它可以在氣流形成的墻上投影出具有交互功能的圖像。此技術(shù)來源海市蜃樓的原理，將圖像投射在水蒸氣上，由于分子震動(dòng)不均衡，可以形成層次和立體感很強(qiáng)的圖像。
激光束投射實(shí)體的3D影像：這項(xiàng)技術(shù)是由一家日本公司發(fā)明的，它主要是利用氮?dú)夂脱鯕庠诳諝庵猩㈤_時(shí)，混合成的氣體變成灼熱的漿狀物質(zhì)，并在空氣中形成一個(gè)短暫的3D圖像。這種方法主要是不斷在空氣中進(jìn)行小型爆破來實(shí)現(xiàn)。
360度全息顯示屏：南加利福尼亞大學(xué)創(chuàng)新科技研究院研制成功一種360度全息顯示屏，這種技術(shù)是將圖像投影在一種高速旋轉(zhuǎn)的鏡子上從而實(shí)現(xiàn)三維圖像，但是總體來看，這項(xiàng)技術(shù)依舊沒有擺脫對(duì)介質(zhì)的依賴。
改變?nèi)藗兊墓ぷ骱蜕?br /> 全息投影技術(shù)的應(yīng)用前景可以說非常廣泛，這項(xiàng)技術(shù)融合了多媒體、互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)等多項(xiàng)技術(shù)。我們可以暢想一下，真正的全息投影技術(shù)一旦可以實(shí)現(xiàn)完全商業(yè)化，將會(huì)突破傳統(tǒng)的聲、光、電局限，將更加真實(shí)的3D畫面呈現(xiàn)在觀眾面前，從而打破了虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的阻隔，人們可以隨時(shí)隨地體會(huì)到真實(shí)的畫面沖擊感。
換句話說，全息投影技術(shù)的實(shí)現(xiàn)將會(huì)在顯示領(lǐng)域爆發(fā)一場(chǎng)換代革命，我們將會(huì)從2D時(shí)代進(jìn)入到3D顯示時(shí)代。到那時(shí)電影院將會(huì)和足球場(chǎng)一樣。觀眾可以像看足球比賽一樣欣賞好萊塢巨星閃轉(zhuǎn)騰挪。
什么是全息投影
全息投影技術(shù)也稱虛擬成像技術(shù)，它是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)三維圖像的技術(shù)，它的實(shí)現(xiàn)分為兩個(gè)步驟。
第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息，也就是拍攝過程。被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產(chǎn)生干涉，把物體光波上各點(diǎn)的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強(qiáng)度，從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經(jīng)過顯影、定影等處理程序后，便成為一張全息圖，或稱全息照片。
第二步是利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息，也就是成像過程。全息圖猶如一個(gè)復(fù)雜的光柵，在相干激光照射下，一張正弦型全息圖的衍射光波可給出兩個(gè)象，即原始象（又稱初始象）和共軛象。再現(xiàn)的圖像立體感強(qiáng)，具有真實(shí)的視覺效應(yīng)。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點(diǎn)的光信息，故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個(gè)圖像，通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個(gè)不同的圖像，而且能互不干擾地分別顯示出來。
全息投影技術(shù)的三種方式
理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。目前，對(duì)于全息投影技術(shù)來說面臨的最大問題就是介質(zhì)。因?yàn)闆]有介質(zhì)的話，光是不會(huì)發(fā)生折射的，這也就意味著類似科幻片中的效果不可能實(shí)現(xiàn)。但即便如此，世界各國(guó)對(duì)于全息技術(shù)都進(jìn)行了充分的研究，目前比較先進(jìn)的全息投影技術(shù)共有三種實(shí)現(xiàn)方式。
空氣投影和交互技術(shù)：美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究生達(dá)因發(fā)明了一種空氣投影和交互技術(shù)，這是顯示技術(shù)上的一個(gè)里程碑，它可以在氣流形成的墻上投影出具有交互功能的圖像。此技術(shù)來源海市蜃樓的原理，將圖像投射在水蒸氣上，由于分子震動(dòng)不均衡，可以形成層次和立體感很強(qiáng)的圖像。
激光束投射實(shí)體的3D影像：這項(xiàng)技術(shù)是由一家日本公司發(fā)明的，它主要是利用氮?dú)夂脱鯕庠诳諝庵猩㈤_時(shí)，混合成的氣體變成灼熱的漿狀物質(zhì)，并在空氣中形成一個(gè)短暫的3D圖像。這種方法主要是不斷在空氣中進(jìn)行小型爆破來實(shí)現(xiàn)。
360度全息顯示屏：南加利福尼亞大學(xué)創(chuàng)新科技研究院研制成功一種360度全息顯示屏，這種技術(shù)是將圖像投影在一種高速旋轉(zhuǎn)的鏡子上從而實(shí)現(xiàn)三維圖像，但是總體來看，這項(xiàng)技術(shù)依舊沒有擺脫對(duì)介質(zhì)的依賴。
改變?nèi)藗兊墓ぷ骱蜕?br /> 全息投影技術(shù)的應(yīng)用前景可以說非常廣泛，這項(xiàng)技術(shù)融合了多媒體、互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)等多項(xiàng)技術(shù)。我們可以暢想一下，真正的全息投影技術(shù)一旦可以實(shí)現(xiàn)完全商業(yè)化，將會(huì)突破傳統(tǒng)的聲、光、電局限，將更加真實(shí)的3D畫面呈現(xiàn)在觀眾面前，從而打破了虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的阻隔，人們可以隨時(shí)隨地體會(huì)到真實(shí)的畫面沖擊感。
換句話說，全息投影技術(shù)的實(shí)現(xiàn)將會(huì)在顯示領(lǐng)域爆發(fā)一場(chǎng)換代革命，我們將會(huì)從2D時(shí)代進(jìn)入到3D顯示時(shí)代。到那時(shí)電影院將會(huì)和足球場(chǎng)一樣。觀眾可以像看足球比賽一樣欣賞好萊塢巨星閃轉(zhuǎn)騰挪。
