告别实体屏幕!
四大问题解析全息投影
舞台上的虚拟形象真是全息投影么?
读者们见到最多的全息投影恐怕便是在各种演唱会上。2010年,日本著名的虚拟偶像初音通过全息投影技能亮相演唱会。虽然当时的技能还不足成熟,但是立体化的初音一经亮相就受到了广泛的关注,从2D到3D的效果转变狠狠的冲击着一众宅男们的神经元。

虚拟偶像初音利用全息投影技能亮相
不足为奇,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办法重登舞台,不仅可以在台上载歌载舞,乃至还可以来回走动并与台下的不雅观众打呼唤,统统都看起来非常真实,这引发了粉丝们的激烈谈论。
已故美国嘻哈巨星图派克以虚拟影像的办法重登舞台
类似的技能目前在舞台上运用非常广泛,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能,它们的真名字叫做佩伯尔幻像,虽然与全息技能效果类似,但它与真正的“全息投影”还相差甚远。
佩伯尔幻像是一种很奥妙的光学错觉技能,但它的事理并不繁芜。灯光照射在真实演出者身上,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,这便是佩伯尔幻像的成像过程。而本日在搭配了CG技能和高亮度灯光之后,佩珀尔幻象演出可以做到维妙维肖、惟妙惟肖。
佩伯尔幻像事理图
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奥妙的光学错觉技能来实现的。而从另一个角度来说,无论是中国还是外国,舞台上的虚拟形象都有一些共通的特点,那便是场景很固定并且在一定要处在阴郁当中,这与我们在科幻电影中看到的效果相差甚远。
关于两者的差别,大略来说真正的全息投影不须要任何分外介质就能在上方的空气里显示出影像,从任何角度不雅观看都不会影响清晰度,而且人能从画面中走过去。而佩伯尔幻像是用倾斜成各种角度的光学材料折射光源形成的视觉效果,不雅观众只能在特定的角度不雅观影,您如果想从画面当中穿过,只会撞破鼻子。
2科技感十足 什么是全息投影?
究竟什么是全息投影技能?
全息投影技能也称虚拟成像技能,它是利用干涉和衍射事理记录并再现物体真实三维图像的技能,它的实现分为两个步骤。
第一步是利用干涉事理记录物体光波信息,也便是拍摄过程。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革的强度,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由显影、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
第二步是利用衍射事理再现物体光波信息,也便是成像过程。全息图犹如一个繁芜的光栅,在相关激光照射下,一张正弦型全息图的衍射光波可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强,具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息,故原则上它的每一部分都能再现原物的全体图像,通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像,而且能互不滋扰地分别显示出来。
全息投影早在70年以前就被人提出了,1947年,英国匈牙利裔物理学家丹尼斯·盖伯在研究电子显微镜过程中,首次提出了全息术这一全新的成像观点,而盖伯也因此项事情得到了1971年的诺贝尔物理学奖,发明之初这个黑科技一贯被运用于电子显微技能中。
理学家丹尼斯·盖伯首先提出了全息技能这一观点
但可惜的是,虽然出身已经有70年了,但目前天下上还没有成熟的能够直接通过空气呈现影像的全息技能,很多还勾留在实验室阶段。目前比较靠近的技能是美国麻省理工学院研究生达因发明的空气投影和交互技能以及日本公司激光束投射实体的3D影像技能,但这些间隔商业化还非常迢遥。
3前路漫漫 全息投影技能发展几何?
全息投影技能进展到了什么阶段?
空想很丰满,现实很骨感,目前对付全息投影技能来说面临的最大问题便是介质。由于没有介质的话光是不会发生折射的,这也就意味着类似科幻片中的效果不可能实现。但即便如此,天下各国对付全息技能都进行了充分的研究,而目前比较前辈的全息投影技能共有三种实现办法。
空气投影和交互技能: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能,这是显示技能上的一个里程碑,它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。此技能来源海市蜃楼的事理,将图像投射在水蒸气上,由于分子震撼不屈衡,可以形成层次和立体感很强的图像。
空气投影和交互技能
激光束投射实体的3D影像:这项技能是由一家日本公司发明的,它紧张是利用氮气和氧气在空气中散开时,稠浊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。这种方法紧张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,这种技能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,这项技能依旧没有摆脱对介质的依赖。
电影中的内种全息显示技能间隔我们还很迢遥
不论哪种全息投影技能,目前还只是勾留在研究阶段,间隔量产还有很迢遥,其余要把稳的是,它们的本钱也都非常昂贵。因此现在您要想看真正的全息投影技能,笔者建议您还是该当去电影院。
4未来黑科技 全息投影前景若何?
全息投影技能的运用前景可以说非常广泛,这项技能领悟了多媒体、互联网以及物联网等多项技能,从而可以增加远程掌握和远程的传输与连接,同时它的锥面清晰度和展架的自由组合等等都是不小的创新。
全息投影技能将会彻底改变我们的日常事情和生活
我们可以畅想一下,真正的全息投影技能一旦可以实现完备商业化,将会打破传统的声、光、电局限,将更加真实的3D画面呈现在不雅观众面前,从而冲破了虚拟天下与现实天下的阻隔,人们可以随时随地体会到真实的画面冲击感。
换句话说,全息投影技能的实现将会在显示领域爆发一场换代革命,我们将会从2D时期进入到3D显示时期。到那时电影院将会和足球场一样。不雅观众可以像看足球比赛一样欣赏好莱坞巨星闪转腾挪。
佩伯尔幻像虽然与全息投影效果类似,但事理却大相径庭
真正的全息投影技能就本日来看可以说是真正的黑科技,但目前还只是勾留在实验室阶段,“介质”问题极大地限定了全息投影技能的发展。笔者认为五年之内成熟商业化的全息投影技能不太可能会涌现。由于“介质”的问题非常繁芜,无论是气流形成的墙还是氮气氧气稠浊形成的浆状物质浆状物质要想实现都要付出超高的本钱,短期内只能勾留在实验室阶段。
同时笔者也创造,很多朋友都将类似“初音”的影像称为全息投影技能,不能区分“全息投影技能”与“佩伯尔幻像”的差异。这篇希望能让您更好的理解全息投影技能的观点,更好的理解这项黑科技。从目前的显示家当来看,全息投影技能还不能成为主流,其在分辨率、亮度以及显示介质等诸多问题上都没有完美办理方案。现在涌现的“全息投影”只能是半成品,虽然知足了一些消费者的好奇心,但是却并不具备长远发展的潜力。