一文读懂全息投影技术.doc

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1、一文读懂全息投影技术近日，传闻称苹果下一代iPhoneXI将新增全息投影技术，应用场景就是在每次解锁的时候，你会看到另外一个自己，技术实现是3D全息图与面部识别相关联，当你的脸被扫描时，它会通过3D投影实时显示。这看似很炫，不过实用价值似乎不高。小编认为，如果iPhoneXI搭载了全息投影技术，仅仅是解锁瞬间的酷炫，这项技术是不能为iPhone带来有效附加值的。那么，本期《硬触角》小编就带大家来看看全息投影这项黑科技。我先从应用说起吧。大家对初音未来都不陌生吧，对，就是那个红米的“代言人”。初音未来是世界上第一个使用全息投影技术举办演唱会的虚拟偶像——透明膜全息投影，附着于玻璃来展示。

2、尽管当时的技术还不足够成熟，但从2D到3D的效果转变狠狠的冲击着一众宅男们的神经元。因此我们现在会经常看到全息3D投影这个词。初音之后，全息投影变成了舞台上常用的黑科技之一。不仅可以产生立体的空中幻像，还可以使幻像与表演者产生互动，一起完成表演，产生令人震撼的演出效果。比如2013年周杰伦“摩天轮”演唱会上，就将邓丽君“复活”了，与周杰伦隔空对唱了《你怎么说》等歌曲,大家习惯了用“全息”称这项技术，但若细究，这些舞台上的幻化影像可以勉强称作“全息投影”但坚决不能称作“全息影像”。你可能会问，为什么下这个定论，下面小编就带你刨根问底“全息”技术。全息技术原理全息影像技术也称虚拟成像技术，

3、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。实现过程分为两个步骤：第一步：拍摄，形成全息图利用干涉原理记录物体光波信息，即拍摄过程。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。第二步：成像利用衍射原理再现物体光波信息，即成像过程。全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张正弦型全息图的衍射光波可给出两个象，即原始象和共轭象

4、。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整个图像，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，而且能互不干扰地分别显示出来。看完这冗长的原理后，也许我们还不能很好的理解，为什以上场景的应用被“真正”两字拒之门外。目前，市场的“全息”技术可分为如下几类：伪全息类全息平面投影是近年来广为流传的一种借用全息概念的伪立体展示方式，其实际上是一种平面投影。我们见到的全息投影大多数只是一种平面投影，画面是被投影在一个透明屏幕上的，所以这与360度、270度、180度，都不咋沾边。那么就来说说以上应用案例为啥都是

5、“伪全息”。初音未来使用KIMOTO的DILADScreen，如下是原理。春晚舞台上大多使用的是薄膜投射反射。它的真名叫做——佩伯尔幻像，是一种很巧妙的光学错觉技术，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上图中的虚拟影像，也就是反射的原理。如今借助CG技术和高亮度灯光之后，佩珀尔幻象表演已栩栩如生。相信大家已经在以上投影方式中找到了共同点，那就是固定的“屏幕”，那么屏幕动起来，会不会带来更好的3D感呢？别说，还真有旋转屏幕投影。南加利福尼亚大学研究了360oLightFieldDisplay，即高速投影机投影到旋转的屏幕上，计算机算好每个角度应该显示的物体的样

6、子，然后在中央设置一个高速旋转的镜子，将光反射出去。这样保证了在任何角度（除了俯视或仰视）观察，都会看到物体真实的样子，仿佛一个真实物体悬在半空中。号称伪装最好的“伪全息”技术。无论怎么说，这些应用场景都没脱离投影“介质”。主观感知的全息在AR领域，人们同样追求还原虚拟物体的三维信息，让AR虚像尽可能栩栩如生。但是，目前的AR显示技术还无法实现全部还原物体的光信息。因此，多是通过双目视差与3D实时渲染的技术，使用户感知到立体的图像，被定义为主观感知的全息。狭义全息记录和还原三维物体全部光信息。全息技术简史经过这么多年的发展，为何真正的全息投影离我们还是那么遥远？下面我们就从全息投影发展

7、说起。第一阶段：概念提出1947年，英国人丹尼斯·伽柏在研究电子显微镜的过程中，提出了全息摄影术这样一种全新的成像概念，并获得了诺贝尔奖。这幅图像记录了物体的振幅、相位、亮度、外形分布等信息，称为全息术，即包含了全部信息。但在当时的条件下，全息图像的成像质量很差，只是采用水银灯记录全息信息，由于水银灯无法分离同轴全息衍射波，因此，十年后，这项技术依然处于停步不前的状态。第二阶段：离轴全息技术1960年，激光器发明给全息术带来了福音。全息投影利用