淺談當(dāng)下新時(shí)代全息投影技術(shù)的發(fā)展
當(dāng)今,在投影展示領(lǐng)域,全息投影無(wú)疑是最火熱的話題。經(jīng)過(guò)了多年的不斷研究和發(fā)展,現(xiàn)在的全息投影技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)可以做到讓人們用肉眼即可看到空間中的立體三維圖像,而不再需要佩戴3D眼鏡了,這也是裸眼3D顯示的一大進(jìn)步。

全息技術(shù)就是利用光的干涉記錄物體的全部信息并通過(guò)衍射原理實(shí)現(xiàn)圖像再現(xiàn)。通過(guò)光的干涉原理把透射光和反射光所攜帶的全部信息(振幅、相位等)記錄下來(lái)。
一般的三維立體圖像只是在平面二維圖像上通過(guò)色彩亮度的明暗變化調(diào)節(jié)和人工構(gòu)圖來(lái)形成肉眼的三維錯(cuò)覺(jué),而全息影像包含了被記錄物體的大小、形狀、色彩和對(duì)比度等信息,觀察者可以如同觀察現(xiàn)實(shí)物體一般通過(guò)多方面觀察全息影像。
再現(xiàn):通過(guò)光的衍射原理使物體反射光線或者投射光線又通過(guò)記錄膠片,用記錄信息重建物體,形成全息影像,感覺(jué)物體就在那里。
1、透射全息投影技術(shù)
透射全息投影技術(shù)是最早出現(xiàn)的技術(shù)。全息攝像過(guò)程中不需要透鏡,但需要在拍攝過(guò)程中,在物光之外加上參考光,如此,膠片在記錄光強(qiáng)的同時(shí)也會(huì)記錄光的相位。底片在顯像處理后,觀察者便可體驗(yàn)全息影像給人帶來(lái)的縱深感。
2、360度全息投影
目前對(duì)于 360 度全息投影,全息膜是其最關(guān)鍵的顯像部分,它既可以使顯像清晰,又可以使觀察者清晰地看到所顯示的像,同樣能給人帶來(lái)極強(qiáng)的三維立體的效果。周杰倫與“鄧麗君”的演唱會(huì)便利用了此全息膜。他們都利用了一種光學(xué)現(xiàn)象,即佩波爾幻象,來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實(shí)的疊加。如今,在市場(chǎng)上也已出現(xiàn)運(yùn)用此技術(shù)的全息金字塔。
- 空氣投影與交互技術(shù)
因?yàn)槔淇諝獾拿芏缺葻峥諝獯螅虼似湔凵渎室裁黠@大于熱空氣。當(dāng)光線從冷空氣射入熱空氣中時(shí),便構(gòu)成了全反射發(fā)生的條件,同時(shí)由于兩種介質(zhì)折不同的折射率也會(huì)產(chǎn)生折射現(xiàn)象。
于是,利用反射與折射現(xiàn)象再配合高性能計(jì)算機(jī)處理,空氣投影和交互技術(shù)便能實(shí)現(xiàn)物體的三維成像工作。在現(xiàn)實(shí)中,特殊機(jī)器吸入空氣再經(jīng)加熱處理后噴出,改變空氣的成像特性,之后再由特定方向射入光線,就可實(shí)現(xiàn)物體的立體投影,觀察者即可多方位觀察物體。

【全息技術(shù)的應(yīng)用】
目前全息技術(shù)的應(yīng)用主要現(xiàn)在與遠(yuǎn)程教育和大型演唱會(huì)。大型演唱會(huì)上常用的全息技術(shù)一般為背投式和反射式。一種是投影機(jī)直接將制作好的全息影像投射到全息膜上形成全息影像。
另一種將 LED 圖像或投影反射到呈 45°放置的全息膜上。無(wú)論哪種投影方式,由于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷均受到投影環(huán)境的制約。為了增強(qiáng)影像真實(shí)感,還需考慮光強(qiáng)、觀眾的視角、影像的大小比例等因素。

2013 年周杰倫和鄧麗君的逆時(shí)空同臺(tái)演唱會(huì)就是利用背投式,其原理是利用全息膜為介質(zhì),投影機(jī)直接將影像投射到呈 45 度放置的全息膜上,使得物體在膜中成了個(gè)虛像,因?yàn)槭前胪傅模阅憧梢钥吹侥ず蟮木拔镆曈X(jué)上給人一種立體感,再加上 CG 技術(shù)以及舞臺(tái)燈光效果,這種虛擬像就會(huì)給觀眾一種強(qiáng)烈的真實(shí)感覺(jué)。