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全息投影應用的幾種模式

   2021-06-30 10310
導讀

按下人民群眾對偶像的熱愛暫且不表,我們還是要繼續認識全息投影本身。全息投影這東西,在芯片運算和激光呈像技術相繼成熟后,今天面臨的最大問題只有一個:介質。就像上面說的,激光會穿透空氣而過,因此《鋼鐵俠》等電影里那種隨隨便便就投到空氣中的全息投影在今天并不成熟。為了找到合適的全息投影介質,科學家和科技公

按下人民群眾對偶像的熱愛暫且不表,我們還是要繼續認識全息投影本身。

全息投影這東西,在芯片運算和激光呈像技術相繼成熟后,今天面臨的最大問題只有一個:介質。

就像上面說的,激光會穿透空氣而過,因此《鋼鐵俠》等電影里那種隨隨便便就投到空氣中的全息投影在今天并不成熟。

為了找到合適的全息投影介質,科學家和科技公司們可謂煞費苦心。在不懈的努力下,今天全息投影實現主要有三種方式:

1、水霧投影。去一些旅游景區看過水幕電影的朋友應該對這項技術都不陌生。這是最簡單也是成本最低的一種全息投影模式,將激光打在噴出的水霧上形成反射,從而展現出立體的全息影像。

但這種技術的問題非常突出。那就是水霧的顆粒非常大,投影出的效果并不好。所以只能作為旅游景區借勢營銷,制造亦真亦幻效果的技術。另外筆者認為,站的太近容易被噴一身水也是這種技術無法廣泛推廣的關鍵所在。

2、激光旋轉投影。這種投影的應用更少,僅僅在科學館等少數博物館里才能見到。它的模式是利用高速旋轉的鏡面來反射激光,利用觀眾的視覺誤差來制造全息效果。問題是這種技術推廣起來很麻煩,高速旋轉的儀器首先噪聲很大,并且存在危險。而且介質與投射影像之間必須高度配合,很難在一臺儀器上展現若干不同的影像,導致成本十分高昂。

3、全息膜投影。今天使用最多的,就是全息膜投影。其原理是利用一層透明度很高的薄膜來反射出全息影像。搭配周圍光線較暗,薄膜本身看不清,就有了所謂高仿全息的效果。

最早的全息膜技術,是像屏幕一樣將薄膜樹立在觀眾正面。但這樣的問題是薄膜容易被看出來,并且觀眾不能離開正面視角,否則馬上穿幫。2010年時初音應用的就是這種技術,但目前已經很少使用了。

如今更多的全息投影技術,都是將全息膜進行45°傾斜,通過底部或者頂部裝置進行投影,在一塊或者幾塊全息膜上折射。這樣觀看效果更加逼真,也可以在更大的角度觀看到全息效果。

非常知名的周杰倫演唱會上與鄧麗君對唱,就是以這種技術完成的。但這種技術也不是沒有瑕疵,比如投影區塊必須要求暗光,一旦有白光干擾就會失真。并且模擬效果不夠逼真,依舊存在色彩和像素上的問題。

人類真正在心心念念的,其實還是空氣中就能完成的全息投影。

屏幕終結者:醞釀在未來的空氣全息投影

各種科幻電影中,都會提到一種東西:手表或者某種儀器中投射出一個大屏幕或者全息圖像,然后就可以操作各種炫酷的科技,進行全息通話。

這就是人類真正追求的全息投影。這種技術的特點,是不受白光干擾,隨時在空氣中成像,并可以模擬復雜的立體模型。一旦能夠成真,那么人類恐怕將再也不需要屏幕。從泛屏幕階段進入無屏幕階段,絕對是人類科技歷史的一次史詩級飛躍。

值得慶幸的是,這種美好的愿望并非白日做夢。今天這種空氣投影已經開始了技術醞釀。一般來說解決方案有兩種:一是通過空氣中的電離作用制造光的折射,從而顯示出全息投影效果;二是通過激光爆炸效應來制造全息呈像。

據說美國的一些實驗室中,已經可以做到不借用任何介質,單純在空氣中實現全息投影。也就是說這種技術不再停留于理論中,已經成了現實,但是目前的空氣全息投影問題還非常嚴重。比如說像素少,顆粒感極大,并且只能夠實現單一顏色的全息投射。當然,更重要的是成本高昂。

無處不在的全息投影,雖然距離商業化還有遙遠的距離。但是其發展速度已經足夠驚人了。或許某一天,它將擺脫舞臺技術的窠臼,突然炸裂式的闖進我們的生活。

 
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