在科幻電影中我們時常可以看到這樣一個場景：主角輕輕揮一下手，眼前就會出現(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現(xiàn)與遠在千里之外的人面對面交談，這就是全息投影技術(shù)。作為一款全新的黑科技，全息投影受到的關注度也是越來越高，今天筆者和大家剖析一下這個黑科技的前世今生。
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)物體真實三維圖像的技術(shù)，它的實現(xiàn)分為兩個步驟。
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，把物體光波上各點的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強度，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。全息圖猶如一個復雜的光柵，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象，即原始象（又稱初始象）和共軛象。再現(xiàn)的圖像立體感強，具有真實的視覺效應。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息，故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個圖像，通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像，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)實很骨感。目前，對于全息投影技術(shù)來說面臨的最大問題就是介質(zhì)。因為沒有介質(zhì)的話，光是不會發(fā)生折射的，這也就意味著類似科幻片中的效果不可能實現(xiàn)。但即便如此，世界各國對于全息技術(shù)都進行了充分的研究，目前比較先進的全息投影技術(shù)共有三種實現(xiàn)方式。
空氣投影和交互技術(shù)：美國麻省理工學院的研究生達因發(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，由于分子震動不均衡，可以形成層次和立體感很強的圖像。
激光束投射實體的3D影像：這項技術(shù)是由一家日本公司發(fā)明的，它主要是利用氮氣和氧氣在空氣中散開時，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短暫的3D圖像。這種方法主要是不斷在空氣中進行小型爆破來實現(xiàn)。
360度全息顯示屏：南加利福尼亞大學創(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)的鏡子上從而實現(xiàn)三維圖像，但是總體來看，這項技術(shù)依舊沒有擺脫對介質(zhì)的依賴。
改變?nèi)藗兊墓ぷ骱蜕?br /> 全息投影技術(shù)的應用前景可以說非常廣泛，這項技術(shù)融合了多媒體、互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)等多項技術(shù)。我們可以暢想一下，真正的全息投影技術(shù)一旦可以實現(xiàn)完全商業(yè)化，將會突破傳統(tǒng)的聲、光、電局限，將更加真實的3D畫面呈現(xiàn)在觀眾面前，從而打破了虛擬世界與現(xiàn)實世界的阻隔，人們可以隨時隨地體會到真實的畫面沖擊感。
換句話說，全息投影技術(shù)的實現(xiàn)將會在顯示領域爆發(fā)一場換代革命，我們將會從2D時代進入到3D顯示時代。到那時電影院將會和足球場一樣。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)物體真實三維圖像的技術(shù)，它的實現(xiàn)分為兩個步驟。
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，把物體光波上各點的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強度，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。全息圖猶如一個復雜的光柵，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象，即原始象（又稱初始象）和共軛象。再現(xiàn)的圖像立體感強，具有真實的視覺效應。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息，故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個圖像，通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像，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)實很骨感。目前，對于全息投影技術(shù)來說面臨的最大問題就是介質(zhì)。因為沒有介質(zhì)的話，光是不會發(fā)生折射的，這也就意味著類似科幻片中的效果不可能實現(xiàn)。但即便如此，世界各國對于全息技術(shù)都進行了充分的研究，目前比較先進的全息投影技術(shù)共有三種實現(xiàn)方式。
空氣投影和交互技術(shù)：美國麻省理工學院的研究生達因發(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，由于分子震動不均衡，可以形成層次和立體感很強的圖像。
激光束投射實體的3D影像：這項技術(shù)是由一家日本公司發(fā)明的，它主要是利用氮氣和氧氣在空氣中散開時，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短暫的3D圖像。這種方法主要是不斷在空氣中進行小型爆破來實現(xiàn)。
360度全息顯示屏：南加利福尼亞大學創(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)的鏡子上從而實現(xiàn)三維圖像，但是總體來看，這項技術(shù)依舊沒有擺脫對介質(zhì)的依賴。
改變?nèi)藗兊墓ぷ骱蜕?br /> 全息投影技術(shù)的應用前景可以說非常廣泛，這項技術(shù)融合了多媒體、互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)等多項技術(shù)。我們可以暢想一下，真正的全息投影技術(shù)一旦可以實現(xiàn)完全商業(yè)化，將會突破傳統(tǒng)的聲、光、電局限，將更加真實的3D畫面呈現(xiàn)在觀眾面前，從而打破了虛擬世界與現(xiàn)實世界的阻隔，人們可以隨時隨地體會到真實的畫面沖擊感。
換句話說，全息投影技術(shù)的實現(xiàn)將會在顯示領域爆發(fā)一場換代革命，我們將會從2D時代進入到3D顯示時代。到那時電影院將會和足球場一樣。觀眾可以像看足球比賽一樣欣賞好萊塢巨星閃轉(zhuǎn)騰挪。
