全息投影技術(shù)也被稱為虛擬成像技術(shù)，是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實的三維圖像的技術(shù)。所謂的“全息”，是一個來自于科學體系而非現(xiàn)實世界中的概念。一般來說，全息投影的思路是通過光的干涉和衍射原理，來記錄并再現(xiàn)物體的三維信息。
1947年，英國物理學家丹尼斯·蓋伯在研究增強電子顯微鏡性能手段時偶然發(fā)明了全息投影術(shù)，很快這項技術(shù)被申請了專利，并獲得了1971年的諾貝爾物理學獎。最開始時，全息投影被應(yīng)用于電子顯微技術(shù)中，只作為一種科研手段存在。1960年激光被發(fā)現(xiàn)后，投影技術(shù)本身得到了快速發(fā)展。更準確、抗干擾能力更強的投影出現(xiàn)了，全息投影也重新被提上了研發(fā)日程。但即使如此，全息投影的介質(zhì)問題依舊沒有得到很好的解決。因為激光必須要在某種介質(zhì)上產(chǎn)生反射才能呈現(xiàn)信息，但全息投影要求介質(zhì)本身配合立體空間。當時得到的各種結(jié)果不是介質(zhì)太貴，就是觀看效果不好。
一直到全息膜問世，人類才終于找到了能夠獲得相對清晰效果，同時成本低廉的全息投影介質(zhì)。緊接著，全息投影迎來了應(yīng)用化大潮。這種作為科學輔助手段而出現(xiàn)的技術(shù)，如今更多的是出現(xiàn)在展覽、博物館、舞臺演出、時裝秀上，作為給觀眾帶來視覺震撼的一種手段。但是很遺憾的是，它們都屬于偽全息投影，并不是真正的全息投影。雖然虛擬偶像演唱會給我們呈現(xiàn)出了栩栩如生的立體影像，但是其必須在固定的舞臺上，且要在黑暗當中才能實現(xiàn)，而且觀眾必須要從特定的角度進行觀看。
而真正的全息投影則記錄了物體的相位信息，相位信息包含了物體與觀察視角間的距離、運動軌跡、空間關(guān)系等信息。通過這種方式所獲得的靜態(tài)或者動態(tài)成像，就不是2D而是真正的3D了。簡單來說，真全息投影就是可以裸眼在空氣中以360度任意角度去觀看的立體影像。
那么虛擬偶像演唱會那種偽全息投影是怎樣實現(xiàn)的呢？
它實際上屬于一種光學錯覺技術(shù)，我們稱之為佩珀爾幻象，在魔術(shù)表演中會經(jīng)常用到。它是利用一張半透半反的膜，也就是所謂的透明全息膜作為介質(zhì)，使得物體在膜中成現(xiàn)了一個虛像，因為是半透的，所以你可以看到膜后的景物，從而在視覺上給人一種立體的錯覺，再加上CG技術(shù)和高亮度的燈光，這種立體影像就會給觀眾一種惟妙惟肖的真實感覺。
所以為了研發(fā)出真正的全息投影技術(shù)，人們可謂是煞費苦心，在不懈的努力下，如今靠譜的全息投影的方式主要有以下幾種：
首先是水霧投影技術(shù)。去過一些旅游景區(qū)看過水幕電影的朋友應(yīng)該都對這項技術(shù)都不陌生，這是最簡單也是成本最低的一種全息投影模式。就是利用水蒸氣，將影像投射在水蒸氣上，由于分子之間的震動不均衡，從而展現(xiàn)出立體的全息影像。但是這種技術(shù)的問題也非常突出，那就是水霧的顆粒非常大，投影出的效果并不好。
然后是激光束投射技術(shù)。這種方法主要是不斷地在空氣中進行小型爆破，然后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)，從而在空氣中形成一個短暫的3D圖像。但是目前的這種全息投影問題還非常多，比如說像素少，顆粒感極大，并且只能夠?qū)崿F(xiàn)單一顏色的全息投射，而且最重要的是成本高昂！
最后是英國的一家公司研究出的Hypervsn3D懸浮全息投影。Hypervsn沒有十分復雜的線路設(shè)計，主要由芯片、磁鐵、發(fā)光二極管(LED)技術(shù)和螺旋槳葉片組合而成。當它開始工作時，葉片就開始高速旋轉(zhuǎn)，這時空中就顯現(xiàn)出立體的3D全息圖形。Hypervsn在使用上也非常方便，只需要將3D圖像傳遞到設(shè)備上就能開始投影。
總的來說這些全息投影技術(shù)都還沒能擺脫介質(zhì)的限制，但是利用佩珀爾幻象所實現(xiàn)的虛擬偶像演唱會等地方的應(yīng)用，依托如今成熟CG技術(shù)已經(jīng)可以帶來很好的體驗，所以沒必要糾結(jié)它到底采用的是偽全息投影還是真全息投影。不過或許某一天，真全息技術(shù)將擺脫技術(shù)的限制，突然闖進我們的生活。這種不受白光干擾，隨時在空氣中成像，并且可以模擬復雜立體模型的投影技術(shù)，絕對是人類科技史上一次重大飛躍！
