“咫尺天涯”不再是幻想

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  360度全息幻影成像,是目前全息投影技术中目前最具魔幻效果的技术,其由丹麦公司ViZoo于2006年研发,它是基于“分光镜成像”的光学原理,将实际的三维视频播放源通过特殊的光学镜反射,在空气中形成虚拟的三维景象,并且从任意角度观看都是三维影像展现。系统基于分光镜成像原理,由柜体、分光镜、射灯及视频播放设备组成,同时其拥有一个由全息膜搭建的倒金字塔形三角漏斗几何模型,在使用中,通过对产品实拍构建三维模型的特殊处理,再将拍摄的的产影像或产品三维模型影像由四台投影机投射的到全息膜上,在漏斗里经过一系列的光学衍射,最后汇合成为全息图像。
  不过,360度全息幻影成像仍不是真正的全息成像,严格来讲仍属于“伪”全息的概念—整合成像仍需要由特殊材质制造的全息薄膜来实现。全息膜技术是德国国家实验室在2001年首创三维成像技术,这是一种采用了全息技术的透明投影屏幕,这种投影屏幕具有全息图像的特点,只显示来自某一特定角度的图像,而忽略其他角度的光线。当投影设备将制作好的立体影像投射到这种光学聚光膜上时,膜的后方就会呈现出立体的画面。从准确意义上来说,360度全息幻影成像仍是“2.5D”的成像,就如同在屏幕上播放3D画面,这和观看3D电影的道理一样,只是这个屏幕可以调节透明度,当屏幕为全透明时,舞台上就只会留下成像,这就是通过调节屏幕中的局部粒子浓度显示出不透明效果并成像所达成的。
  不过当我们仔细观察时,会发现全息膜里有很多纤细的线路,借助这些线路,使用者通过手指触摸就可以与全息影像进行互动,依靠这薄薄的透明膜,无论是T形台上的流光溢彩,还是舞台上虚幻影像,都可以实现。目前,全息投影膜技术主要由德国和瑞典的少数厂家所掌控,身价也相当昂贵,透光率为70%的全息膜市场价普遍在1800~2200元/平方米,这也严重阻碍其应用的普遍性。即使如此,360度全息幻影成像所采用的新颖方式在现实中给人们带来了惊艳、梦幻的视觉效果。从Disel时装发布T台秀中全息投影技术的运用,美轮美奂的全息投影画面伴随模特的走步,把观众带到了另一个世界中,好像使观众体验了一次虚拟与现实的双重世界。目前360度幻影成像已是国内各种展览、发布会中常见的场景,宝马汽车或者珠宝等各种产品的影像悬浮在半空中,自动旋转,营造出亦幻亦真的氛围,各个角度的细节都清晰可见。
  发展中的全息显示技术
  
  2.再现真实3D影像—全息激光3D影像
  我们这里谈的激光3D投影,并不是我们平时所谈的激光投影机,而是一种三维成像投影技术。它是日本公司Science and Technology在2006年推出的3D成像技术,其技术原理是利用红外激光脉冲加热空气中的氮气和氧气,使这些气体变成灼热的浆状物质,从而生成一定数量的等离子,这些等离子就成为一个个显示像素,并足以在空气中维持到能够形成一个短暂的3D影像。
  从应用上来说,这项技术能够构建出完全真实的3D图像,但我们也应该注意到,目前该项技术所提供的图像成像时间较为短暂,其分辨率、色彩和图像品质都难如人意,只能显示一些较为简单的图像,仍无法应用在长时间、复杂的应用层面上。
  3.仍在深入研究的技术
  早在2007年南加利福尼亚大学创新科技研究院的研究人员研制出一种360度全息显示屏,它可以在合理距离下显示任何角度的3D图片。整个显示系统包括一个高速视频投影机、一个被全息扩散体覆盖的旋转镜面,还有一个专门的处理器进行电脑独特渲染视频信号的解码。这种全息显示屏使用了标准的可编程显卡来完成每秒渲染5000多幅交互式3D图片的任务,这些图片可以投影在一个各向异性反射体上,然后利用动作追踪垂直视差和透视修正几何方法来支持3D动作。
  此外,苹果公司在立体全息显示方面也充满兴趣,它在2010年5月13日申请了一项三维显示系统专利,该系统能够提供一个充满现实感的全息三维显示体验。而英国德蒙福特大学不久前也启动了一个开发互动式三维显示系统的项目HELIUM3D。这项技术将创建出全息的效果,给观众带来更有深度的视场。此外,该项目目前正在探索新的方式,让多个用户在同一时间观看不同的频道,或选择不同的观赏角度看同一画面。例如,在一场足球比赛中,用户可以在体育场内选择自己喜欢的位置观看游戏。
  与此同时,日本广播公司也计划在2020年之前第一台支持全息显示的“Holo-TV”,并已拨款28亿英镑用于这一雄心勃勃的项目。日本人非常自信,认为他们能够向全世界提供全息广播节目,并将这项服务作为申办2022年世界杯举办权的一个重要砝码。HoloTV播放的每一场比赛画面将由200台高清晰摄像机360度拍摄,而后以3D影像的方式播放:激光器负责投射一个“图像云”,好似飘浮在房间中央。观众可以在不佩戴3D眼镜情况下从每一个角度欣赏立体影像。
  不久的将来全息显示还将走进我们的移动通信设备中,为我们带来魔幻般的视频通信效果。目前有一些概念性设计的移动通讯设备准备利用全息技术通过投影的形式来显示3D图像,实现更形象生动的即时通讯,并且可以通过互动式操作来使用控制器和指标球实现画面切换、颜色调节等操作。当然,在现在看来,这一切似乎还过于“科幻”,但不管怎样3D全息移动设备还是能让我们对未来充满期待。
  写在最后:
  未来随着数字时代与3D全息投影技术之日新月异,将可创造出更极为逼真的影像,而利用这些影像建可以构建出一个完全虚拟的空间,影像与空间虚实关系的应用与创作将盛行,因为这样的场景与氛围让视觉分不清现实与虚拟,对空间的虚实视觉也将随着近趋真实感的影像而模糊。
  未来影音娱乐将会一改现在观众面向屏幕的观赏的观赏方式,转变为可360度围坐的方式,接近于欣赏舞台剧Live秀的模式。在这些方面,使用者可以充分发挥自己的想象力,或许能创造出许多不同寻常的观赏方式。
  当然,全息显示技术目前还存在一些急需解决的问题,如价格整体偏高、显示效果还不太完美,真正进入家庭可能尚需时日。但是从源源不断的新品中,我们可以看到这种全新的显示技术已经离我们越来越近了。
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