總是有人抱有這樣的夢想。在未來,人類可以完全拋棄電視、電腦、手機這些帶有屏幕的顯示國產(chǎn)產(chǎn)品。就像在各種各樣的科幻、諜戰(zhàn)大片中,用手一揮,巨大的顯示屏上多頁圖表或者照片直接出現(xiàn)在面前,無需觸碰屏幕,用手一揮,屏幕上的內(nèi)容自然切換。甚至能夠讓不同時空的人面對面進行交談,這些都被統(tǒng)稱爲全息影像技術(shù)。
全息影像爲何一直不能普及
有人也許剛剛看完第一段,就已經(jīng)迫不如待的準備到評論區(qū)大懟特懟一番筆者,你們也許會說,全息影像技術(shù)其實早就已經(jīng)出現(xiàn)了,同時目前已經(jīng)開始被廣泛應用起來,譬如說幾年前周傑倫演唱會中與已故傳奇歌星-鄧麗君上演的隔空對唱,當時演唱會中布設了3D全息投影設備,並且經(jīng)過了精密的調(diào)教最後呈現(xiàn)出了仿佛真實存在的鄧麗君。還有那個唱甩蔥歌的虛擬歌手初音未來演唱會。奧運會、春晚等大型舞臺類節(jié)目中全息影像技術(shù)也頻頻亮相。
全息技術(shù)在科幻電影中頻頻出現(xiàn)
當我們在線在各種科幻電影中看到的場面活生生地出現(xiàn)在眼前時,全世界就開始爲這些黑科技瘋狂點贊,筆者也確實被這些夢幻般的虛擬現(xiàn)實所震動,但是冷靜下來仔細觀察,它們都有一些共通的缺陷:場景固定且在展現(xiàn)時都處于黑暗的環(huán)境之中,這就與鋼鐵俠中托尼·斯塔克使用全息技術(shù)在大燈照耀的辦公室下操作相差甚遠。
初音未來演唱會虛擬演唱會
筆者認爲,文章前面提到的一些已經(jīng)實現(xiàn)的全息影像技術(shù),其中有點並不能完全稱之爲全息技術(shù),甚至說它們基本上“假全息”都不爲過。那麼,全息影像終因此什麼?爲何這項技術(shù)出現(xiàn)了70余年,至今爲何久久不能普及?
第2頁:目前的全息影像技術(shù)基本上假的!
目前的全息影像技術(shù)基本上假的!
不要驚訝,全息影像這項技術(shù)確實已經(jīng)出現(xiàn)了七十年之久。1947年,英國匈牙利裔物理學家丹尼斯·蓋伯,全息投影的發(fā)明是蓋伯在英國BTH公司研究增強電子顯微鏡性專家段時的無意偶爾發(fā)現(xiàn),他因此項工作獲得了1971年的諾貝爾物理學獎。這項技術(shù)從發(fā)明開始就一直應用于電子顯微技術(shù)中,在這個領域中被稱爲電子全息投影技術(shù)。
真正的全息影像大概是這種
根據(jù)維基百科給出的定義,真正的全息影像技術(shù)是指通過相幹光(激光就是其中一種)幹涉原理記錄和查看圖像,當合適地將其呈現(xiàn)時,便可以精確地再現(xiàn)被記錄物體的三維外觀。是一種記錄被攝物體反照(或透射)光波中全部信息(振幅、相位)的照相技術(shù),而物體反照或者透射的光線可以通過記錄膠片完全重建,仿佛物體就在那裏一樣。通過不同的方位和角度觀察照片,可以看到被拍攝的物體的不同的角度,因此記錄獲得的像可以使人産生立體視覺。
周傑倫與鄧麗君隔空對唱並非真正的全息技術(shù)
簡單講,真正的全息影像可以說是不同過任何介質(zhì),從地平線上的空氣中就能顯示出來影像,同時觀看角度可以隨意變換,體驗者能夠從三維立體的畫面之中穿越自如。目前我們在線看到的一些令人震動的場景,譬如說上文中提到的周傑倫演唱會、初音未來虛擬歌手等等其實並不是真正的全息技術(shù)。
“佩珀爾幻象”原理圖
很可惜,目前世界上還沒有直接通過空氣不通過其他介質(zhì)呈現(xiàn)的技術(shù)並沒有出現(xiàn),甚至連相關(guān)理論都沒有形成。目前,絕大多數(shù)我們在線看到的舞臺表演中運用的所謂全息技術(shù),基本上“佩珀爾幻象”或是投影,不應該被稱爲全息。
周傑倫與鄧麗君隔空對唱這種技術(shù),鄧麗君的三維立體圖像是事先使用計算機技術(shù)制成的,然後,通過投影將影片在舞臺上的全息投影膜上播放。而巨大全息膜呈45度角放置在舞臺上,通過地段的投影折射上去。這種全息膜具有一半透光,一半反光的特點,呈半晶瑩狀,在保全清晰圖像的同時,産生逼確實空間結(jié)果。
第3頁:這種假全息影像自己在家就能做
這種假全息影像自己在家就能做
其實步驟非常簡單,第一準備直尺、剪刀、圓規(guī)、膠水(或晶瑩膠帶)。材料:一般晶瑩塑料薄膜(不能太軟)、一張草稿紙。當然要有一臺能夠播放視頻的設備,譬如說手機或者平板。
注重事項:等腰三角形的頂角爲70.2度,“底邊等同屏幕的寬度”這個不需要太標準,只要不比播放的視頻寬度小就可以。
圖片來自百度經(jīng)驗
圖片來自百度經(jīng)驗
圖片來自百度經(jīng)驗
制作流程: 步驟一:確定屏幕的寬度,用尺子量下。我的手機4.9cm 步驟二:在草稿紙上畫以等腰三角形的腰長爲半徑畫圓,在圓上任意一點爲圓心,半徑爲等腰三角形的底邊(即屏幕寬度) 步驟三:將塑料薄膜覆蓋在所畫的圓上,在三角形的頂點處紮孔以作標記。用刀切割下四個連在一起的等腰三角形。 步驟四:將邊沿兩邊用膠水或膠帶連在一起,呈金字塔狀。
圖片來自百度經(jīng)驗
圖片來自百度經(jīng)驗
操作:下載一段3D全息視頻或者圖片,將手機打開後水平放到金字塔上,屏幕中心對應塔尖,盡量挨著。並且周圍的環(huán)境最好是暗場燈光不要太亮,水平直視金字塔一面,這樣一段全息影像就被投射出來了。
第4頁:看多了科幻片都覺得理所應當了
看多了科幻片都覺得理所應當了
如果我們在線把科幻電影裏那種打開一個類似手表的裝置就能憑空産生一個與實物大小相符,不受光線影響,並且在職何角度都能完美呈現(xiàn)的虛擬景象,估計未來數(shù)年內(nèi)都不會出現(xiàn)。因爲沒有介質(zhì)的話光是不會發(fā)生折射的,也就意味這這種技術(shù)在空氣中中就能夠轉(zhuǎn)折。目前最靠近的技術(shù)是美國麻省理工學院研究生Chad Dyne發(fā)明的空氣投影和交互技術(shù),影像可以在氣流形成的介質(zhì)中投射出具有交互功能的圖像。
Chad Dyne發(fā)明的空氣投影和交互技術(shù)
讓我們在線把全息技術(shù)的概念擴大一下,上文中講到的“佩珀爾幻象”暫且算作是全息影像技術(shù),在消費級市場普及的難度依然巨大。由于造價昂貴加上環(huán)境要求較爲嚴苛,繼續(xù)拿周傑倫的隔空對唱爲例,周傑倫與45名特效師組成的團隊奮戰(zhàn)了2個多月,怒砸一億新臺幣,才成功將鄧麗君“複活”。
目前市場上大多數(shù)還是這種金字塔式全息投影
另外這項技術(shù)在環(huán)境上也有著相當大的限制。爲了保證投射質(zhì)量,投影設備工作時周圍都不能出現(xiàn)強光源。這也就是爲什麼目前全息投影設備只有在大型演唱會或者大型發(fā)布會中才會應用,在消費級市場一直無法獲得普及的原因。
相信未來全息技術(shù)會越來越廣泛也越來越完善