全息投影技术(front-projected holographic display),也叫虚拟成像技术,属于3D技术的一种。它是利用光线的干涉和
衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术,可以分为投射全息投影和反射全息投影两种,是
全息摄影技术的逆向展示。
1947年,匈牙利人
丹尼斯·加博尔 (Dennis·Gabor) 提出了全息投影术 (Holography) ,将全息投影带入大众的视野,并因此项工作赢得了1971年的
诺贝尔物理学奖。随后,离轴全息技术、彩虹全息技术、数字全息技术等发明相继推动了全息投影技术的发展。2001年,全息膜技术的问世使全息投影迎来了应用化大潮。2023年4月,超高密度三维动态全息投影技术问世,突破传统全息投影的困境。
全息投影技术被广泛地运用在教育、娱乐、艺术馆藏等领域。按照严格的全息投影定义,真正的全息投影不需要介质,是在空气中成像的。但是截至2023年,让空气作为介质承载立体信息的全息技术尚未成熟,并未进入主流市场。大多市面上的全息投影技术均凭借特殊的“全息投影幕布”“全息投影贴膜”等介质,或使用边缘消隐、佩珀尔幻象等方法实现3D效果,与真正的全息投影技术存在一定区别。
发展历程
初步发展期
1947年, 匈牙利人丹尼斯·盖博 (DenisGabor) 在英国BTH公司研究增强电子显微镜性能手段时,提出了全息投影术 (Holography) 这样一种全新的成像概念。这项技术最开始用于电子显微技术,故又被称为电子全息投影技术。
全息投影技术一直到20世纪60年代激光的发明才取得了实质性的进展。1962年,
苏联科学家尤里·丹尼苏克拍摄了第一张实际记录三维物体的光学全息投影照片。与此同时,
密歇根大学雷达实验室的工作人员艾米特·利思(E.Leith)和尤里斯·乌帕特尼克斯(J.Upatnieks)在基本全息术的基础上,将通信行业中“侧视雷达”理论应用在全息术上,发明了离轴全息术,带动全息术进入了全新的发展阶段。
尼古拉斯·菲利普斯改进了光化学加工技术,以生产高质量的全息投影图片。低成本
固体激光器的大规模生产(如
DVD播放机)促使全息投影在短时间内获得蓬勃发展。这些固体激光器价格便宜且体积较小,使预算较低的研究者、艺术家甚至业余爱好者都可以参与到全息投影研究中来。而激光参与到全息投影实验中是在1964年,艾米特·利思和尤里斯·乌帕特尼克斯成功地使用激光光源进行离轴全息投影实验,他们使用激光照明分别实现了透射物体和漫反射物体的离轴全息图的记录,随着激光的使用和离轴全息术的提出,全息术研究又进入了一个活跃期。
全息存储的概念也在同一时期出现,全息存储通过从光学晶体中写入和读取数据实现,由于全息储存运用的是一种三维存储介质,允许使用者在一个晶体中存储各种数据集,且可以用紫外光擦拭干净并重复使用。但由于储存密度和成本之间一直无法取得平衡,全息存储技术的发展受到了严重的限制。
在这一时期的全息术还是光学全息,记录全息图的介质大多还是光学胶片等光敏
化学材料,曝光之后还需要显影、定影等化学操作。1967年,最早的数字全息成像出现,古德曼(J.Goodman)和劳伦斯(R.Lawrence)用数字探测器取代传统的胶片,记录了一幅无
透镜傅里叶变换全息图,并在
计算机上完成了物体图像的重建。1969年,本顿发明了彩虹全息术,能在白炽灯光下观察到明亮的立体成像。彩虹全息术的发明,带动全息术进入了第三个发展阶段。彩虹全息术的基本特征是,在适当的位置加入一个一定宽度的狭缝,限制再现光波以降低像的色模糊,根据人眼水平排列的特性,牺牲垂直方向物体信息,保留水平方向物体信息,从而降低对光源的要求。1971年,全息术获得了
诺贝尔物理学奖,证明了全息术为人类科学的发展作出一定贡献。
随着数字
探测器的发展和数字
计算机内存、算力等性能的提升,数字全息进入了高速发展时期。1994年,乌尔夫·施纳尔斯(U.Schnars)和维尔纳·尤普特纳(W.Jüptner)使用
电荷耦合器件 (charge-coupleddevice,CCD)直接记录了一幅
奥古斯丁·菲涅耳全息图,并在计算机上完成了数字重建。1997年,山口(I.Yamaguchi)、张(T.Zhang)二人发明了相移数字全息,其利用四幅
相位间隔为π/2的平面参考光波与物光波干涉得到四幅全息图,并通过算法重建图像。
技术推广期
2001年,全息膜技术问世,能够获得相对清晰效果、同时成本低廉的全息投影介质正式出现在大众的视野。紧接着,全息投影便迎来了应用化大潮,全息膜开始广泛应用在各种领域。随后,全息投影技术持续发展突破,出现了更多新技术与新产品。2006年,
丹麦公司ViZo研发了360度幻影成像技术,而全息投影技术在这个时候也进入了成熟阶段。ViZo公司用全息膜搭建了一个倒金字塔形的三角漏斗几何模型,由四台投影机投射视频图像,在漏斗里经过一系列的光学
衍射后汇合成为全息图像,呈现有实物漂浮在空中的效果。 2007年,
麻省理工学院的研究人员开发出了一种名为“空气全息投影”的技术,它可以在气流形成的“墙上”投影出具有交互功能的图像,将图像投射在水蒸气上,与
海市蜃楼的原理相似。2008年,美国
亚利桑那州大学打造了可更新的3D全息显示屏,这是世界上首批3D全息显示屏之一。首席研究员纳赛尔·佩汉姆巴利安博士说:“这是研发任何类型可移动全息技术的一个先决条件。”
2010年,全息投影开始被运用到商业演出中。3月9日,
世嘉公司在
东京举办“
初音未来”全息投影演唱会,使得初音未来成为第一个使用全息投影技术举办演唱会的虚拟偶像。虚拟偶像运用全息投影技术达到真实化的效果, 并且能完成很多完美的造型变幻、场景变幻、与观众互动等, 为观众带来了良好的观看体验。在这之后,全息投影技术在娱乐领域得到了广泛应用。2015年,
李宇春在
中央电视台春节联欢晚会上演唱《锦绣》的表演也借助了全息投影技术,舞台上同时幻化出“四个李宇春”。《锦绣》的技术支撑来自上海
上海幻维数码影视有限公司创意科技团队,创意设计事业群总监胡瑞闻对全息投影技术遇到的困难有着深刻的洞察力,并对虚拟成像中光的反射需要的载体作出了说明。
深入运用期
全息投影在文化传播方面也同样作出了贡献。2016年8月,中国首部3D全息
多媒体话剧《都市往事——阮玲玉》在上海常德路800秀首演,话剧采用全息投影技术,使阮玲玉、
周璇、张爱玲、
董竹君等10位上海滩名媛再现舞台。2017年6月,全息投影技术出现在日本的一档节目中,为了纪念
邓丽君逝世22周年,该节目利用全息投影技术再现了她1986年演唱《我只在乎你》日文版的经典片段。2019年,全息投影技术开始应用于教育和培训领域。9月,
北京邮电大学首次尝试利用“5G+全息投影”技术进行直播授课,实现了远程全息互动直播教学。
全息投影技术也依然在不断发展创新,突破传统困境。2020年9月23日,
微软在Ignite会议上发布了“ Project HSD”计划,研究如何使用全息技术来扩大云端存储,来应对日益增长的云存储需求。2021年,德国马克斯·普朗克量子光学研究所(MPQ)、
米兰理工大学、
清华大学及
比利时根特大学的研究团队,创造性地将双光梳技术与数字全息技术相结合,实现了高精度三维数字全息重建。该技术利用了双光梳技术宽光谱、高时间互相干性等优势,为全息技术发展做出贡献。同年,3D全息图的实时合成技术实现。来自
麻省理工学院的Liang Shi \u0026Wojciech Matusik等研究者展示了一种基于深度学习的CGH管道,该管道能够从单一RGB深度图像,实时合成逼真的彩色3D全息图,全息技术的发展再次迈向新的方向。
2023年4月12日,超高密度三维动态全息投影技术问世。这是中国科学技术大学光学与光学工程系课题组和各国科学家合作提出的一种超高密度3D全息投影的新方法。研究团队将光散射引入到三维全息投影技术中,同时克服了传统全息投影技术深度调控的两个瓶颈问题,实现了超高密度的三维动态全息投影。10月,全息投影技术得到进一步突破,微美全息(
纳斯达克股票交易所:WIMI)研发团队将不同领域的技术融合在一起,实现了高清晰度、无噪音的3D全息投影效果。微美全息研发团队通过随机
相位、二进制优化和时间复用等技术,开创新的视觉体验。
基本原理
全息投影是利用光的干涉和
衍射原理,在胶片或干版上记录光波信息以重现三维图像的技术,使图像看起来像悬浮在空中。简单来说,就是利用光学原理,使影像在空中浮现,呈现立体效果。全息投影成像的过程一般分为两步。
第一步,拍摄。该步骤利用干涉原理(两束或有限束光相干叠加)记录物体光波信息,被拍摄物体在
激光的照射下形成
漫反射的物光束,其余激光作为参考光束照射到全息底片上,和物光束相互叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,就成为一张全息图,或称全息照片。
第二步,成像。该步骤利用
衍射原理(同一波阵面上各点发出的无数个子波的相干叠加)再现物体光波信息。第一步形成的全息照片,在相关
激光的照射下,一张线性记录的
正弦曲线型全息图的衍射光波一般可给出两个像,即原始像(又称初始像)和共轭像,两像叠加后,视觉效果就是3D全息影像。再现的图像立体感强,具有真实的视觉效果。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息,因此每一部分都能再现原物的整个图像,通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像,并互不干扰地分别显示出来。一般来说,全息投影分为:180°、270°和360°。180°适合单面展示,应用于大面积全息投影;360°可投影在实景的半空中,从任意角度均可观看。3D全息投影技术解决了必须佩戴眼镜才可以观看3D设计的问题,使得3D作品可以全方位、无死角地进行展示。
分类
按成像方式
180°全息投影
180度全息投影又被称为单面全息投影,原理与全息投影技术相同,是利用光的折射和
衍射原理并经过一系列处理,记载恢复记录物品实体信息,将构建好的实体进行虚拟再现。它的可视范围只有180度,一般用于单面展示,多使用在舞台、T台等展示场所。除此之外,也出现了180°视角彩虹全息术,突破了彩虹全息术原有观察视角小的问题。
270°全息投影
270度全息投影使观众可以在三面即270度看到投影内容,通过多角度展示投影,无需佩戴偏光眼镜即可达到裸眼3D的效果。与180°全息投影相比,可观看的角度增多,可进行三面展示。270°全息投影多运用于全息展示柜、科技展览等领域。
360°全息投影
360°全息投影所使用全息图的拍摄一般使用全息软胶片,在实验室中可以使用简易方法制作出360°全息图,利用全息防震台和全息干板,将
聚甲基丙烯酸甲酯固定在全息防震台上,调整光路并进行拍摄处理,就可以看到再现影像。360°全息投影能够做到在360°视场不同方向看到再现影像,在科学、教育、医学等方面有着许多应用。
镜面全息投影
这种投影主要是通过控制镜面的运动,从而控制三维图像的成像因素,所采用的成像方式也是光线的发散或是光线的折射来实现全息图像的构成。
按投影方式
透射式全息投影
透射全息投影指利用在全息投影胶卷上进行
激光照射,然后经过折射在胶卷的另一边产生立体图像的效果的一种投影方式。在1969年
美国物理学家研究出了彩虹全息技术投影以后,这种透射全息投影就也就横空出世了。在透射式全息投影对
彩虹全息技术进行改进,可以投射的光范围变大,容纳进了白色的光。
反射式全息投影
反射全息投影是通过白色的光源,在和观察者相同的方向将光线照射在胶卷上,经过光线的反射和折射,从而呈现出彩色的图像。这种白色的图像,相当于图形的重建。反射式全息图需要使入射在底片上的物体光束和参考光束分别位于底片的两边。由于反射式全息图的波长选择性很高,应选择太阳光、高强度钨灯等白光来再现反射全息图。
按图像类型
静态图像投影
全息投影图像显示可以分为静态和动态两种类型。静态全息使用固定的全息图像,无法显示多幅图像,而动态全息使用可变的全息图像。
动态图像投影
动态全息相比于静态全息具有更高的灵活性和逼真度。动态全息投影主要依赖于
液晶空间光调制器或数字微镜器件等电子器件来产生可变的全息图像。动态全息投影通常依赖空间光调制器来调制光场,进而重构物体的图像信息。全息图深度信息的调控能力越强,有效投影的平面密度越高,人眼观测到的重构物体图像就越逼真。
互动投影
全息投影中互动投影基于传统的投影设备及功能,结合多种科技设备,通过对目标影像系统分析,再结合实时影像互动系统使参与者与屏幕之间产生互动效果。
全息投影技术
光全息投影技术
空气投影和交互
空气投影和交互技术由
美国一位29岁的理工研究生Chad Dyne发明,这是显示技术上的一个重要里程碑。该技术的原理是通过镭射光借助空气中的微粒, 在空气中成像, 使用雾化设备产生人工喷雾墙, 并利用这层水雾墙代替传统的投影屏。它可以在
气流形成的“墙上”投影出具有交互功能的图像,这与
海市蜃楼的原理相似,都是将图像投射在
蒸汽上。由于分子震动不均衡,可以形成层次和立体感很强的图像,从而实现在空气中的全息三维投影显示。
激光束投影
激光束投影技术由日本公司Science and Technology发明,可以用激光束来投射实体3D影像。该技术原理在于
氮气和
氧气在空气中散开时混合成的气体在
激光作用下变成灼热的浆状物质,利用该物质可以在空气中形成一个短暂的3D图像,主要是通过不断地在空气中进行小型爆破来实现的。
类全息投影技术
该类型全息投影技术常常在大型演出中被运用,通常使用边缘消隐、佩珀尔幻象等方法实现3D效果,与严格意义上的全息投影技术存在一定区别。
边缘消隐方法
边缘消隐方法是一种在类全息投影技术中实现3D效果的方法。边缘消隐将投影机直接背投在全息投影膜上,并利用现场条件隐藏全息投影膜的边缘,造成良好视觉效果,形成图像悬浮在空中的错觉。该方法曾在虚拟偶像初音未来演唱会上采用。
边缘消隐的实现通常将全息膜放置在需要投影的物体前面或者后面,使得物体和全息膜能够形成干涉图案。常见的实现方式有平面型和棱台型两种。平面型以一张矩形全息膜为幕,用激光束投射物体实体,再利用暗场对全息膜的边缘进行消除。棱台型则由四个相等的等腰梯形全息膜组成棱台的形状,以光的折射呈现出全息投影的状态。
佩珀尔幻象
利用佩珀尔幻象的类全息投影技术常常采用投影机或其他显示方法将光源折射45°在幻影成像膜上成像,借助使用一面平坦的玻璃与特定的光源,使物体可以出现或消失,或是变形成其他物体。该方式采用4个方向的光线汇聚聚焦成全息图像。佩珀尔幻象的原理可简单描述为:在两个相邻的房间中, 一间无光,一间有光。将两个房间用玻璃隔开,无光的房间有物品,而有光的房间没有。当观众从正面看向有光的房间时,会看到无光房间里物体的投影。佩珀尔幻象是光线反射的结果,当玻璃呈现特定的角度,有10%的反射光线进入观众的眼睛,90%的反射光则会透过玻璃,光线经过玻璃的反射后投向观众的光线在观众眼中呈现影像,此时物体就会被隐藏,使观众无法看到。
其他有关技术
数字全息术
数字全息 (digitalholography,DH)同样发源于1948年
匈牙利科学家D.Gabor所发明的全息术,运用数字设备处理全息图像。它具有非接触、高灵敏度和实时定量成像等优点。数字全息成像着重研究探索新的成像方法和发挥数字全息成像的优势探索不同的应用,主要应用于三维形貌检测、波前传感、显微观测、粒子场分析与测试、光遗传学、虚拟/增强现实等场合。
计算全息术
计算全息(Computational Holography)是一种利用
计算机和算法生成全息图像的技术。计算全息术运用计算和数字处理来创建全息图像,不需要实际的光学装置和物理记录材料。全息图像的记录过程可以通过
计算机模拟,并将计算机生成的全息图(CGH)加载到具有相干光照明的
空间光调制器(SLM)上来重建。与光学全息相比,计算机生成的全息图不仅可以记录真实物体,还可以记录虚拟物体。计算机全息术也可用于诸多领域,如教育,娱乐,军事和医疗等。
微波全息术
微波全息(microwave holography)可以获得目标的微波图像,是全息技术的一个重要部分。用微波全息技术所获目标反射或散射的微波图像,可以是目标的外观像或介质目标内部的结构成像,也可以是空间
电磁场分布的直观显示。微波全息能透过云层、冰雪、植被及其他光学不透明介质,在空间
遥感、资源探测、介质无损检测等方面具有广阔的应用前景。
声全息术
声全息技术采用波前重建法的声成像技术,是把光全息原理引入
声学领域,利用干涉原理来获得被观察物体声场全部信息(幅分布和
相位分布)的声成像技术。超声全息能再现潜伏于水下物体的三维图样,可用来进行水下侦察和监视。由于对
可见光不透明的物体,往往对超声波透明,超声全息可用于水下的军事行动,也可用于医疗
透视以及工业无损检测等领域。
相关产品
360°全息显示屏
360°全息显示屏是指将图像投影在一种高速旋转的镜子上,即透明材料制成的四面椎体,从而实现三维图像的呈现,它可以在合理距离下显示任何角度的3D图片。该设备由两个部分组成,一个部分是全透明的金字塔(360°影像显示器)及其成像光源成像装置设备;另一部分是触摸控制调换播放内容的触摸设备。设备通过软件与光影的组合在金字塔中央形成三维立体影像,可供观众360°全方位观看,配合触摸设备,可供参观者选择更换全息幻影的显示内容。这种全息投影使用标准的可编程
显卡来完成,每秒可以渲染5000多幅交互式3D图片。这些图片可以投影在一个各向异性的反射体上,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。
全息投影仪
全息投影仪是依托全息技术的产品之一,市面上的全息投影仪具有多种类型,部分使用液晶显示装置作为介质进行光的折射,达到全息投影的效果。部分装置构造使用底板、支柱、空心
棱锥、回字形框架和夹持机构,用于提高设备的稳定性,提升观看效果。
全息展示柜
全息展示柜常常用于商业领域,根据不同需求可以制定不同种类的展示柜。例如一种360°全息展示柜设备外部有连接图像反射装置,用于实现全息投影技术。部分全息展示柜
控制面板可以收纳,将控制面板设置在机体上,在运输时可将控制面板收纳进机体内,避免机体在运输中磕碰的风险。
特点与优势
特点
三维立体效果
全息投影技术利用光线的干涉和
衍射原理记录并再现物体真实的三维图像,同一时间从多个角度记录物体,使观众在观看时仿佛看到真实的物体呈现,具备三维立体效果。
即时性
全息投影是在特定时间和地点开放的现场艺术, 首先必须依赖于有效的时空场所, 其次, 全息投影影像具有非永恒性的特点, 或称为“即时性”“此在性”, 全息展示只在预设的有限时间里进行, 且随着展示的结束, 留下的就仅仅是展示存在时的影像图片资料记载。
技术性
全息投影具有很强的技术性, 涉及精准的摄影技术、生成纯相位全息图的变换算法、纳米技术、材料学、光学等多专业要求。在实际的应用中, 还需搭载
激光传感技术、触摸控制技术、声控技术等一起实现完美的视觉效果与互动体验。
准确性
全息投影技术能记录物体的光波振幅和
相位的全部信息,并再现出来。因此,应用全息技术可以获得与原物完全相同的立体像(从不同角度观察全息图的再现
虚像,可以看到物体的不同侧面,有视察效应和景深感)。全息投影技术的每个部分均可反映原物的大致形态,从物体的任何一点辐射的球面波都可以抵达全息投影技术的各个点或每个部分,与参考光互相干涉,从而产生基元全息图,这也意味着
全息摄影技术的每个点或部分都记载了来源于每个物体的散射光。这样,物体全息的每个部分就能够反映出所有照射到该部分的物点,形成实物的像,即破损的部分全息图像仍可反映实物的像。
可交互性
全息投影可以把图像投射在各种介质上,通过交互方式与观众产生互动,全息投影的展示内容还可以根据不同场合的不同需求进行随时切换。
高分辨率
普通显示器一般只有60HZ的刷新频率,2D/3D显示器也只有75HZ/120HZ两种规格。而全息投影系统的刷新频率可达100-120HZ以上,画面清晰度比普通显示器要高出许多倍,可以满足用户对画面的各种要求。
优势
应用
演出娱乐
由于全息投影技术能够产生立体的空中幻像, 很多大型的演艺活动都引入了全息投影的概念,使幻像与表演者产生互动, 一起完成表演, 产生令人震撼的演出效果。但此类技术并不完全等同于全息投影技术,而是使用边缘消隐等方法实现3D效果的一种类全息投影技术。
XD动感影院对全息投影的应用相对更加成熟、普遍,尤其是在大型场景环境的塑造上,部分游乐园项目也引进了该技术。
上海迪士尼乐园项目“加勒比海盗”将真实的水环境与滑轨船、全穹顶的全息投影结合起来,让游客仿佛置身海战场景。
全息投影还可以运用在娱乐表演中。2019年,德国隆卡利马戏团(Circus Roncalli)采用全息投影技术替代真实动物表演。该马戏团使用11台激光投影机覆盖了一个32米宽、5米深的竞技场,在场地中放映
大象、马和金鱼的3D全息动画。创始人兼导演伯恩哈德·保罗(Bernhard Paul)表示,他为这个项目投入了50多万欧元,已经有60多万人观看了这场全息动物秀。
医学研究
全息投影技术可以运用在医学研究上。2013年,
以色列一家名为Real View的公司开发出了医用3D全息投影系统。医生可以用3D全息投影模拟手术操刀,从而为外科医生实习生培训和远程医疗打造新平台。以色列外科医生埃尔哈南·布鲁克海默曾使用该技术,在
YouTube上一段流行的视频上,他转动面前漂浮的心脏3D全息投影,并用
手术刀在一个
心脏瓣膜病上切开一个刀口,就像是在现实中给患者做手术。埃尔哈南·布鲁克海默认为这项新技术将极大地提高外科手术的成功率。Real View的创始人兼CEO Aviad Kaufman认为:“Real View所开发的全息投影技术可以实现真正的3D视觉交互系统。使用我们的全息影像系统,医生可以在眼前的空气中精确操作病患的身体器官”。
科技展示
全息投影在科技展会中的运用也十分常见。2020年10月30日,第三届
世界顶尖科学家论坛开幕式上,1997年获
诺贝尔物理学奖朱棣文以全息影像的形式参加,并作出一场演讲。2023年4月26日,在第六届数字中国建设成果展览会上运用到
激光全息投影技术,媒体记者在激光全息投影现场体验拍摄。2023年6月9日,上海
长宁区举办了2023年全民数字素养与技能提升月活动,青少年沉浸式感受全息投影等数字展区,为青少年带来良好数字科普体验。2023年6月13日,第九届中国(
上海市)国际技术进口交易会商用密码板块的上海商用密码产业发展平台展区设有全息投影互动体验区,利用全息投影技术展示商用密码产品如何保障商用密码
数据安全。
商业销售
全息投影技术为商业销售带来了一种动态的展陈方式, 其可操纵、交互式的形式缩短了消费者与产品之间的距离, 消费者在使用参与中直接体验到产品的全部功能特点。这种方式不仅提升产品的附加价值,还充分调动消费者的兴趣, 从而刺激消费行为,为商家直接带来可观的经济效益。
奥迪在几次新车发布会中都使用了全息投影技术, 新车影像在不断变化的虚拟场景中飞驰,轰鸣作响的引擎声刺激着人们的听觉神经, 让人仿佛置身于广告大片中。宝马发布会也曾使用到全息投影。Sila Sveta为宝马7系
莫斯科发布会制作了现场全息舞蹈表演。在光环和星辰的全息视效交互中,芭蕾舞者在其中起舞,为观众带来全新视觉体验。
文化产业
全息投影能够在博物馆中用于文物展览,有助于文物形态的保护。有些工艺品和周围环境接触时间较长后,可能会发生
氧化物变质,对文物产生一定影响。全息投影技术能够对工艺技术品直接拍摄图片,并拍摄成三维或立体电影,供人们观看,真正地保护文物并对工艺技术品进行收藏。这样既能够减少对工艺技术品的损伤,也不影响人们欣赏。
艺术家VincentHouzé,Stephen Baker和David Bianciardi为了Night festival的开幕式运用全息投影创作了沉浸式全息“水”空间。该作品设置在一个没有照明的6000平方英尺的仓库中心,半透明的三角形墙壁上,旨在探索有意识和无意识之间的临界状态。
全息投影还可以与传统文化相结合,2023年7月19日,上海
昆曲团“五子登科”系列首幕剧场演出厅外陈列了通过数字影像表现的演员形象,全息投影minibox小盒子内出现了正在演唱昆剧的数字人,这是昆剧在数字化上做出的新尝试。
学习教育
全息投影对教育领域也起到促进作用。2018年,
帝国理工学院将在一个特别活动上展示了运用全息投影技术授课的过程,为课堂增加科技元素,学生和讲师可以实现隔空互动。2019年9月,
北京邮电大学首次尝试利用“5G+全息投影”技术进行直播授课,在
北京邮电大学沙河校区教学楼N215教室中,芦鹏飞教授通过精心的教学设计,同时出现在北京邮电大学沙河校区教学楼N215教室和西土城校区教三楼335教室。
未来发展
智能家居
全息投影技术可以在日常生活中得到应用,如智能家居领域就是全息投影未来发展的一个方向。全息投影技术有更为科技化、智能化的效果,在家庭观影方面使用户体验良好,在将来能够最大限度地引起用户的注意,促使用户消费。当全息投影应用在观影上,消费者不需要借助电视机、计算机、平板或智能机等有屏媒介,只要通过智能家居的全套服务就能达到目的,为消费者带来更好的生活体验。
与非遗文化结合
交互技术和民俗文化的融合产生的舞台艺术交互技术是当下社会文化的新发展热点。全息投影技术有可能在未来成为非遗文化呈现的载体。它可以在文化旅游业应用,人们在游览古建筑时能够通过全息投影看到古建筑相关历史故事复现。一些民俗类非遗的场景也可以通过全息投影来实现,增强游客的体验感和沉浸感。
全息通话
2023年5月10日,在年度I/O大会上,
谷歌展示了全息投影项目Starline的新版本,通过3D远程呈现技术实现拟真的视频通话,所用设备大小有所优化,已经被缩小至电视大小。该项目运用摄像头和
传感器捕捉使用者的样子,创建3D模型,达到与真人交谈的效果。Starline全息通话项目仍在开发中,在未来有可能得到广泛运用。
参考资料
lull.stephenbaker.2023-10-16