什么时候空气全息投影

2020。

2024-05-19

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空气全息投影指的是将图像或视频以全息的形式投射到空气中形成立体影像的技术。虽然这项技术在科幻电影中经常出现，但目前在实际应用中仍处于研究和开发阶段，尚未实现商业化。

空气全息投影的基本原理是利用激光或其他光源在空气中产生立体光场，通过光的折射、干涉和散射等效应形成图像或视频。投影设备通常包括激光器、透镜系统、光学调制器和计算机等。计算机会对输入的图像或视频进行处理，并控制光学调制器，使得激光束在空气中形成所需的光场。

目前的研究和实验主要集中在两个方面：一是如何实现高质量的图像显示，以保证投影的清晰度和逼真度；二是如何实现实时的图像交互，使得用户能够与投影的图像进行互动。这些问题仍然存在技术难题，需要进一步的研究和创新解决。

空气全息投影有着广阔的应用前景。在娱乐领域，人们可以通过空气全息投影来打造逼真的虚拟现实游戏、演唱会和电影体验；在教育领域，可以利用该技术展示三维解剖模型、地理地形等教学内容；在商业领域，可以用于展示产品模型、广告宣传等。

要实现真正的商业化应用还需要一定的时间。当前技术仍存在一些局限性，如投影距离和视角受限，投影效果容易受到环境光的干扰等。成本和能源消耗也是制约空气全息投影商业化的因素之一。虽然空气全息投影技术很有潜力，但在实际应用领域中仍需要继续研究和改进。

加菲猫

2024-05-19

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全息投影原理是利用干涉和衍射的原理将物体的三维图像进行再现，是全息摄影技术的逆向展示过程。全息投影技术主要可以分为激光束投射实体的3D影像技术、空气投影和交互技术、360度全息显示屏技术三种，这种技术不仅可以产生空中幻想，甚至可以使幻像与表演者一起互动。

穷人

2024-05-19

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全息投影技术（front-projected holographic display）也称虚拟成像技术，是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。

其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，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，从而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，便成为一张全息图，或称全息照片。

其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象（又称初始象）和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的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，而且能互不干扰地分别显示出来。

当前已实现的3D技术（并非全息）主要为以下几种：

空气投影和交互技术：在美国麻省一位叫ChadDyne的29岁理工研究生发明了一种空气投影和交互技术，这是显示技术上的一个里程碑，它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。此技术来源海市蜃楼的原理，将图像投射在水蒸气液化形成的小水珠上，由于分子震动不均衡，可以形成层次和立体感很强的图像。

激光束投射实体的3D影像：这种技术是利用氮气和氧气在空气中散开时，混合成的气体变成灼热的浆状物质，并在空气中形成一个短暂的3D图像。这种方法主要是不断在空气中进行小型爆破来实现的

360度全息显示屏：这种技术是将图像投影在一种高速旋转的镜子上从而实现三维图像。

边缘消隐技术：我们在春晚、演唱会、舞台上看到的“全息”技术基本就是此类技术，将画面投射到「全息」膜上或者反射到「全息」膜上，再利用暗场来隐藏起全息膜，从而形成图像悬浮在空中的效果。

旋转LED显示技术：这种技术利用了视觉暂留原理，通过LED的高速旋转来实现平面成像，但由于LED灯条在旋转时并非密不透风，观察者依然可以看到灯条后的物体，从而让观察者感觉画面悬浮在空中，实现类似3D的效果。

全息投影技术的原理：　　摄制原理：　　其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，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，从而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，便成为一张全息图，或称全息照片。　　其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象（又称初始象）和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的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，而且能互不干扰地分别显示出来。　　在3D投影前，要对物体进行120°的3D摄影。看过3D电影的读者应该知道，如果取下3D眼镜观看，画面有重影而模糊不清。这是银幕上的画面并不是一幅，而是两幅角度不同的画面叠加的效果。　　为了模拟“双目效应”，我们必须拍摄出偏左侧的画面和偏右侧的画面。在拍摄时，其实有两台3D摄像机同时工作，一台偏向演员左侧，记录偏左的图像；一台偏向演员右侧，记录偏右的图像，再通过电脑处理，将两幅图像叠加，便成了3D电影源。　　视觉原理：　　注：此为3D成像时的视觉原理。与此略有不同的是，全息投影实际上是真正地呈现出了3D影像。　　每个人都有两个眼睛，每个眼睛的视角大约为80度，但是两个眼睛一起的视角只有120度，也就是说有40度的视角是重合的，所以我们的左右两个眼睛所看到的的东西其实是不同的，比如你闭上左眼用右眼看或者反过来，就能测试出来效果，左右两眼接收到的物体转发给大脑做判断物体的远近才能形成立体感。3D立体技术就是模拟这个过程而形成的。　　完成摄影后，在放映室里，3D电影源投放在一定角度的银幕上，观众需要带上3D眼镜观看。仔细观察3D眼镜，我们会发现左右镜片上有密集而细小的朝向不同的条纹。左镜片是纵纹，右镜片是横纹。正是这些条纹，我们才能看到美妙的3D立体图。　　完成摄影后，根据“双目效应”，将图像分解，让左眼只看见偏左的画面，右眼只看见偏右侧的画面，这样才能使大脑产生远近的判断而生出立体感。在放映时，偏左的画面和偏右侧的画面所用的投射光是不同的，虽然颜色画面一样，但投影用的光的传播方向是不同的，偏左画面用的是纵波光（光波沿纵向传递），偏右画面用的是横波光（光波沿横向传递），由于偏振光的特点纵波光只能穿过纵纹，不能穿过横纹，透过左镜片，我们只能看见偏左侧的画面，同理与右镜片。　　由此，重叠的画面被分解，左眼只看见偏左侧的画面，右眼只看见偏右侧的画面，由于双目效应，我们便产生了远近感和立体感。

兼职速递

2024-05-19

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一、原理上的区别1. 幻影成像幻影成像是实景造型和虚拟影像相结合形成的，需要将拍摄的人和物的影像投射到真实模型景观中，来演示事件的发展过程。声色俱在、似幻似真，给人一种触手可及的感觉，给观众带来非常深刻的印象。2. 全息投影

全息投影是利用干涉和衍射原理，记录并再现物体真实的三维图像的技术，无需配戴3D眼镜，便可看到立体的三维虚拟影像。全息投影不仅可以产生立体的空中幻像，还可以使虚拟影像与人产生互动。二、结构上的区别1. 幻影成像幻影成像系统主要包括：立体模型、灯光系统、影像系统、数字内容播放系统、主机中控系统等部分组成。2. 全息投影全息投影系统主要包括：投影机、灯光、投影幕、中控主机等硬件构成，结合3D影视素材，就可以达到三维立体的展示效果。三、应用领域的区别1. 幻影成像的应用领域幻影成像，一般用来还原一段历史故事，模拟一场自然环境或者展示一场规划、演示一种自然规律，常用于纪念馆、博物馆、科技展览馆、城市规划馆、名人故居、古镇、历史名街、遗址公园等，更偏向于对历史文化、社会文明典故的展示。2. 全息投影的应用领域全息投影，可以实现空中成像，营造了如梦如幻的氛围，效果独特而且科技感十足，为展览展示行业开辟了新的营销模式。主要用于娱乐演出、T台秀、电影、展会展馆、销售等多个行业。相对来说，全息投影的应用领域更大，几乎可以覆盖幻影成像的全部应用领域。幻影成像和全息投影，都可以分为180、270、360度这三种，但是270度幻影成像和360度幻影成像都是全息投影，只有180度幻影成像才是真正意义上的幻影成像。所以说，幻影成像也是全息投影的一部分，是全息投影的延伸产品

蓝天

2024-05-19

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去往某县城的小巴上，一朋友将手机递到我面前，神秘地低声说：“看看！”我瞟了一眼屏幕，上面有一女子在柔声唱歌，观众在含情脉脉地凝视。只见视频题目赫然几个大字：虽然强装不屑，但Jin看到这标题着实内心一惊。“本设计师叱诧油尖旺这么多年，还没见过如此惊艳的全息投影技术！”，心里默默OS。一边暗自深呼吸，一边继续看下去。从头发到衣服，一个像素不漏地揣摩，希望能找到一丝的线索。当视线落到那女子的脚时，我紧绷的嘴角终于露出微笑，“找到了！”“一场骗局”，低声和朋友说。望着朋友不解的眼神，Jin觉得有义务好好科普一下全息投影了。为什么从脚就可以看出是一场骗局?解答这个问题，我们要从头说起。到目前为止号称全息显示分三种：故名思议，就是以水蒸汽或干冰作介质，将画面投影到介质上。由于雾气可反射光线，又可一定程度穿透视线。所以在特定环境下（环境够暗，雾气相对平整，疏密均匀），可以做到三维画面悬浮在空中的视觉效果。比如现在很多景区的水幕电影。它的缺点很明显：模糊。雾气的运动无法控制，使得用来反射的表面凹凸不平。我们知道，越平整的表面反射越清晰，越粗糙的表面反射越模糊（想象一下大理石地板的倒影对比水泥地板的倒影）。雾面投影的呈像会朦胧。而且因为雾气厚薄不均，画面一些部分会时有时无。不过话说回来，这种亦真亦幻的效果对某些特效来说未必不是一个优点呢。用高速旋转的镜面，产生悬浮画面的视觉效果。原理是用一块旋转的玻璃反射投影机画面，旋转到不同的角度，就播放那个角度的观众所应该看到的画面。聪明的你又要问了，只有一块玻璃，怎么能为360度每个角度服务呢？假设我们的马达0.36秒转一圈，那么每转一度要多少时间？（0.36/360 = 0.001 秒 ）我们所要做的就是每过0.001 秒，播放下一张画面，0度时，播放观众从0度观察的画面；过0.001秒，镜子转了1度，播放观众从1度观察的画面......以此类推到360度。转动速度非常快，令你感觉不到。是不是很耍赖？不管你站在什么位置，都能将你站在那个位置所应该看到的画面显示出来。用激光电离空气，使得你希望的空气中的特定位置发光，产生悬浮的三维立体画面。大部分人在看这篇文章以前，想象中的全息投影就是这个。钢铁侠，星球大战，包括最近的机动攻壳队，里面炫酷的全息影像，都是基于对此技术的想象。但由于复杂和技术不成熟，该原理的全息影像目前只存在于实验室里，而且范围小，颜色少（目前好像只有单色）。我们听说的“全息”舞台就是此类。画面源在底部（或顶部），利用一块与地面呈45度的透明反射膜，将地上的画面“立”起来，造成画面悬浮空中的效果。聪明的你又要问了，为什么要45度？将反射膜垂直不是更好吗？即省地方，又简单？嗯，你的问题很好，你的问题也很多。我们先来复习一下物理基础知识。让人看到东西，本质上就是光线射入人眼，对不对？那我们想让舞台前面所有人都看见画面，是不是应该将画面光线水平射过去？现在知道为什么45度了吧？ 这个角度刚好让“躺”在地上的画面，以水平角度反射出去。以上四种“全息”显示技术，他们有一个重要的共同点：都是实实在在的现场介质显示（现场看得到的）。不是合成的。我们再来看看演唱者的脚部：看见了吗？很明显在上下飘忽，好像悬浮空中。如果不是有意为之，这种情况在现场的介质显示是不会出现的。简单讲，这个画面是叠加的，在现场是看不到的！而且请注意，它是没有倒影的！请想象一下，现实中不管是水幕电影也好，海市蜃楼也罢，都是有倒影的。在这么光溜溜的舞台上，如果这画面是真的，那么你看得清表演者，也一定看得见倒影。市场上所有“全息”技术都是反射投影成像，基本原理其实跟影院播放电影一样。 电影院我们都知道，一定要在黑暗环境播放电影，“全息”投影也一样。我们再看看日本电视台的“全息”，环境是非常亮的节目演播室，比任何投影机都亮。在这种环境下做“全息”投影，就如正午大太阳下看露天电影——什么都看不到。话说回来，虽然我称它为一场骗局，但视频里面真正的骗子只是含情脉脉的观众。至于技术，虽然不是“全息”，但也是实实在在的高科技。我敢说要是制作团队处理再仔细一点，那么做到完全无破绽，也是有可能的。这个视频里，使用的正是现在吹破天的技术：AR（MR，虚拟植入，混合现实，or whatever...... 都是同一样东西）。 但此AR非彼AR，比你玩的手机AR高级许多。本文同时发布至本人公众号“设计嘿科技 (design_hack)”

小泥人

2024-05-19

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全息投影技术（front-projected holographic display）也称虚拟成像技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。

摄制原理

其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物

全息投影拍摄过程

体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，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，从而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，便成为一张全息图，或称全息照片。

其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象（又称初始象）和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的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，而且能互不干扰地分别显示出来。

在3D投影前，要对物体进行120°的3D摄影。看过3D电影的读者应该知道，如果取下3D眼镜观看，画面有重影而模糊不清。这是银幕上的画面并不是一幅，而是两幅角度不同的画面叠加的效果。

为了模拟“双目效应”，我们必须拍摄出偏左侧的画面和偏右侧的画面。在拍摄时，其实有两台3D摄像机同时工作，一台偏向演员左侧，记录偏左的图像；一台偏向演员右侧，记录偏右的图像，再通过电脑处理，将两幅图像叠加，便成了3D电影源。

视觉原理

注：此为3D成像时的视觉原理。与此略有不同的是，全息投影实际上是真正地呈现出了3D影像。

每个人都有两个眼睛，每个眼睛的视角大约为80度，但是两个眼睛一起的视角只有120度，也就是说有40度的视角是重合的，所以我们的左右两个眼睛所看到的的东西其实是不同的，比如你闭上左眼用右眼看或者反过来，就能测试出来效果，左右两眼接收到的物体转发给大脑做判断物体的远近才能形成立体感。3D立体技术就是模拟这个过程而形成的。

完成摄影后，在放映室里，3D电影源投放在一定角度的银幕上，观众需要带上3D眼镜观看。仔细观察3D眼镜，我们会发现左右镜片上有密集而细小的朝向不同的条纹。左右镜片光栅互成90度角。正是这些条纹，我们才能看到美妙的3D立体图。

完成摄影后，根据“双目效应”，将图像分解，让左眼只看见偏左的画面，右眼只看见偏右侧的画面，这样才能使大脑产生远近的判断而生出立体感。在放映时，偏左的画面和偏右侧的画面所用的投射光是不同的，虽然颜色画面一样，但投影用的光的振动方向是不同的，偏左画面和偏右画面用的是振动方向相互垂直的，由于偏振片只能透过振动方向与光栅平行的光，所以双眼看到的图像是分别透过偏振眼镜透过的光形成的像。

由此，重叠的画面被分解，左眼只看见偏左侧的画面，右眼只看见偏右侧的画面，由于双目效应，我们便产生了远近感和立体感。