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全息投影  

2014-09-02 13:44:26|  分类: 行业分析 |  标签: |举报 |字号 订阅

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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。全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻像,还可以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。适用范围产品展览、汽车服装发布会、舞台节目、互动、酒吧娱乐、场所互动投影等.全息投影技术在这方面的运用以全新的视角聚拢了人们的眼球,勾起了消费者的消费欲望。

2014年6月,美国加州的一家新创公司Ostendo(创始人HusseinS.El-Ghoroury),正在研发三维全息投影芯片,最早2015年底之前,智能手机将具备三维投影的功能。研制出一个体积只有药片大小的三维全息投影仪,分辨率高达5000PPI,可以精确控制每一个光束的亮度、颜色,以及角度。

只需要一个芯片,就可以投射出一个可以接受的三维全息图像,不过只要增加芯片数量,则可以投射出形状更加复杂的三维物体,细节更加详实,这一芯片和技术的研发还在初始阶段,第一款芯片,目的是全息投影二维图像,预计芯片可以在2015年的夏天交付给手机厂商。
他们研制的第二款投影芯片,将可以实现全息三维投影,立体影像可以漂浮在空气中,看上去就像是一个真实存在的物体。第一款芯片推出几个月之后,第二款芯片也将开始进入生产制造。
另外除了智能手机之外,该公司研发的三维全息投影芯片,还将进入到各种显示设备中,比如电视机、智能手表,甚至是“全息桌面”。届时,三维全息投影时代将真正到来。

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

全息投影拍摄过程

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。只是因为,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

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,因此,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。

全息投影技术一共分为以下三种:

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:日本公司ScienceandTechnology发明了一种可以用激光束来投射实体的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度全息显示屏南加利福尼亚大学创新科技研究院的研究人员宣布他们成功研制一种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,可以说这些技术很多国家都在研制,毫不夸张的说这项技术它包含了未来,谁最先使用这项技术,谁就最先走入未来的先进技术行列。

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