《阿凡達》的火爆掀動了全球又一輪3D立體熱潮，雖然尚不知這次風潮是否會如前幾次只是“曇花一現(xiàn)”、還是能夠持續(xù)發(fā)展真正成為一個蓬勃產(chǎn)業(yè)，但不可否認的是當前人們的熱情是十分高漲的。今年無論是展會、論壇還是新聞發(fā)布、重大活動，3D都是當仁不讓的主角。不過雖然本次3D來勢洶涌，在技術(shù)上也比以往有了很大不同，但在3D觀看方式上，仍然沿襲了戴眼鏡觀看的模式，這被不少人所詬病。因為戴眼鏡不僅增加了成本，而且比較麻煩，不太適合一些開放、公開場合，另外一些人會因帶眼鏡產(chǎn)生視覺疲勞、頭暈惡心等不適反應。日本等一些國家已經(jīng)展開戴眼鏡觀看3D是否有害健康的深入研究，今年4月19日，日本電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會等三個團體公布了如何在家中安全使用3D影像機的方針，認為3D影像可能對5歲左右兒童的視力發(fā)育造成不良影響，建議家長重視起來。為此，一種無需眼鏡，并能獲得更加真實立體享受的方式——全息投影技術(shù)開始獲得青睞，并出現(xiàn)在一些展覽展示活動中。如上海世博會的印度館、臺北案例館、萬科館、震旦館等多個場館中，就采用了全息投影技術(shù)，其亦幻亦真的感覺，帶給人全新的視覺體驗；今年8月舉辦BIRTV 2010廣電設備展覽會上也首現(xiàn)全息投影的身影，讓人們驚嘆；3月9日世嘉公司在日本舉辦的虛擬偶像“初音未來”是第一次以全息圖像舉辦的演唱會，異常火爆。全息投影正在影隨3D向公眾走來。 

何為“全息投影”

    全息(Holography)(來自于拉丁詞匯，whole+ drawing的復合)，特指一種技術(shù)，可以讓從物體反射的衍射光能夠被重現(xiàn)，其位置和大小同之前一模一樣。從不同的位置觀測此物體，其顯示的圖像也會變化。全息投影技術(shù)是全息攝影技術(shù)的逆向展示，它無需立體眼鏡輔助，也不同于平面銀幕投影僅僅在二維表面通過透視、陰影等效果實現(xiàn)立體感，全息投影技術(shù)是真正呈現(xiàn)3D的影像，可以從360°的任何角度觀看影像的不同側(cè)面。只不過看得見摸不到，因為記錄的只是影像。

    全息影像出現(xiàn)的時間并不長，1977年科幻電影《星球大戰(zhàn)》的第一部《新希望》里首次呈現(xiàn)了全息投影成像的畫面：當時落難的公主匆忙錄制她的求救訊號，存儲在機器人R2中，在遇見歐比旺的時候，在空氣中三維投影重現(xiàn)。引發(fā)人們廣泛遐想與關(guān)注。進入21世紀，美國、日本等國相繼發(fā)布了全息投影研發(fā)的最新成果。

    其中美國麻省理工學院29歲研究生Chad Dyne發(fā)明了具有里程碑意義的空氣投影成像和交互技術(shù)。此技術(shù)源自海市蜃樓的原理，由投影機和空氣屏幕兩大部分組成。空氣屏幕系統(tǒng)可以制造出由水蒸氣形成的霧墻，投影機將畫面投射在上面，分子震動的不均衡，形成了層次和立體感很強的圖像。不過此種方式由于承載影像的介質(zhì)是空氣而不是固體，所以播放的影像會隨著空氣流動而晃動，另外播放環(huán)境必須很暗，才能獲得較清晰的圖像。此系統(tǒng)在2005年投入市場，每臺投影系統(tǒng)的價格約2萬美元左右。

    南加利福尼亞大學創(chuàng)新科技研究院的研究人員也宣布他們成功研制出一種360°全息顯示屏，這種技術(shù)是將圖像投影在一種高速旋轉(zhuǎn)的鏡子上從而實現(xiàn)三維圖像。

    來自日本的Science and Technology公司是采用激光束來投射實體3D影像。這種技術(shù)是利用氮氣和氧氣在空氣中散開時，混合成的氣體變成灼熱的漿狀物質(zhì)而投射形成3D影像。研發(fā)人員宣稱，靠著更精進的激光技術(shù)，他們可以從更遠的距離投射影像，在色彩的表現(xiàn)上也可以更生動，以后這樣的技術(shù)能夠更有效地被運用在施放煙火和戶外廣告的大型活動上。

裸眼3D與全息投影 

    事實上，全息投影并不是唯一擺脫眼鏡束縛觀看3D的方式，裸眼3D也是一個不錯的選擇。 

    裸眼3D一般稱為“裸眼多視點”技術(shù)，無需任何工具就能讓左右兩只眼睛從顯示屏幕上看到兩幅具有視差的、有所區(qū)別的畫面，將它們反射到大腦，人就會產(chǎn)生立體感。它也利用了人眼的視差原理，通過給觀看者左右兩眼分別送去不同的畫面，從而達到立體的視覺效果。由于觀察者可以不佩戴眼鏡，因此這些技術(shù)非常適合應用在公共場所展示的大屏幕顯示器上，便于多人觀賞。當前三星、松下、飛利浦、夏普、TCL等廠商均有此類產(chǎn)品面世。

    不過裸眼3D目前還存在一些問題，如裸眼3D顯示屏的最佳觀看位置比較狹小，觀看者與顯示屏的距離和角度稍有改變，3D立體效果就會明顯下降。此外，若離屏幕距離太近，人會有明顯的頭暈現(xiàn)象，分辨率上也有所不足。

    而全息投影與裸眼3D成像原理不同，它不是傳統(tǒng)3D利用視覺效果所制造出來的假像，而是一種顯示物體的真實三維圖像，具有360°的視角。全息投影在色彩和亮度上比裸眼3D有更大優(yōu)勢，且不受觀看角度的限制。這種技術(shù)突破了傳統(tǒng)的聲、光、電局限，成像色彩鮮艷，對比度和清晰度都非常高，將裝飾性和實用性融為一體，而強烈的空間感和透視感是這種技術(shù)最吸引人的地方。

全息投影的應用

    目前全息投影在電視報道、活動演出、展覽展示等場合中已經(jīng)獲得了一些應用。

    在2008年美國總統(tǒng)大選的新聞報道中，CNN電視臺在傳媒行業(yè)首次應用了全息投影技術(shù)，將身處采訪現(xiàn)場記者的影像再現(xiàn)到CNN總部的演播室中，與主持人“面對面”進行交流，令人仿佛置身于科幻電影中的未來世界。在這一全息投影項目中，總共動用了35部高清攝像機，從各個不同角度同時對主持人進行拍攝，而圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)?0臺電腦中進行合成處理，最終由高清投影機實現(xiàn)全息人像的再現(xiàn)。當然，最終人像再現(xiàn)前，工作人員會通過37英寸等離子電視進行預覽，以確保畫面不出現(xiàn)問題。

    初音是世界上第一個使用全息投影技術(shù)舉辦演唱會的虛擬偶像。2010年3月9號晚間世嘉公司舉辦了一場名為 “初音之日”(Miku’s Day)的全息投影演唱會。在這次演唱會上，初音以全彩色的可愛形象出現(xiàn)，表演長達2小時，表演期間穿插了閃電換裝，初音的虛擬伙伴也同臺獻藝等環(huán)節(jié)，打造出了技術(shù)含量極高的虛擬世界。演唱會異常火爆，2,500張演唱會門票在瞬間被搶購一空，演唱日當晚更有超過3萬名忠實擁躉者通過付費網(wǎng)絡直播觀看了整場演唱會。從號召力和影響力上來看初音未來已經(jīng)超過了很多日本一線明星。

    在上海世博會上，全息投影得到了充分體現(xiàn)，觀眾在印度館、臺北案例館、萬科館、震旦館內(nèi)會發(fā)現(xiàn)透明玻璃體中懸浮著立體畫面，無論從哪個方向看，都能欣賞到全部影像，就好像真實的物體擺放在那里。最讓觀眾贊不絕口的國家電網(wǎng)館的全息體驗。在流光溢彩的晶體“魔盒”內(nèi)，游客站在透明的懸浮平臺上，被周邊近百塊屏幕形成的720°旋轉(zhuǎn)六面影像包圍，置身于不停旋轉(zhuǎn)的影像展示中，猶如沖浪時卷入海浪。這種“浸入式”體驗，使得自然能量的可持續(xù)利用帶來的美好未來似乎就在身邊。

    手機總是變化很快的，從笨重到小巧、從藍屏到彩屏、從3G到可視，不斷給我們帶來新的驚喜，一款全息手機前不久出現(xiàn)在人們視野中。你在打電話的時候，可以直接把對方的樣子投影到顯示屏區(qū)間，而且是立體三維的方式，可謂是最“潮”裝備。

    全息后視鏡也已出現(xiàn)，它將能通過分析鏡中景物的距離和大小，尤其是其他車輛的車速和距離，給駕駛者作出提醒，告訴他現(xiàn)在直行安全、現(xiàn)在可以換線等指示信息，成為司機的好助手。

    據(jù)悉日本開始著手研制全息影像電視機，計劃在2020年左右面市。屆時電視機將變成一本平放的書的樣式，圖像被投射到這本書的上方，并具有360度的視角，讓我們可以看上真正的立體電視。 [Page]

全息投影3種方式

    應該說全息投影應用范圍十分廣泛，不過由于發(fā)展時間不長，仍在不斷完善發(fā)展，目前只是在少數(shù)幾個領(lǐng)域使用。據(jù)了解，在實際操作中當前采用最多的主要有三種方式：180°全息投影、360°全息投影和幻影成像。

    180°全息投影

    180°全息投影適合單面展示，是以視頻文件或者實物為像源，以水平向前投影的方式在設備外的自由空間或屏幕上聚焦成像。一般情況下是投射在全息幕上，全息幕與普通投影幕不同，具有透明顯示效果，它允許觀眾在觀看屏幕上圖象的同時還可以看穿屏幕，這點特別適用于商店、機場、銀行和其它人流密集地段的宣傳展示。當行人走過商店玻璃櫥窗時，不僅可以看到通過櫥窗投影膜播放的宣傳廣告和促銷信息，還能透過櫥窗觀看展品和店內(nèi)景物，極大地吸引路過消費者的注意力，達到更高的宣傳收益。 

    360°全息投影

    360全息投影成像是由透明材料制成的四面錐體，觀眾的視線能從任何一面穿透它，通過表面鏡射和反射，觀眾能從錐形空間里看到自由飄浮的影像和圖形。四個視頻發(fā)射器將光信號發(fā)射到這個錐體中的特殊棱鏡上，匯集到一起后形成具有真實維度空間的立體影像。360°全息投影系統(tǒng)是用一種將三維畫面懸浮在柜體實景中的半空中成像系統(tǒng)。通過對產(chǎn)品實拍構(gòu)建三維模型的特殊處理，然后將拍攝到的產(chǎn)品影像或產(chǎn)品三維模型影像疊加進場景中，構(gòu)成了動靜結(jié)合的產(chǎn)品展示系統(tǒng)。不需要人們佩戴任何特殊眼鏡，在完全沒有束縛下就可以盡情觀看3D幻影立體顯示特效，給人以視覺上的沖擊，具有強烈的縱深感。360°全息投影特別適合展會和展示貴重物品，既吸引眼球，又可以動態(tài)展示，是展示貴重物品的絕佳選擇。它的特點是立體感強，成像面積較小。 

    幻影成像

    幻影成像系統(tǒng)與電視、電影、幻燈、激光、VR瀏覽、水幕等成像系統(tǒng)產(chǎn)生的視覺效果不同。它是利用光學錯覺原理，將電影中用馬斯克攝像技術(shù)所拍攝的影像(人、物)與布景箱中的主體模型景觀合成，將真實的物體和虛幻的動態(tài)視頻圖像、實拍的視頻圖像，按照真實的空間位置關(guān)系和透視關(guān)系有機地合成在一起。基于“實物模型”和“立體幻影”的光學成像結(jié)合，把拍攝的活動人像疊加進場景之中，構(gòu)成了動靜結(jié)合的影視畫面。使之獲得一種“立體幻影”與實物模型結(jié)合及相互作用的逼真的視覺效果。配上三維聲音、燈光、氣味、 煙霧等，更加惟妙惟肖。適合主題公園、博物館、展覽館、歷史遺址等需要用影像闡述事件場景或情節(jié)的場合。 

    全息之未來

    勿庸質(zhì)疑，當前尚顯稚嫩的全息投影未來市場發(fā)展?jié)摿薮蟆＿@種技術(shù)突破了傳統(tǒng)3D立體的局限，無需配鏡即可呈現(xiàn)色彩鮮艷、高對比度、高清晰度、透視感強烈的視覺震撼效果。除了展覽展示、娛樂演出、電影電視等應用外，隨著技術(shù)愈加成熟，全息投影技術(shù)還可在顯微術(shù)、干涉度量學、投影光刻、軍事偵察監(jiān)視、水下探測等等社會方方面面發(fā)揮作用。

    有業(yè)內(nèi)專家表示，在3D信息量越來越豐富，制造成本越來越低的未來，加上全息技術(shù)的進步，全息投影顯示技術(shù)將憑借色彩豐富及觀看角度自由等優(yōu)勢在未來有非常廣泛的應用前景，在人們的工作、生活、娛樂等環(huán)境中，全息投影將無處不在，這項技術(shù)必將會對整個人類的文明歷史產(chǎn)生根深蒂固的影響。