全息投影技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景

1、 光信息存儲(chǔ)期末論文題 目全息投影技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景 班 級(jí) 光信1102班 姓 名 張林君 學(xué) 號(hào) 20112830 完成日期 2013/12/12 成 績 全息投影技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景摘要：全息技術(shù)最早于1948年由斯蓋伯（Dennis Gabor ） 提出，經(jīng)過研究發(fā)展，2003年首次成功應(yīng)用于全息投影技術(shù)中。全息投影技術(shù)應(yīng)時(shí)代而來，被廣泛的應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)方面，它對(duì)傳統(tǒng)舞臺(tái)聲光電技術(shù)的顛覆，及其帶給人們的虛實(shí)結(jié)合的夢(mèng)幻立體感受，猶如 LED 顯示屏在舞臺(tái)的廣泛應(yīng)用一樣，其也必將成為未來幾年舞臺(tái)的“新寵兒”，也具有劃時(shí)代的意義。關(guān)鍵詞：全息投影 發(fā)展史 應(yīng)用 前景一、 全息技術(shù)的發(fā)展歷

2、史全息影像是就是實(shí)現(xiàn)真實(shí)的三維圖像的記錄和再現(xiàn)，用戶不需要佩戴帶立體眼鏡或其他任何的輔助設(shè)備，就可以在不同的角度裸眼觀看影像。1947年，匈牙利人丹尼斯蓋博(Dennis Gabor)在研究電子顯微鏡的過程中，提出了全息攝影術(shù)(Holography)這樣一種全新的成像概念。由于全息攝影術(shù)的發(fā)明，丹尼斯蓋博在1971年獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。1962年，美國人雷斯和阿帕特尼克斯在基本全息術(shù)的基礎(chǔ)上，將通信行業(yè)中“側(cè)視雷達(dá)”理論應(yīng)用在全息術(shù)上，發(fā)明了離軸全息技術(shù)，帶動(dòng)全息技術(shù)進(jìn)入了全新的發(fā)展階段。這一技術(shù)采用離軸光記錄全息圖像，然后利用離軸再現(xiàn)光得到三個(gè)空間相互分離的衍射分量，可以清晰的觀察到所需的圖像，

3、有效克服了圖成像質(zhì)量差的問題。1969年，本頓發(fā)明了彩虹全息術(shù)，能在白熾燈光下觀察到明亮的立體成像。其基本特征是，在適當(dāng)?shù)奈恢眉尤胍粋€(gè)一定寬度的狹縫，限制再現(xiàn)光波以降低像的色模糊，根據(jù)人眼水平排列的特性，犧牲垂直方向物體信息，保留水平方向物體信息，從而降低對(duì)光源的要求。20世紀(jì)60年代末期，古德曼和勞倫斯等人提出了新的全息概念數(shù)字全息技術(shù)，開創(chuàng)了精確全息技術(shù)的時(shí)代。到了90年代，隨著高分辨率CCD的出現(xiàn)，人們開始用CCD等光敏電子元件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的感光膠片或新型光敏等介質(zhì)記錄全息圖，并用數(shù)字方式通過電腦模擬光學(xué)衍射來呈現(xiàn)影像，使得全息圖的記錄和再現(xiàn)真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。2001年德國國家實(shí)驗(yàn)室首創(chuàng)研發(fā)

4、了全息膜技術(shù)，使三維圖像的再現(xiàn)成為可能。經(jīng)過7年的發(fā)展，全息膜已經(jīng)從第一代的1英寸柵格狀網(wǎng)眼hoe全息單元升級(jí)到了如今的第四代0.2毫米97%透光度HoloPro全息膜。依靠這薄薄的透明膜，無論是T形臺(tái)上的流光溢彩，還是舞臺(tái)上虛幻影像，都可實(shí)現(xiàn)。全息膜的價(jià)格自然不菲，據(jù)介紹，透光率為70%的全息膜市場價(jià)都達(dá)到1800-2200元/平米。360度幻影成像是全息投影目前最具魔幻效果的技術(shù)，由丹麥公司ViZoo在2006年研發(fā)出來。他們用全息膜搭建了一個(gè)倒金字塔形的三角漏斗幾何模型，由四臺(tái)投影機(jī)投射的視頻圖像，在漏斗里經(jīng)過一系列的光學(xué)衍射后匯合成為全息圖像，看起來就像有實(shí)物漂浮在空中。這一系統(tǒng)還可以

5、配加觸摸屏，現(xiàn)場觀眾可通過各種手勢(shì)和動(dòng)作，操縱3D產(chǎn)品模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，或部件分解。這樣，觀眾就能深入地了解展示的產(chǎn)品性能。因此，這個(gè)全息顯示系統(tǒng)一經(jīng)面世，就迅速成為在各種展覽會(huì)和發(fā)布會(huì)上頻頻出現(xiàn)的新型廣告載體。除此之外，這項(xiàng)技術(shù)也深受博物館的歡迎，可以再現(xiàn)一些珍貴的文物，供參觀者欣賞，而原物妥善保存，以防失竊。2008年，美國亞利桑那州大學(xué)打造了展現(xiàn)大腦的可更新的3D全息顯示屏。這是世界上首批3D全息顯示屏之一。最初的全息顯示屏尺寸為4英寸乘4英寸（約合10厘米乘10厘米）?，F(xiàn)在，科學(xué)家正打算研制至少和電腦屏幕一樣大的全息顯示屏?！苯柚诓痪煤髥柺赖娜㈦娨?，觀眾們可以在守門員“身旁”觀看令人緊

6、張刺激的罰球，而不是躺在沙發(fā)上。日本廣播公司（NHK）決心在2020年之前推出第一臺(tái)Holo-TV，現(xiàn)已撥款28億英鎊用于這一雄心勃勃的項(xiàng)目。日本人非常自信，認(rèn)為他們能夠向全世界提供全息廣播節(jié)目，并將這項(xiàng)服務(wù)作為申辦2022年世界杯舉辦權(quán)的一個(gè)重要砝碼。Holo-TV播放的每一場比賽畫面將由200臺(tái)高清晰攝像機(jī)360度拍攝，而后以3D影像的方式播放。日本電子巨頭一直在推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)。生動(dòng)逼真的比賽畫面將向全世界播放，讓觀眾獲得好似在現(xiàn)場看球的感覺。麥克風(fēng)將被安裝在球場下方，用于記錄下所有聲音，其中包括球員踢球的聲音以及裁判的哨聲，用來創(chuàng)造超現(xiàn)實(shí)版的數(shù)字音效。據(jù)索尼工程師透露，Holo-TV

7、外形好似在地板上攤開的一本大書。激光器負(fù)責(zé)投射一個(gè)“圖像云”，好似飄浮在房間中央。觀眾可以在不佩戴3D眼鏡情況下從每一個(gè)角度欣賞立體影像。這聽起來好似一項(xiàng)難以置信的技術(shù)，更適合在星球大戰(zhàn)中出現(xiàn)而不是真實(shí)世界，但業(yè)內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)者實(shí)際上非常嚴(yán)肅對(duì)待全息電視。二、 全息投影技術(shù)的應(yīng)用目前全息投影技術(shù)和批量生產(chǎn)條件相對(duì)成熟，但其應(yīng)用范圍還相對(duì)較窄，國內(nèi)主要將全息投影技術(shù)應(yīng)用到小型展柜、小型舞臺(tái)中。全息投影在展柜的商業(yè)運(yùn)用中，多是用于展示企業(yè)標(biāo)識(shí)、小型電子產(chǎn)品、珠寶首飾的 360°展臺(tái)和 270°展臺(tái)，內(nèi)容多數(shù)是比較簡單的旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫，當(dāng)然也有用于展示游戲角色的，角色有比較簡單的動(dòng)作。在舞臺(tái)的

8、商業(yè)運(yùn)用中，為滿足舞臺(tái)的觀賞角度，以 180°的單片全息幕居多。應(yīng)用方式有虛擬表演、虛擬與真人互動(dòng)、真人表演全息特效等。1.房地產(chǎn)展示房地產(chǎn)行業(yè)可以涉及到的有全息沙盤、全息樣板間、三維全息平面圖、三維全息結(jié)構(gòu)圖等。目前我國房地產(chǎn)行業(yè)所使用的沙盤主要為電子沙盤，對(duì)于樣板房，房地產(chǎn)行業(yè)的普遍是以三維效果圖、樣板間模型和實(shí)地參觀考察來向客戶展示樣板房。但這些都是不可重復(fù)利用，一旦樓盤售馨就成為廢品，這是對(duì)資源的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。而全息投影沙盤的模塊化硬件可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用，而且展示內(nèi)容以數(shù)字影像方式存在，展示內(nèi)容靈活可變，展示內(nèi)容量巨大，還可以很好的完成客戶與樓盤間的互動(dòng)。全息投影沙盤可將

9、傳統(tǒng)的沙盤展示、建筑動(dòng)畫、樣板間展示、房屋結(jié)構(gòu)展示等融合到一起，只用一套全息投影沙盤即可滿足整個(gè)樓盤的從外至內(nèi)、從大環(huán)境到局部細(xì)節(jié)的展示。全息投影沙盤唯一的消耗就是電能，不但起到了很好的展示效果，也順應(yīng)環(huán)保節(jié)能的時(shí)代趨勢(shì)。2.全息投影照片社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，攝影攝像技術(shù)的簡化和人們?nèi)找嬖鲩L的審美需求加快了攝影攝像的普及，我們可以輕易的在身邊找到攝影攝像設(shè)備，我們的生活被無數(shù)的影像所包圍，有趣的是我們對(duì)于膠卷相機(jī)和紙制照片的需求越來越少，我們將數(shù)字形式的照片放在電腦、電子相框、手機(jī)等設(shè)備上來欣賞，這可以看出消費(fèi)者對(duì)于新技術(shù)的認(rèn)可和追捧。在電子相框、MP4 等設(shè)備的基礎(chǔ)上，全息投影照片將傳統(tǒng)的

10、二維平面圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)的、有體感的、可全方位視角觀看的圖像，消費(fèi)者可將自己、親友甚至偶像的全息投影照片放置在全息投影相框中，操作方式同將電子照片放電子相框一樣方便簡單，但相對(duì)于電子照片，全息投影照片的視覺效果和感官體驗(yàn)是全新的、震撼的。將全息投影應(yīng)用到攝影中讓消費(fèi)者得到一種全新的視覺體驗(yàn)，給予消費(fèi)者更高一級(jí)的美的享受。全息投影照片可以像站在巨人的肩膀上一樣，在高度普及的平面攝影的基礎(chǔ)上向社會(huì)進(jìn)行推廣，讓更多的人得到全息投影帶來的視覺享受與體驗(yàn)樂趣。當(dāng)然，全息投影的應(yīng)用還有很多方式，如全息投影博物館、全息投影伴舞、全息投影視頻電話、全息投影智能引導(dǎo)員等，全息投影不光可以單獨(dú)使用，也可以同其它多媒

11、體設(shè)備一同配合使用，其應(yīng)用的目的在于在真正的全息影像技術(shù)普及之前以一種方便的、低廉的、新穎的技術(shù)，使人們體驗(yàn)到一種有別于平面媒體的視覺享受。三、 全息投影技術(shù)的前景全息投影技術(shù)在發(fā)展中可能會(huì)發(fā)生名稱的改變或是類型的多樣化，但是隨著其逐步地完善，在演藝活動(dòng)中的應(yīng)用應(yīng)該會(huì)相當(dāng)廣泛。一旦全息投影技術(shù)的成本降低并且便捷性提升，其作為舞美亮點(diǎn)的時(shí)代將會(huì)結(jié)束，取而代之的是大多數(shù)演藝活動(dòng)的整場都會(huì)伴隨著全息投影效果，同時(shí)應(yīng)用更加多樣化。比如，滿足觀眾更多的觀賞需求、在觀眾席設(shè)立一些互動(dòng)效果、在某個(gè)節(jié)目中隨意增加特色效果、應(yīng)用范圍可能從歌舞類發(fā)展到語言類等。全息投影技術(shù)突破了傳統(tǒng)聲、光、電的局限，將美輪美奐的畫面帶到觀眾面前，給人一種虛擬與現(xiàn)實(shí)并存的雙重世界感覺，未來全息投影技術(shù)市場發(fā)展?jié)摿⑹菬o可估量的。參考文獻(xiàn)1