全息投影来了
何为“全息投影”
全息(Holography)(来自于拉丁词汇，whole+ drawing的复合)，特指一种技术，可以让从物体反射的衍射光能够被重现，其位置和大小同之前一模一样。从不同的位置观测此物体，其显示的图像也会变化。全息投影技术是全息摄影技术的逆向展示，它无需立体眼镜辅助，也不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，全息投影技术是真正呈现3D的影像，可以从360°的任何角度观看影像的不同侧面。只不过看得见摸不到，因为记录的只是影像。
全息影像出现的时间并不长，1977年科幻电影《星球大战》的第一部《新希望》里首次呈现了全息投影成像的画面：当时落难的公主匆忙录制她的求救讯号，存储在机器人R2中，在遇见欧比旺的时候，在空气中三维投影重现。引发人们广泛遐想与关注。进入21世纪，美国、日本等国相继发布了全息投影研发的最新成果。
其中美国麻省理工学院29岁研究生Chad Dyne发明了具有里程碑意义的空气投影成像和交互技术。此技术源自海市蜃楼的原理，由投影机和空气屏幕两大部分组成。空气屏幕系统可以制造出由水蒸气形成的雾墙，投影机将画面投射在上面，分子震动的不均衡，形成了层次和立体感很强的图像。不过此种方式由于承载影像的介质是空气而不是固体，所以播放的影像会随着空气流动而晃动，另外播放环境必须很暗，才能获得较清晰的图像。此系统在2005年投入市场，每台投影系统的价格约2万美元左右。
南加利福尼亚大学创新科技研究院的研究人员也宣布他们成功研制出一种360°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。
来自日本的Science and Technology公司是采用激光束来投射实体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而投射形成3D影像。研发人员宣称，靠着更精进的激光技术，他们可以从更远的距离投射影像，在色彩的表现上也可以更生动，以后这样的技术能够更有效地被运用在施放烟火和户外广告的大型活动上。
裸眼3D与全息投影
事实上，全息投影并不是唯一摆脱眼镜束缚观看3D的方式，裸眼3D也是一个不错的选择。
裸眼3D一般称为“裸眼多视点”技术，无需任何工具就能让左右两只眼睛从显示屏幕上看到两幅具有视差的、有所区别的画面，将它们反射到大脑，人就会产生立体感。它也利用了人眼的视差原理，通过给观看者左右两眼分别送去不同的画面，从而达到立体的视觉效果。由于观察者可以不佩戴眼镜，因此这些技术非常适合应用在公共场所展示的大屏幕显示器上，便于多人观赏。当前三星、松下、飞利浦、夏普、TCL等厂商均有此类产品面世。
不过裸眼3D目前还存在一些问题，如裸眼3D显示屏的最佳观看位置比较狭小，观看者与显示屏的距离和角度稍有改变，3D立体效果就会明显下降。此外，若离屏幕距离太近，人会有明显的头晕现象，分辨率上也有所不足。
而全息投影与裸眼3D成像原理不同，它不是传统3D利用视觉效果所制造出来的假像，而是一种显示物体的真实三维图像，具有360°的视角。全息投影在色彩和亮度上比裸眼3D有更大优势，且不受观看角度的限制。这种技术突破了传统的声、光、电局限，成像色彩鲜艳，对比度和清晰度都非常高，将装饰性和实用性融为一体，而强烈的空间感和透视感是这种技术最吸引人的地方。
全息投影的应用
目前全息投影在电视报道、活动演出、展览展示等场合中已经获得了一些应用。
在2008年美国总统大选的新闻报道中，CNN电视台在传媒行业首次应用了全息投影技术，将身处采访现场记者的影像再现到CNN总部的演播室中，与主持人“面对面”进行交流，令人仿佛置身于科幻电影中的未来世界。在这一全息投影项目中，总共动用了35部高清摄像机，从各个不同角度同时对主持人进行拍摄，而图像数据传输到20台电脑中进行合成处理，最终由高清投影机实现全息人像的再现。当然，最终人像再现前，工作人员会通过37英寸等离子电视进行预览，以确保画面不出现问题。
初音是世界上第一个使用全息投影技术举办演唱会的虚拟偶像。2010年3月9号晚间世嘉公司举办了一场名为 “初音之日”(Miku’s Day)的全息投影演唱会。在这次演唱会上，初音以全彩色的可爱形象出现，表演长达2小时，表演期间穿插了闪电换装，初音的虚拟伙伴也同台献艺等环节，打造出了技术含量极高的虚拟世界。演唱会异常火爆，2,500张演唱会门票在瞬间被抢购一空，演唱日当晚更有超过3万名忠实拥趸者通过付费网络直播观看了整场演唱会。从号召力和影响力上来看初音未来已经超过了很多日本一线明星。
在上海世博会上，全息投影得到了充分体现，观众在印度馆、台北案例馆、万科馆、震旦馆内会发现透明玻璃体中悬浮着立体画面，无论从哪个方向看，都能欣赏到全部影像，就好像真实的物体摆放在那里。最让观众赞不绝口的国家电网馆的全息体验。在流光溢彩的晶体“魔盒”内，游客站在透明的悬浮平台上，被周边近百块屏幕形成的720°旋转六面影像包围，置身于不停旋转的影像展示中，犹如冲浪时卷入海浪。这种“浸入式”体验，使得自然能量的可持续利用带来的美好未来似乎就在身边。
手机总是变化很快的，从笨重到小巧、从蓝屏到彩屏、从3G到可视，不断给我们带来新的惊喜，一款全息手机前不久出现在人们视野中。你在打电话的时候，可以直接把对方的样子投影到显示屏区间，而且是立体三维的方式，可谓是最“潮”装备。
全息后视镜也已出现，它将能通过分析镜中景物的距离和大小，尤其是其他车辆的车速和距离，给驾驶者作出提醒，告诉他现在直行安全、现在可以换线等指示信息，成为司机的好助手。
据悉日本开始着手研制全息影像电视机，计划在2020年左右面市。届时电视机将变成一本平放的书的样式，图像被投射到这本书的上方，并具有360度的视角，让我们可以看上真正的立体电视。
全息投影3种方式
应该说全息投影应用范围十分广泛，不过由于发展时间不长，仍在不断完善发展，目前只是在少数几个领域使用。据了解，在实际操作中当前采用最多的主要有三种方式：180°全息投影、360°全息投影和幻影成像。
180°全息投影
180°全息投影适合单面展示，是以视频文件或者实物为像源，以水平向前投影的方式在设备外的自由空间或屏幕上聚焦成像。一般情况下是投射在全息幕上，全息幕与普通投影幕不同，具有透明显示效果，它允许观众在观看屏幕上图象的同时还可以看穿屏幕，这点特别适用于商店、机场、银行和其它人流密集地段的宣传展示。当行人走过商店玻璃橱窗时，不仅可以看到通过橱窗投影膜播放的宣传广告和促销信息，还能透过橱窗观看展品和店内景物，极大地吸引路过消费者的注意力，达到更高的宣传收益。
360°全息投影
360全息投影成像是由透明材料制成的四面锥体，观众的视线能从任何一面穿透它，通过表面镜射和反射，观众能从锥形空间里看到自由飘浮的影像和图形。四个视频发射器将光信号发射到这个锥体中的特殊棱镜上，汇集到一起后形成具有真实维度空间的立体影像。360°全息投影系统是用一种将三维画面悬浮在柜体实景中的半空中成像系统。通过对产品实拍构建三维模型的特殊处理，然后将拍摄到的产品影像或产品三维模型影像叠加进场景中，构成了动静结合的产品展示系统。不需要人们佩戴任何特殊眼镜，在完全没有束缚下就可以尽情观看3D幻影立体显示特效，给人以视觉上的冲击，具有强烈的纵深感。360°全息投影特别适合展会和展示贵重物品，既吸引眼球，又可以动态展示，是展示贵重物品的绝佳选择。它的特点是立体感强，成像面积较小。
幻影成像
幻影成像系统与电视、电影、幻灯、激光、VR浏览、水幕等成像系统产生的视觉效果不同。它是利用光学错觉原理，将电影中用马斯克摄像技术所拍摄的影像(人、物)与布景箱中的主体模型景观合成，将真实的物体和虚幻的动态视频图像、实拍的视频图像，按照真实的空间位置关系和透视关系有机地合成在一起。基于“实物模型”和“立体幻影”的光学成像结合，把拍摄的活动人像叠加进场景之中，构成了动静结合的影视画面。使之获得一种“立体幻影”与实物模型结合及相互作用的逼真的视觉效果。配上三维声音、灯光、气味、 烟雾等，更加惟妙惟肖。适合主题公园、博物馆、展览馆、历史遗址等需要用影像阐述事件场景或情节的场合。
全息之未来
勿庸质疑，当前尚显稚嫩的全息投影未来市场发展潜力巨大。这种技术突破了传统3D立体的局限，无需配镜即可呈现色彩鲜艳、高对比度、高清晰度、透视感强烈的视觉震撼效果。除了展览展示、娱乐演出、电影电视等应用外，随着技术愈加成熟，全息投影技术还可在显微术、干涉度量学、投影光刻、军事侦察监视、水下探测等等社会方方面面发挥作用。
有业内专家表示，在3D信息量越来越丰富，制造成本越来越低的未来，加上全息技术的进步，全息投影显示技术将凭借色彩丰富及观看角度自由等优势在未来有非常广泛的应用前景，在人们的工作、生活、娱乐等环境中，全息投影将无处不在，这项技术必将会对整个人类的文明历史产生根深蒂固的影响。
