3D全息投影技术的原理与应用方向

尽管我们对各种户外的3D病毒营销秀早已司空见惯了，但不知大家有否想过，为什么那些在高楼，墙壁，舞台上演的3D场景，不需要佩戴任何眼镜就能看得一清二楚，可电影院看3D电影还是需要佩戴眼镜?为什么看不到投影屏幕却依然能出现投射而成的三维图像?为什么家用3D还没有摆脱3D眼镜?所有3D技术背后究竟隐藏着什么? 又是否知道其实目前看得的大部分全息3D秀都并非真正的全息成像技术，而只是全息投影，全息投影和全息成像究竟如何区别?那么，所有这些又和现在热门的"裸眼3D"之间有什么关系和区别呢?

全息投影技术的基本原理

全息投影分为两步：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。

二、全息投影的应用

目前全息投影技术和批量生产条件相对成熟，但其应用范围还相对较窄，国内主要将全息投影技术应用到小型展柜、小型舞台中。全息投影在展柜的商业运用中，多是用于展示企业标识、小型电子产品、珠宝首饰的360°展台和270°展台，内容多数是比较简单的旋转动画，当然也有用于展示游戏角色的，角色有比较简单的动作。在舞台的商业运用中为满足舞台的观赏角度，以180°的单片全息幕居多。应用方式有虚拟表演、虚拟与真人互动、真人表演全息特效等。

应用范围:

科技馆、规划馆、博物馆、行业展馆、 婚庆婚典/写字楼/演出场馆/主题展馆、企业展厅等诸多常年展馆/展览会现场/商场/大卖场/酒店宾馆/酒吧/迪厅KTV/新产品发布、促销活动/广场等传统用多媒体技术无法实现的场所。

1.房地产展示

房地产行业可以涉及到的有全息沙盘、全息样板间、三维全息平面图、三维全息结构图等。目前我国房地产行业所使用的沙盘主要为电子沙盘，对于样板房，房地产行业的普遍是以三维效果图、样板间模型和实地参观考察来向客户展示样板房。但这些都是不可重复利用，一旦楼盘售馨就成为废品，这是对资源的浪费和对环境的污染。而全息投影沙盘的模块化硬件可以实现重复使用，而且展示内容以数字影像方式存在，展示内容灵活可变，展示内容量巨大，还可以很好的完成客户与楼盘间的互动。全息投影沙盘可将传统的沙盘展示、建筑动画、样板间展示、房屋结构展示等融合到一起，只用一套全息投影沙盘即可满足整个楼盘的从外至内、从大环境到局部细节的展示。全息投影沙盘唯一的消耗就是 电能，不但起到了很好的展示效果，也顺应环保节能的时代趋势。

2.全息投影照片

社会经济高速发展的今天，摄影摄像技术的简化和人们日益增长的审美需求加快了摄影摄像的普及，我们可以轻易的在身边找到摄影摄像设备，我们的生活被无数的影像所包围，有趣的是我们对于胶卷相机和纸制照片的需求越来越少，我们将数字形式的照片放在电脑、电子相框、手机等设备上来欣赏，这可以看出消费者对于新技术的认可和追捧。在电子相框、MP4 等设备的基础上，全息投影照片将传统的二维平面图像转变为动态的、有体感的、可全方位视角观看的图像，消费者可将自己、亲友甚至偶像的全息投影照片放置在全息投影相框中，操作方式同将电子照片放电子相框一样方便简单，但相对于电子照片，全息投影照片的视觉效果和感官体验是全新的、震撼的。将全息投影应用到摄影中让消费者得到一种全新的视觉体验，给予消费者更高一级的美的享受。全息投影照片可以像站在巨人的肩膀上一样，在高度普及的平面摄影的基础上向社会进行推广，让更多的人得到全息投影带来的视觉享受与体验乐趣。

3.全息眼显示设备

这款产品的显示效果将通过镜框的反光镜和硅基液晶实现，其驱动电路部分则被设置在镜框外。一般来说，如此袖珍的尺寸也意味着糟糕的图像显示效果，但微软借助全息投影矫正，其显示清晰度可以被提高到单个像素级。

此外，微软也解决了生成全息图像方面的其他问题。他们利用眼球追踪渲染技术(针对眼睛观看方向显示更多细节)和 GPU 硬件加速算法来实时生成高清全息图像，同时完成对焦和视觉校正。这样，在体验增强现实时，你就不再需要戴上眼镜来修正散光或者近视了。

如果这些技术瓶颈得以解决，这种便携的全息近眼显示设备就可以普及到更多消费者，到时候，无论你是医生、设计师还是游戏玩家，都能沉浸在增强现实中，而免于承受沉重的3D头盔。

当然，全息投影的应用还有很多方式，如全息投影博物馆、全息投影伴舞、全息投影视频电话、全息投影智能引导员等，全息投影不光可以单独使用，也可以同其它多媒体设备一同配合使用，其应用的目的在于在真正的全息影像技术普及之前以一种方便的、低廉的、新颖的技术，使人们体验到一种有别于平面媒体的视觉享受。