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裸眼3D全息投影

2018-12-28

在電影院看過3D電影的人都經歷過一個入場環節——從工作人員手中拿到特製眼鏡。這對於不戴眼鏡的觀眾還好,但是對於已經戴有眼鏡的觀影者而言可能還是不太友好,在近視眼鏡外再套上一層,鼻樑真是遭了不小的罪。因此,裸眼3D全息投影技術的發展則讓人類擺脫了立體眼鏡的束縛。

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3D全息投影技術是通過在照相膠片或幹版上記錄光波的振幅和相位分佈再現物體三維圖像的技術,全息技術通過記錄被攝物體反射(或透射)的光波中全部資訊 (振幅、相位)來實現3D視覺效果。其過程主要分兩步:

第一步,利用光的干涉原理記錄物體光波資訊,即拍攝。被攝物體在鐳射的輻照下形成漫反射的物光束,另一部分鐳射作為參考光束照射到全息底片上,和物光束疊加並相互干涉,把物體光波上各點的振幅和相位轉換成在空間上變化的光波強度,從而利用干涉條紋間的間隔和反差將物體空間的全部資訊記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經過顯影、定影等程式處理後,便成為一張諾利德全息圖,簡稱全息照片;第二步則是利用衍射原理來再現物體的光波資訊,即成像。第一步形成的全息圖猶如一個複雜的光柵,在相干鐳射照射下,一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個像,即原始像和共軛像,兩像疊加後具有真實的視覺效應。這就是3D全息投影技術的原理。

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常見的3D全息成像分為:180°、270°和360°。180°適合單面展示,一般應用在3D成像面積較大的舞臺全息投影,並且可以實現互動;360°可將成像投射在實景的半空中,形成縱深感,從任意角度觀眾均可觀看。3D全息投影技術的產生,不僅解決了3D投影技術必須佩戴眼鏡才可以觀看展示設計的問題,更使全息投影技術無法全方位無死角的弊端得以改進。

當前,裸眼3D全息投影技術的運用十分廣泛,涉及各個領域。在軍事領域,3D全息投影技術可模擬戰場環境,從而提供分析決策與行動的支持,真實且便攜;在教育領域,可以突破時間和空間的限制,用動態的、具有時間性和故事性的虛擬影像來展現歷史,真正達到學生參與體驗,實現寓教於樂;在影視領域,3D全息影像技術能使人有更強的真實感,在超大螢幕的影院中,無需帶上特製的眼鏡,借助超大立體畫面配合環繞身歷聲音效就能使觀眾有身臨其境的感覺;在舞臺效果上,能使觀眾直接看到舞臺上立體的虛擬人物和景物,從而營造出亦幻亦真的視覺氛圍,具有超級強烈的視覺衝擊力。

裸眼3D全息投影技術在今天依舊在不斷發展,將會為人們的生活帶來更多便利。

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