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3D全息投影技术研究现状及前景
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全息投影技术研究现状及前景摘要：全息投影技术是显示领域一直以来研究的热点之一。运用全息投影技术，人眼能直接看到空间中的三维图像，被认为是裸眼3D显示的最佳解决方案。文章介绍了全息投影技术的发展史，详细的阐述了全息投影技术的基本原理及其优势和技术难点，分析了空气投影、激光束投影和360度投影三种实现全息投影的特点，同时也展望了其在军事、教育、医疗、展示、影视等领域广泛的应用前景。关键词：全息投影三维图像发展史应用前景The Status and Prospect of Holographic Projection TechnologyAbstract:Holographic Projection Technology is one of the active researchesin display field. Our eyes can see the 3D images in space directly by using this technology, and regarded as a best solution to 3D display.The development history of Holographic Projection Technology is introduced in this paper, and its basic principle, methods to display and technicaldifficulties are elaborated and discussed. The prospects widelyused in military, , medical, education, film and so on are also involved in this paper.Keywords: Holographic P 3D application prospects引言人眼之所以有立体感的感受，是由于人眼是横向的观察物体的，两眼之间的间隔在6cm左右，并且观察的角度也存在差异，人眼观察到的物体在视网膜形成图像后进过神经中枢的融合反射和视觉心理反应[1]便产生了强烈的三维立体感。全息投影技术的最大优点就是真实感强，显示出来的图像跟现实中的完全相同，给予观看者强烈且深刻的视觉心理反应。从这一角度认为，全息投影才是真正意义上的三维图像，并且也是不久的将来快速发展的趋势。全息技术的发展简史1947年匈牙利人DennisGabor[2]在研究电子显微镜过程中，首次提出了全息术这一全新的成像概念。全息术利用光的干涉原理，以条文形式记录物体发射的特定光波，并在特殊条件下使其重现，形成可视的三维图像。这种图像记录了丰富的信息，包括物体的振幅、相位、亮度、外形分布等。但在当时的条件下，运用全息术产生的图像质量很差，是因为采用水银灯记录全息信息，而水银灯的性能太差，无法分离同轴全息衍射波，因此大量的科学家花费了十年的时间却没使这一技术有很大的进展。1962年，美国人雷斯和阿帕特尼克斯在基本全息技术基础上，将通信行业中的“侧视雷达”理论应用在全息技术上，发明了离轴全息术[3]，带动了全息技术进入了全新的发展阶段。这一技术采用离轴光记录全息图像，然后再用离轴再现光得到三个空间相互分离的衍射分量，可以清晰的观察到所需的图像，有效克服了全息图成像质量差的问题。1969年，本顿发明了彩虹全息技术[4]，能在白炽灯光下观察到明亮的立体成像。其主要特征是，在适当的位置加入一个一定宽度的狭缝，限制再现光波以降低成像的色模糊，根据人眼的水平排列特性，牺牲垂直方向物体信息，保留水平方向物体信息，从而降低对光源的要求。彩虹全息技术的发明，带动了全息技术进入了第三个发展阶段。传统全息技术采用卤化银等材料制成感光胶片，完成全息图像信息的记录。由于需要进行显影、定影等后期处理，整个制作过程非常繁琐。而现代的全息技术材质采用新型光敏介质，如光导热塑料、光折变晶体、光致聚合物等，不仅可以省去传统技术中的后期处理步骤，而且信息的容量和衍射率都比传统材料较高。然而，采用感光胶片或新型光敏介质，都需要通过光波衍射重现记录的波前信息，肉眼直接观察再现结果，这样难以定量分析图像的精确度，无法形成精确的全息影像。20世纪60年代末期，古德曼和劳伦斯等人针对采用新型光敏介质而无法形成精确的全息影像这一问题，提出了新的全息概念——数字全息技术，开创了精确全息技术的时代。20世纪80年代一种新型的激光全息技术迅速发展，由于其更接近人们的生活而倍受关注。到了90年代，随着高分辨率CCD的出现，人们开始使用CCD等光敏电子元件代替传统的感光胶片或新型光敏等介质记录
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你可能喜欢怎么区分VR、AR、MR与全息技术、裸眼3D？
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怎么区分VR、AR、MR与全息技术、裸眼3D？
&VR辅导老师&昨天给大家整了一篇区分VR、360°全景与720°全景的短文，得到大家的积极回应，看来想把新科技概念传播开来还是得靠入门知识。所以今天继续给大家简单的区分一些简单名词概念，VR、AR、MR与全息投影、裸眼3D。&&VRVR又叫虚拟现实(Virtual&Reality，简称VR)。其最大的特点是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般, 可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物,在这个虚拟空间内，使用者形成交互的是虚拟世界的东西。&&VR的代表产品有很多，比如：Oculus、索尼的PS&VR&、HTC的vive和三星的Gear&VR，以及简约版的VR设备——谷歌的Cardboard。&&VR有下面四种特征：1.多感知性（Multi-Sensory）所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。2.浸没感（Immersion）又称临场感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假，使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中，该环境中的一切感觉都是真的，如同在现实世界中的感觉一样。3.交互性（Interactivity）指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。例如，用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。4.构想性（Imagination）强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。&&ARAR又叫增强现实（Augmented&Reality，简称AR）。它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等),通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。简单的来说VR是全虚拟世界，AR是半真实半虚拟的世界。&&如今在AR领域最具代表性的产品无疑是微软的HoloLens。国内做AR产品的只有寥寥几家。由于AR比VR的技术难度更高，因此AR的发展程度并没VR高。&&&&MRMR又叫混合现实（Mix&reality，简称MR），既包括增强现实和增强虚拟，指的是合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境。在新的可视化环境里物理和数字对象共存，并实时互动。&混合现实（MR）的实现需要在一个能与现实世界各事物相互交互的环境中。如果一切事物都是虚拟的那就是VR的领域了。如果展现出来的虚拟信息只能简单叠加在现实事物上，那就是AR。MR的关键点就是与现实世界进行交互和信息的及时获取。&在MR领域风头最盛的莫过于Magic&Leap，靠发布几个视频影像就获得了高达总计14亿美元的投资。&区分VR、AR、MR从概念上来说，VR是纯虚拟数字画面，而AR虚拟数字画面加上裸眼现实，MR是数字化现实加上虚拟数字画面。VR是AR的子集，AR是MR的子集。&我们可以看到，VR与AR的共性至少有两点，即“3D”与“交互”。缺乏其中任何一点，就不能称之为真正的VR或AR。这也是为何部分学者把VR、AR视为一体的原因。这是因为VR与AR所使用的构建3D场景的技术及其展现设备不同，带给用户的体验差别较大，最终导致二者走向不同的应用方向。 & & & & & & & & & & & & & & 由于动画渲染技术可以把人类的一切想象展现出来，所以在应用方向上，VR更趋于虚幻和感性，更容易应用于娱乐方向(为了更好地达到这一目的，VR强调存在感或称临场感);而基于光学+3D重构的技术主要是对真实世界的重现，所以AR更趋于现实和理性，更容易应用于比较严肃的方向，比如工作和培训(为了更好地达到这一目的，AR强调真实与虚拟的融合)。VR与AR的交互区别：VR设备：因为VR是纯虚拟场景，所以VR装备更多的是用于用户与虚拟场景的互动交互，更多的使用是：位置跟踪器、数据手套（5DT之类的）、动捕系统、数据头盔等等。AR设备：由于AR是现实场景和虚拟场景的结合，所以基本都需要摄像头，在摄像头拍摄的画面基础上，结合虚拟画面进行展示和互动，比如GOOGLE&GLASS这些（其实严格的来说，IPAD，手机这些带摄像头的只能产品，都可以用于AR，只要安装AR的软件就可以。）&&全息投影全息投影技术也称虚拟成像技术，是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术，不仅可以产生立体的空中幻像，还可以使幻像与表演者产生互动，一起完成表演，产生令人震撼的演出效果。&全息立体投影设备不是利用数码技术实现的，而是投影设备将不同角度影像投影至一种国外进口的全息膜上，让你看不到不属于你自身角度的其他图像，因而实现了真正的全息立体影像。关于全息投影最形象的理解就是《钢铁侠》中的“贾维斯”。利用全息投影我们可以实现不用戴眼镜或头盔就能看到真实的三维物体和空间，全息的本意是在真实世界中呈现一个3D虚拟空间。&&&裸眼3D裸眼3D最简单的理解就是裸眼看3D电影达到的效果，就如同我们现在使用3D眼镜看3D电影产生的效果。裸眼3d和全息投影最大的区别是成像原理不同，因此展示出的效果也不同。裸眼3D是利用光栅原理进行投影成像的，而全息投影是利用干涉和衍射原理。裸眼3D在如今的技术条件下对观看角度和距离都有一定的要求，而全息投影却没有这方面的限制。&&裸眼3D、全息投影和VR、AR、MR三者的区别&&裸眼3D、全息投影与VR、AR、MR三者的区别主要体现在观看方式上，前两者不需要借助辅助设备就能直接观看，而VR、AR、MR所展示出的效果则需要借助辅助设备才能实现顺利观看。&
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&&&&&&&&&&&&3d全息投影技术来袭！这些震撼的场景你一定没有见过3d全息投影技术来袭！这些震撼的场景你一定没有见过心雨没事百家号【全球科技说供稿】专注全球最新科技、黑科技。大家好，我是大球。随着科技的发展，我们经常在电影里面可以看到一些虚拟的3d实物，效果非常逼真，差点我们就信了，实际上在现实生活中，这种技术已经被研发出来，它就是3d全息投影技术，现在最常规的还是2d投影。过年时晚上的春节联欢晚会就动用了这些技术，非常震撼。什么是3d全息投影技术？3D全息投影是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像，是一种无需配戴眼镜的3D技术，观众可以看到立体的虚拟人物。所以以后要是发展的好的话，我们去电影院看电影是甚至不用戴3d眼镜，直接就能看真实逼真的3d电影，想想就很激动捏。让我们来感受下3d全息投影的效果。在篮球馆就能看到海洋生物，效果还是比较逼真的，还有海浪水花，看的过瘾，以后想看海洋直接就能看到了。室内看地表塌陷，不明真相的小伙伴还以为发生地震了捏，其实这都是假的。直接就能生活在北极的北极熊，以后也不用长途跋涉去北极南极了，哈哈。超级逼真的犀牛，就在你的眼前，不用担心袭击你，因为也是假的。科技技术的发展真的很快，相信这项技术会变得更完善，能够给我们人类带来方便。好了看了这期小伙伴们有什么想说的就在下方留言讨论，我们会抽取精彩评论置顶。本文仅代表作者观点，不代表百度立场。系作者授权百家号发表，未经许可不得转载。心雨没事百家号最近更新：简介:这是一个奇葩的世界。这是一群无脑的大学生作者最新文章相关文章