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【深度科普】工程机最炫应用!全息投影了解一下

2018-03-21 09:09:05 来源:数字音视工程网

  特色小镇、历史馆、企业展厅……案子海了去~工程投影新趣味全息投影,绝对让甲方惊艳,让观众赞叹。

  与普通投影技术不同的是,「全息投影」可以投射在空气或实体上,真正呈现360度可视的3D立体效果。明基视界(微信号:BenQProjectors)简单粗暴地解释是——真能呈现一个「摸不着的实体」

  这是你见到全息投影的第一个管道:电影场景。比如说《阿凡达》里对外星部落的立体地图。

  比如说《钢铁侠》里的痞痞男主动态绘制的立体草图。

  比如说《银翼杀手2046》的立体完美情人。

  这些是电影里的印象,现实中很少有人会拍着胸脯承认:我见过「真正」的全息投影。这种状况,没准是因为有些展示方案让你想不到它是「全息投影」。

  也就说,其实大家都见过。

  一个为人熟知的例子是,2016年那场举世瞩目的杭州G20峰会。在专为20国首脑准备的西湖文艺晚会上,结群成队的芭蕾舞者献出一支「科技路线」的水上芭蕾,观之如惊鸿游龙,亦真亦幻,但仔细一瞧,会发觉玄机暗藏,翩翩起舞的芭蕾舞者可不全是真人,全息投影投射出的多位立体舞者,贡献了半数的舞姿。

  实在太神奇了,让我们再看一次。

  然后,我们也看看其他案例,有这样的蝴蝶振翅。

  还有近年流行的婚庆水晶宫。

  以及展览馆常见的360°三维立体投影,仿若倒金字塔形的琥珀标本。

  这种「神奇操作」是如何完成的?首先得了解下全息投影的技术原理。

  查阅百科介绍,是这么形容的:「全息投影」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。

  听起来有些晦涩,干涉和衍射意指的是通过光线处理方式,将局部光线进行迭加处理,理论上就会形成明暗不一的光波。

  好了,这下我们至少知道一件事,那就是「全息投影」其实是一个光线和阴影互相追逐的游戏,但对于它具体如何生成的结论依然含糊。

  这需要追溯下全息投影的前世今生。

  1947年,英国物理学家丹尼斯·盖伯Dennis Gabor在研究增强电子显微镜性能手段时,偶然发明了全息投影术,这项技术很快地申请专利,并获得1971年诺贝尔物理学奖。

  尽量用白话说: 只要影像有足够的亮度,投射到「半实半透」的介质上,「半实」让光线被干涉与折射、「半透」让光线衍射,其实我们看到的是映在介质上的影像,但因为看不到介质或说是忽略了介质,只看到影像,就会有如此如幻似真的效果。

  这个理论是不是似曾听过?其原理基本上与「海市蜃楼」是相通的。高亮影像折射到半实半透的介质,衍射到了人们的可视范围之内,就成了这般迷幻模样。

  1947年丹尼斯·盖伯提出这项理论技术后,十多年时间应用范围停留在学术研究,直到1960年激光被发现,投影技术的发展日益成熟,全息投影商业化应用才被提上日程。

  基本上激光实现了足够亮度的影像,但为了「稳定呈现海市蜃楼」美景,投影介质就显得重要了。如何利用介质打造出效果精美、稳定、成本不太昂贵的全息投影方案呢? 这时「全息膜」被创造了出来。

  全息膜问世于2001年,是用一种透明度很高(透光率>85%)的薄膜来反射全息影像,又由于周围光线较暗,薄膜本身看不清,所以能「以假乱真」。

  它的具体方法是,将全息膜倾斜45°,通过底部或者顶部装置进行投影,在一块或者几块全息膜上折射。这样观看效果更加逼真,也可以在更大角度观看到全息效果,那些提供360°、270°、180°3D全息投影方案的服务商,正是择选了不同数目的全息膜。

  华文世界最为知名的案例,估计就是「周杰伦隔空对唱邓丽君」的方案,为了「复活」一代歌后邓丽君,好莱坞特效制作团队「数字王国」利用虚拟影像重建技术和全息投影技术,攻克「形神、语言、头发」三大制作难题,历经百余个版本的不断修正,最终让已故天后出现在周杰伦演唱会上,献唱3分30秒。

  「复活」邓丽君让这项技术不仅停留在科技和商业领域,还牵动着人类内心深处的情感。还原不可思议的先人形象,有如汉武帝找寻方士为李夫人「招魂」的现代版本,科技已经不是最重要的,所要实现的梦才是主角。

  正因为全息膜和投影机生成的全息效果精致清晰,栩栩如生,成本也趋于理想,所以时常在展览馆、舞台演出、博物馆、时装秀上见到。

  例如上海国际科普产品绝博览会,将全息投影科幻秀与科幻小说《三体》的模型引进科博会,立体呈现小说里的红岸基地,利用光影折射衍射,创造出奇幻的空间感,是科普演绎方式的一大创新。

  该项全息展品采用3台明基BenQ专业工程投影机完成,选用机款备有7000流明的超高亮度、1920*1200的超高分辨率、2800:1的超高对比度、高品质光学镜头,确保了此次展会栩栩如生完美影像的呈现。

  因此,打造出逼真沉醉的全息投影,取决于幻景的制造者——工程投影机,只有满足以下条件的工程投影机才能合乎全息投影应用要求。

  一是画质卓越 。亮度高、色彩好、分辨率高的投影机,让立体影像无惧环境光线干扰,画面清晰锐利,视觉逼真,是全息投影方案成功的基础。

  二是安装弹性,稳定耐用 。全息方案环境复杂,倾斜、竖直等设备安装方式应用较多,对投影机稳定性要求较高。此外,工程投影机变焦范围大、选配镜头多,符合方案设计要求。

  三是强大的功能与连接性。 很多全息方案需要投影机进行叠加与拼融,图像校正功能尤为重要,调试和维护更顺利。此外,信号传输与设备监控也很重要,如HDBaseT可以让布线更简单,网络控制和监控则让设备管理更方便。

  总结来说,先让我们一起回顾本篇开头所提到的电影场景,奇幻之处包括几项元素:光影浮空、影像立体,甚至是虚实互动。

  或许在了解全息膜投影技术之后,觉得没有像电影里那么奇幻,就好像魔术被说破一样,主要是因为现阶段投影技术,还是无法大范围稳定的投影在透明透光的空气里。

  即便是号称「真全息」的新兴Displair之流,采用气流墙作为介质;Bleen派系则是用LED灯打出光点,都是小范围或是短时间的立体投影方式。所以对展览展示项目来说,简单又能创造不可思议的惊喜感,貌似没有多大玄机的全息膜投影,更显得难能可贵了。

  最后,明基视界另外介绍两种投影形式,都能创造不错的立体感,适合搭配全息膜投影方案,多种视觉惊艳,更能掳获观众的心。

  一是水雾投影。

  水上景点经常借用的营销项目,将影像投射在喷射的水汽上,如人工喷泉、瀑布等,在旅游景区看过水幕电影的朋友,应该不会陌生。

  水雾投影的优势是因地制宜,因为介质本身的立体感,就能创造逼真感受,而且只要介质有多大,就能投影出多大的影像,让低廉成本投出巨大的影像,夜景下的观赏效果十分酷炫。不过缺点就是因为介质不够平整,画面较为模糊,适合大型展示,不适合细部观看。

  二是激光旋转投影。

  利用高速旋转的光棒,高速旋转之后,利用光点残影与观众视觉误差,制造影像立体感。

  2017年的CES国际消费电子产品展上,英国伦敦新创公司 Kino-mo曾展出一项3D悬浮影像方案,一只硕大清晰的球鞋悬浮在半空,周围还有两串「土星环」环绕。

  这样的立体投影方案,是透过名为「Hypervsn」的精巧装置进行激光旋转投影,体积小效果佳,意味着它能够在门店推广开来。

  例如苹果门店可以把iphone、Mac直接悬浮在空旷的区域,而快餐店悬浮的汉堡可以展示出具体每层配料。

  不过高速旋转问题也存在,旋转的桨叶存在安全隐患,还会产生噪声,而且成本相对昂贵,又受限于光棒尺寸,影像很难做大,因此适合小型展示,不适合大型展示。

  展览展示的成功要素,在于能带给观众多精彩的惊喜感。 现阶段立体投影能创造的新鲜感,仍是备受期待,从奥运会开闭幕式到民间婚庆,全息投影的项目需求激增,特别是全息膜投影能创造的大、美、炫,预期将成为2018年工程领域一大热点。

[责任编辑:天蚕土豆]
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