論3D全息投影技術(shù)在建筑展示中的應(yīng)用

張 淇

（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)藝術(shù)學(xué)院 天津 300300）

一、3D全息投影技術(shù)的概述

（一）概念

3D全息投影技術(shù)（3Dfront-projectedholographicdisplay）也稱虛擬成像技術(shù)，它是利用光的干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實的三維圖像的技術(shù)[1]。近些年來，3D全息投影技術(shù)也逐漸在各行各業(yè)中嶄露頭角，我們將3D全息投影技術(shù)與建筑類的展示相結(jié)合，超越傳統(tǒng)的展現(xiàn)方式，提高了整體的沉浸感，給觀眾帶來截然不同的震撼體驗。展示設(shè)計在全息投影技術(shù)的支持下逐漸將傳統(tǒng)的靜態(tài)物品展示變成了動態(tài)的、非物質(zhì)的、以觀眾為主的互動性展示，從根本上改變單向傳播信息的模式，充分體現(xiàn)以人為本的設(shè)計理念，強調(diào)人在展示環(huán)境中的主體地位及主動性。[2]3D全息投影技術(shù)在校園建筑的展示方面有著很大優(yōu)勢，也有不少建筑類展示活動早已涉及3D全息投影的應(yīng)用，接下來文章將論述3D全息投影技術(shù)在建筑展示中的應(yīng)用。

（二）歷史

1947年，英國物理學(xué)家丹尼斯·蓋伯在研究增強電子顯微鏡性能手段時首次提出了全息投影術(shù)，隨著1960年激光被發(fā)現(xiàn)投影技術(shù)本身得到了快速發(fā)展。到了20世紀60年代，古德曼和勞倫斯等人提出了數(shù)字全息技術(shù)，打開了精確全息投影技術(shù)的大門。一直到21世紀全息投影技術(shù)劃出了軍事、醫(yī)學(xué)本科學(xué)領(lǐng)域的限定，走進了展覽、舞臺、演出、博物館等為娛樂視效服務(wù)的時代，直到今天我們已經(jīng)可以在各種展覽區(qū)域，例如機場酒店商場導(dǎo)航服務(wù)中看到全息投影的應(yīng)用。

（三）發(fā)展現(xiàn)狀

1.軍事領(lǐng)域

在軍事方面，例如可以為作戰(zhàn)制作沙盤投影，可以讓戰(zhàn)員更好地模擬戰(zhàn)場環(huán)境，為戰(zhàn)員拓展思路，增加分析與決策的可行性。

2.教育領(lǐng)域

將全息投影技術(shù)應(yīng)用于教具領(lǐng)域，可以為教師的講課提供更多的便利以及增加課堂的趣味性，例如歷史的時間線，地理的3D空間位置，可以加強幾何立體圖形的展示，物理化學(xué)的實驗也會給孩子們帶來更加真實的體驗，使孩子們產(chǎn)生更加濃厚的興趣，有利于孩子們對課程的記憶，充分發(fā)動孩子們的能動性。

3.醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

除去展示功能，其實在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中也可以得到更多的應(yīng)用，例如全息投影可以模擬患者體內(nèi)環(huán)境的成像，有利于加強醫(yī)生對患者體內(nèi)情況的把握，做出更加準確的診斷與分析。

二、3D全息投影技術(shù)的技術(shù)特色

（一）裸眼3D技術(shù)強化體感

利用光學(xué)成像能力創(chuàng)造出獨特的環(huán)境空間，亦真亦幻。觀眾無需佩戴3D眼鏡就可以看到立體生動的3D效果，能夠帶來很強的視覺沖擊和觀感體驗?？梢詫⒔ㄖ故尽⒔ㄖ潜P規(guī)劃、周圍環(huán)境設(shè)施等更加生動地展示出來，讓參觀者準確又快速地了解建筑的結(jié)構(gòu)，便于建筑設(shè)施的展示。

（二）交互性強化參與感

與3D全息投影技術(shù)相結(jié)合后，建筑的展示效果更加豐富，具有較強的交互性，將靜態(tài)的物品轉(zhuǎn)化為動態(tài)，從單邊輸出到與觀眾產(chǎn)生互動，這種根本上的轉(zhuǎn)變體現(xiàn)了以人為本的理念，并且3D全息投影技術(shù)不受空間場地的限制，內(nèi)容上調(diào)整起來也十分便捷，可以說是能夠極大地滿足了展示的需求。

（三）全方位地可觀看性

在建筑的展示上，3D全息投影技術(shù)的展示更加具有科技感，給人很強的空間感和縱深感，使得建筑的展示更加具有趣味性和科幻性。有助于完成展示的目的。

三、3D全息投影技術(shù)在建筑展示中的軟件舉例

1.建模：Maya、3D Max、Zbrush、cinema 4d、Blender（插件：Maya：Hardmesh、speedcut、AdvancedSkeleton；Blender：Node Wrangler、Tex Tools、Gaffer）。

2.材質(zhì)渲染：Photoshop、Substance Painter、Bodypainter、Mentalray、Arnold、V-ray。

3.剪輯合成：Permiere、After Effects、nuke、Combustion。

4.特效與聲音：Realflow、Syflex、MarvelousDesigner、Audition、Cubase、nuendo。

5.調(diào)色：DaVinci Resolve。

四、3D全息投影技術(shù)在建筑展示中的問題與未來展望

（一）問題

第一與普通投影相比，全息投影的技術(shù)要求更高，對硬件軟件都有一定的限制，具有更高的制作成本。

第二和普通投影一樣，全息投影在高亮度光線照射下成像也不容易看到，不同場合下成像的穩(wěn)定性將面臨考驗，而且建筑展示的需求五花八門，會對展示場地產(chǎn)生限制。

第三使用3D全息圖構(gòu)建圖像非常耗時，我們需要先做好三維建筑模型才能進行投射，建筑模型制作的難易程度與最后的耗時，美觀度都直接成正比，且建筑模型本身會需要有展示動畫的制作，對其結(jié)構(gòu)拆分等畫面制作也需要比單一的模型展示更費時間。

最后其需要對兩臺投影機的位置進行準確調(diào)校，并且不能隨意移動，因此后期維護比較麻煩。

（二）未來展望

3D全息投影技術(shù)，它本身的形式突破了傳統(tǒng)的展現(xiàn)方式，將亦真亦幻的畫面帶給觀眾，隨著技術(shù)的不斷進步，3D全息投影一定會打破現(xiàn)有傳播介質(zhì)的局限，例如實現(xiàn)在空氣中投影，做到像在影視和游戲領(lǐng)域中的裸眼3D成像，同時配合新興的聲效技術(shù)，觸控技術(shù)等，真正實現(xiàn)沉浸感與交互感的自由，給人們在不同的領(lǐng)域帶來無與倫比的體驗，其在建筑展示方面的作為也將不可小覷，隨著成本的降低和便捷性的提升，不久的未來中一定會得到更加廣泛的應(yīng)用，為建筑類的展示帶來更多的便捷與可能性。