視覺(jué)締造者——全息成像技術(shù)

林寬雨

鋼鐵俠正在試穿自己的新戰(zhàn)衣，雷神在揮舞著自己的大錘子練臂力，美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)在擦拭著心愛(ài)的盾牌，無(wú)所事事的綠巨人正在打盹......類(lèi)似的場(chǎng)景不僅能在電影中出現(xiàn)，在未來(lái)的生活中也可能上演。而能夠把幾位大神從大屏幕上請(qǐng)出來(lái)的，就是我們今天的主角——全息成像技術(shù)。

憑借高超的本領(lǐng)，全息成像技術(shù)能讓一些二維的圖像以立體影像的形式呈現(xiàn)出來(lái)，給我們帶來(lái)一場(chǎng)視覺(jué)上的饕餮盛宴。今天，咱們就一起來(lái)領(lǐng)略一下這個(gè)視覺(jué)盛宴締造者的風(fēng)采。

技藝高超

全息成像技術(shù)是一種能把自然界中的人或物的信息表達(dá)得更全面的技術(shù)。和我們平時(shí)見(jiàn)到的普通攝影不同，用上了光的干涉和衍射原理的全息成像技術(shù)在光的記錄方面更勝一籌，不僅能記錄光的強(qiáng)度，還能記錄光從哪兒來(lái)、要到哪兒去等信息。并通過(guò)這些詳細(xì)的記錄，讓目標(biāo)以三維的形式呈現(xiàn)出來(lái)，給觀(guān)眾帶來(lái)更加真實(shí)的感受。

值得一提的是，雖然全息成像技術(shù)聽(tīng)起來(lái)像是一種新興技術(shù)，但事實(shí)上，早在1947年，英國(guó)著名物理學(xué)家丹尼斯·加博爾就提出了全息成像技術(shù)這一成像概念。他還憑借在全息成像技術(shù)方面的貢獻(xiàn)，獲得了1971年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

精彩表現(xiàn)

從最開(kāi)始被人提及到現(xiàn)在，已經(jīng)過(guò)去了幾十年，全息成像技術(shù)經(jīng)過(guò)這么長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展和完善，如今也取得了不少的成就，從多方面給人們的生活帶來(lái)了更多的精彩。

1.讓電影更精彩

全息成像技術(shù)作為一種走在科技前沿的成像技術(shù)，經(jīng)常和其他的高科技一起出現(xiàn)在各種科幻電影中。比如，在《星球大戰(zhàn)》中就出現(xiàn)了通過(guò)全息成像技術(shù)查看戰(zhàn)艦結(jié)構(gòu)、觀(guān)看星際戰(zhàn)爭(zhēng)的戰(zhàn)場(chǎng)狀況、利用飛船上的全息怪物棋解悶等場(chǎng)景。通過(guò)這些場(chǎng)景展示，增加電影的精彩程度，給人們的觀(guān)影之旅帶來(lái)更多樂(lè)趣。

2.讓眼鏡更全能

揮動(dòng)手指，建造你心中的帝國(guó)大廈;登上火星，欣賞火星表面的地形地貌;拿起武器，同外星侵入者奮戰(zhàn)到底......這些你夢(mèng)中的場(chǎng)景都可以通過(guò)HoloLens變成“現(xiàn)實(shí)”。

HoloLens是微軟公司于2015年發(fā)布的一款基于全息成像技術(shù)的頭戴顯示設(shè)備。嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，這也是一款增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的設(shè)備，它能夠制造出多種可以和用戶(hù)互動(dòng)的全息影像。這些影像會(huì)隨著人視角的移動(dòng)、手勢(shì)的操控等發(fā)生改變，真正讓使用者融入其中，在幻想的場(chǎng)景中給使用者帶來(lái)更多真實(shí)的體驗(yàn)。

3.讓學(xué)習(xí)更有趣

未來(lái)，全息影像技術(shù)還將被應(yīng)用于日常教學(xué)中。在傳統(tǒng)教學(xué)中，站在講臺(tái)上講課的老師很難照顧到所有學(xué)生的感受，尤其是后排學(xué)生。在引入全息成像技術(shù)后，所有學(xué)生都能通過(guò)立體影像全方面地觀(guān)看老師的講課過(guò)程，老師講課時(shí)的每一句話(huà)、每一個(gè)動(dòng)作都能清晰、完整地傳遞到學(xué)生那里，讓學(xué)知識(shí)變得更容易。

此外，在全息成像技術(shù)的助力下，一些課堂上的演示也將變得更加精彩。比如，通過(guò)全息成像技術(shù)模擬火山噴發(fā)、天體演化、地殼運(yùn)動(dòng)等現(xiàn)象，用生動(dòng)形象的動(dòng)態(tài)演示代替枯燥、晦澀的語(yǔ)言描述，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)到知識(shí)。

有望進(jìn)入移動(dòng)設(shè)備

隨著科技的發(fā)展，看似離我們很遙遠(yuǎn)的全息成像技術(shù)已經(jīng)在向我們的生活靠近了。據(jù)英國(guó)《自然·通訊》報(bào)道，韓國(guó)三星綜合技術(shù)研究院的研究人員開(kāi)發(fā)了一款不到1厘米厚的超薄交互式全息顯示屏，能讓觀(guān)眾從多個(gè)角度觀(guān)看高分辨率的3D視頻。據(jù)說(shuō)，這種本領(lǐng)高超的顯示屏未來(lái)有望集成到移動(dòng)設(shè)備中。也許在不久的將來(lái)，我們隨身攜帶的手機(jī)里也能加入這種顯示屏。到那時(shí)，觀(guān)看全息影像就變得非常容易了。

真假難辨

近年來(lái)，關(guān)于全息成像技術(shù)在舞臺(tái)上應(yīng)用的報(bào)道也有不少。比如，2010年，日本虛擬偶像初音未來(lái)舉辦了演唱會(huì);2015年，在央視春晚上，4個(gè)李宇春同臺(tái)演唱《蜀繡》;2018年，邁克爾·杰克遜以特殊方式“回歸”，舉辦演唱會(huì)......雖然這些演唱會(huì)在宣傳中都提到了全息成像技術(shù)，也給我們呈現(xiàn)了栩栩如生的立體影像，但在專(zhuān)家眼里，它們只能算作是偽全息。這種成像技術(shù)并不能真正實(shí)現(xiàn)立體影像360°可視，它們必須在設(shè)定的舞臺(tái)上和場(chǎng)景中，讓觀(guān)眾從特定的角度觀(guān)看才能發(fā)揮作用，和真正不需要借助任何特殊介質(zhì)、從不同角度和方面都能看到立體影像的全息成像技術(shù)還是有區(qū)別的。

這種成像技術(shù)的真正名字叫佩珀?duì)柣孟?，是一種利用人眼視覺(jué)的偏差欺騙大腦的技術(shù)。佩珀?duì)柣孟蟪上竦年P(guān)鍵是一張既能呈現(xiàn)虛像又能讓觀(guān)眾看到背后景象的全息投影膜。在演唱會(huì)上，工作人員就是利用這種膜，讓虛像出現(xiàn)在舞臺(tái)上。因?yàn)橛^(guān)眾同時(shí)可以看到膜后的景象，再加上一些其他舞臺(tái)效果的配合，這些虛擬的立體影像在觀(guān)眾的眼里就顯得很真實(shí)了。

當(dāng)然，對(duì)于我們普通人來(lái)說(shuō)，無(wú)論是真的全息成像技術(shù)還是佩珀?duì)柣孟螅灰芡ㄟ^(guò)制造出的立體影像給我們帶來(lái)視覺(jué)上的享受，我們都喜歡。相信隨著科技的發(fā)展，這些三維成像技術(shù)會(huì)變得越來(lái)越優(yōu)秀、越來(lái)越貼近生活。也許未來(lái)的某一天，我們真的不需要借助任何裝備，就能足不出戶(hù)領(lǐng)略世界美景，中國(guó)萬(wàn)里長(zhǎng)城、埃及金字塔、羅馬競(jìng)技場(chǎng)......場(chǎng)景任意切換;也能身披戰(zhàn)甲，和超級(jí)英雄一起同外星侵略者作戰(zhàn)，火星、地球、外太空......戰(zhàn)場(chǎng)隨意選擇;還能隨時(shí)隨地和相隔萬(wàn)里的親人面對(duì)面交談......真希望這樣的夢(mèng)想能早一點(diǎn)變成現(xiàn)實(shí)。