【深度科普】工程機最炫應用!全息投影了解一下
來(lái)源:數字音視工程網(wǎng) 編輯:天蠶土豆 2018-03-21 09:09:05 加入收藏 咨詢(xún)

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特色小鎮、歷史館、企業(yè)展廳……案子海了去~工程投影新趣味全息投影,絕對讓甲方驚艷,讓觀(guān)眾贊嘆。
與普通投影技術(shù)不同的是,「全息投影」可以投射在空氣或實(shí)體上,真正呈現360度可視的3D立體效果。明基視界(微信號:BenQProjectors)簡(jiǎn)單粗暴地解釋是——真能呈現一個(gè)「摸不著(zhù)的實(shí)體」 。
這是你見(jiàn)到全息投影的第一個(gè)管道:電影場(chǎng)景。比如說(shuō)《阿凡達》里對外星部落的立體地圖。
比如說(shuō)《鋼鐵俠》里的痞痞男主動(dòng)態(tài)繪制的立體草圖。
比如說(shuō)《銀翼殺手2046》的立體完美情人。
這些是電影里的印象,現實(shí)中很少有人會(huì )拍著(zhù)胸脯承認:我見(jiàn)過(guò)「真正」的全息投影。這種狀況,沒(méi)準是因為有些展示方案讓你想不到它是「全息投影」。
也就說(shuō),其實(shí)大家都見(jiàn)過(guò)。
一個(gè)為人熟知的例子是,2016年那場(chǎng)舉世矚目的杭州G20峰會(huì )。在專(zhuān)為20國首腦準備的西湖文藝晚會(huì )上,結群成隊的芭蕾舞者獻出一支「科技路線(xiàn)」的水上芭蕾,觀(guān)之如驚鴻游龍,亦真亦幻,但仔細一瞧,會(huì )發(fā)覺(jué)玄機暗藏,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體舞者,貢獻了半數的舞姿。
實(shí)在太神奇了,讓我們再看一次。
然后,我們也看看其他案例,有這樣的蝴蝶振翅。
還有近年流行的婚慶水晶宮。
以及展覽館常見(jiàn)的360°三維立體投影,仿若倒金字塔形的琥珀標本。
這種「神奇操作」是如何完成的?首先得了解下全息投影的技術(shù)原理。
查閱百科介紹,是這么形容的:「全息投影」是利用干涉和衍射原理,記錄并再現物體真實(shí)的三維圖像的技術(shù)。
聽(tīng)起來(lái)有些晦澀,干涉和衍射意指的是通過(guò)光線(xiàn)處理方式,將局部光線(xiàn)進(jìn)行迭加處理,理論上就會(huì )形成明暗不一的光波。
好了,這下我們至少知道一件事,那就是「全息投影」其實(shí)是一個(gè)光線(xiàn)和陰影互相追逐的游戲,但對于它具體如何生成的結論依然含糊。
這需要追溯下全息投影的前世今生。
1947年,英國物理學(xué)家丹尼斯·蓋伯Dennis Gabor在研究增強電子顯微鏡性能手段時(shí),偶然發(fā)明了全息投影術(shù),這項技術(shù)很快地申請專(zhuān)利,并獲得1971年諾貝爾物理學(xué)獎。
盡量用白話(huà)說(shuō): 只要影像有足夠的亮度,投射到「半實(shí)半透」的介質(zhì)上,「半實(shí)」讓光線(xiàn)被干涉與折射、「半透」讓光線(xiàn)衍射,其實(shí)我們看到的是映在介質(zhì)上的影像,但因為看不到介質(zhì)或說(shuō)是忽略了介質(zhì),只看到影像,就會(huì )有如此如幻似真的效果。
這個(gè)理論是不是似曾聽(tīng)過(guò)?其原理基本上與「海市蜃樓」是相通的。高亮影像折射到半實(shí)半透的介質(zhì),衍射到了人們的可視范圍之內,就成了這般迷幻模樣。
1947年丹尼斯·蓋伯提出這項理論技術(shù)后,十多年時(shí)間應用范圍停留在學(xué)術(shù)研究,直到1960年激光被發(fā)現,投影技術(shù)的發(fā)展日益成熟,全息投影商業(yè)化應用才被提上日程。
基本上激光實(shí)現了足夠亮度的影像,但為了「穩定呈現海市蜃樓」美景,投影介質(zhì)就顯得重要了。如何利用介質(zhì)打造出效果精美、穩定、成本不太昂貴的全息投影方案呢? 這時(shí)「全息膜」被創(chuàng )造了出來(lái)。
全息膜問(wèn)世于2001年,是用一種透明度很高(透光率>85%)的薄膜來(lái)反射全息影像,又由于周?chē)饩€(xiàn)較暗,薄膜本身看不清,所以能「以假亂真」。
它的具體方法是,將全息膜傾斜45°,通過(guò)底部或者頂部裝置進(jìn)行投影,在一塊或者幾塊全息膜上折射。這樣觀(guān)看效果更加逼真,也可以在更大角度觀(guān)看到全息效果,那些提供360°、270°、180°3D全息投影方案的服務(wù)商,正是擇選了不同數目的全息膜。
華文世界最為知名的案例,估計就是「周杰倫隔空對唱鄧麗君」的方案,為了「復活」一代歌后鄧麗君,好萊塢特效制作團隊「數字王國」利用虛擬影像重建技術(shù)和全息投影技術(shù),攻克「形神、語(yǔ)言、頭發(fā)」三大制作難題,歷經(jīng)百余個(gè)版本的不斷修正,最終讓已故天后出現在周杰倫演唱會(huì )上,獻唱3分30秒。
「復活」鄧麗君讓這項技術(shù)不僅停留在科技和商業(yè)領(lǐng)域,還牽動(dòng)著(zhù)人類(lèi)內心深處的情感。還原不可思議的先人形象,有如漢武帝找尋方士為李夫人「招魂」的現代版本,科技已經(jīng)不是最重要的,所要實(shí)現的夢(mèng)才是主角。
正因為全息膜和投影機生成的全息效果精致清晰,栩栩如生,成本也趨于理想,所以時(shí)常在展覽館、舞臺演出、博物館、時(shí)裝秀上見(jiàn)到。
例如上海國際科普產(chǎn)品絕博覽會(huì ),將全息投影科幻秀與科幻小說(shuō)《三體》的模型引進(jìn)科博會(huì ),立體呈現小說(shuō)里的紅岸基地,利用光影折射衍射,創(chuàng )造出奇幻的空間感,是科普演繹方式的一大創(chuàng )新。
該項全息展品采用3臺明基BenQ專(zhuān)業(yè)工程投影機完成,選用機款備有7000流明的超高亮度、1920*1200的超高分辨率、2800:1的超高對比度、高品質(zhì)光學(xué)鏡頭,確保了此次展會(huì )栩栩如生完美影像的呈現。
因此,打造出逼真沉醉的全息投影,取決于幻景的制造者——工程投影機,只有滿(mǎn)足以下條件的工程投影機才能合乎全息投影應用要求。
一是畫(huà)質(zhì)卓越 。亮度高、色彩好、分辨率高的投影機,讓立體影像無(wú)懼環(huán)境光線(xiàn)干擾,畫(huà)面清晰銳利,視覺(jué)逼真,是全息投影方案成功的基礎。
二是安裝彈性,穩定耐用 。全息方案環(huán)境復雜,傾斜、豎直等設備安裝方式應用較多,對投影機穩定性要求較高。此外,工程投影機變焦范圍大、選配鏡頭多,符合方案設計要求。
三是強大的功能與連接性。 很多全息方案需要投影機進(jìn)行疊加與拼融,圖像校正功能尤為重要,調試和維護更順利。此外,信號傳輸與設備監控也很重要,如HDBaseT可以讓布線(xiàn)更簡(jiǎn)單,網(wǎng)絡(luò )控制和監控則讓設備管理更方便。
總結來(lái)說(shuō),先讓我們一起回顧本篇開(kāi)頭所提到的電影場(chǎng)景,奇幻之處包括幾項元素:光影浮空、影像立體,甚至是虛實(shí)互動(dòng)。
或許在了解全息膜投影技術(shù)之后,覺(jué)得沒(méi)有像電影里那么奇幻,就好像魔術(shù)被說(shuō)破一樣,主要是因為現階段投影技術(shù),還是無(wú)法大范圍穩定的投影在透明透光的空氣里。
即便是號稱(chēng)「真全息」的新興Displair之流,采用氣流墻作為介質(zhì);Bleen派系則是用LED燈打出光點(diǎn),都是小范圍或是短時(shí)間的立體投影方式。所以對展覽展示項目來(lái)說(shuō),簡(jiǎn)單又能創(chuàng )造不可思議的驚喜感,貌似沒(méi)有多大玄機的全息膜投影,更顯得難能可貴了。
最后,明基視界另外介紹兩種投影形式,都能創(chuàng )造不錯的立體感,適合搭配全息膜投影方案,多種視覺(jué)驚艷,更能擄獲觀(guān)眾的心。
一是水霧投影。
水上景點(diǎn)經(jīng)常借用的營(yíng)銷(xiāo)項目,將影像投射在噴射的水汽上,如人工噴泉、瀑布等,在旅游景區看過(guò)水幕電影的朋友,應該不會(huì )陌生。
水霧投影的優(yōu)勢是因地制宜,因為介質(zhì)本身的立體感,就能創(chuàng )造逼真感受,而且只要介質(zhì)有多大,就能投影出多大的影像,讓低廉成本投出巨大的影像,夜景下的觀(guān)賞效果十分酷炫。不過(guò)缺點(diǎn)就是因為介質(zhì)不夠平整,畫(huà)面較為模糊,適合大型展示,不適合細部觀(guān)看。
二是激光旋轉投影。
利用高速旋轉的光棒,高速旋轉之后,利用光點(diǎn)殘影與觀(guān)眾視覺(jué)誤差,制造影像立體感。
2017年的CES國際消費電子產(chǎn)品展上,英國倫敦新創(chuàng )公司 Kino-mo曾展出一項3D懸浮影像方案,一只碩大清晰的球鞋懸浮在半空,周?chē)€有兩串「土星環(huán)」環(huán)繞。
這樣的立體投影方案,是透過(guò)名為「Hypervsn」的精巧裝置進(jìn)行激光旋轉投影,體積小效果佳,意味著(zhù)它能夠在門(mén)店推廣開(kāi)來(lái)。
例如蘋(píng)果門(mén)店可以把iphone、Mac直接懸浮在空曠的區域,而快餐店懸浮的漢堡可以展示出具體每層配料。
不過(guò)高速旋轉問(wèn)題也存在,旋轉的槳葉存在安全隱患,還會(huì )產(chǎn)生噪聲,而且成本相對昂貴,又受限于光棒尺寸,影像很難做大,因此適合小型展示,不適合大型展示。
展覽展示的成功要素,在于能帶給觀(guān)眾多精彩的驚喜感。 現階段立體投影能創(chuàng )造的新鮮感,仍是備受期待,從奧運會(huì )開(kāi)閉幕式到民間婚慶,全息投影的項目需求激增,特別是全息膜投影能創(chuàng )造的大、美、炫,預期將成為2018年工程領(lǐng)域一大熱點(diǎn)。
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