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【深度科普】工程機最炫應用!全息投影了解一下

來源:數字音視工程網        編輯:天蠶土豆    2018-03-21 09:09:05     加入收藏    咨詢

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特色小鎮、歷史館、企業展廳……案子海了去~工程投影新趣味全息投影,絕對讓甲方驚艷,讓觀眾贊嘆。與普通投影技術不同的是,「全息投影」可以投射在空氣或...

  特色小鎮、歷史館、企業展廳……案子海了去~工程投影新趣味全息投影,絕對讓甲方驚艷,讓觀眾贊嘆。

  與普通投影技術不同的是,「全息投影」可以投射在空氣或實體上,真正呈現360度可視的3D立體效果。明基視界(微信號:BenQProjectors)簡單粗暴地解釋是——真能呈現一個「摸不著的實體」

  這是你見到全息投影的第一個管道:電影場景。比如說《阿凡達》里對外星部落的立體地圖。

  比如說《鋼鐵俠》里的痞痞男主動態繪制的立體草圖。

  比如說《銀翼殺手2046》的立體完美情人。

  這些是電影里的印象,現實中很少有人會拍著胸脯承認:我見過「真正」的全息投影。這種狀況,沒準是因為有些展示方案讓你想不到它是「全息投影」。

  也就說,其實大家都見過。

  一個為人熟知的例子是,2016年那場舉世矚目的杭州G20峰會。在專為20國首腦準備的西湖文藝晚會上,結群成隊的芭蕾舞者獻出一支「科技路線」的水上芭蕾,觀之如驚鴻游龍,亦真亦幻,但仔細一瞧,會發覺玄機暗藏,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的三維圖像的技術。

  聽起來有些晦澀,干涉和衍射意指的是通過光線處理方式,將局部光線進行迭加處理,理論上就會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」其實是一個光線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,英國物理學家丹尼斯·蓋伯Dennis Gabor在研究增強電子顯微鏡性能手段時,偶然發明了全息投影術,這項技術很快地申請專利,并獲得1971年諾貝爾物理學獎。

  盡量用白話說: 只要影像有足夠的亮度,投射到「半實半透」的介質上,「半實」讓光線被干涉與折射、「半透」讓光線衍射,其實我們看到的是映在介質上的影像,但因為看不到介質或說是忽略了介質,只看到影像,就會有如此如幻似真的效果。

  這個理論是不是似曾聽過?其原理基本上與「海市蜃樓」是相通的。高亮影像折射到半實半透的介質,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后,十多年時間應用范圍停留在學術研究,直到1960年激光被發現,投影技術的發展日益成熟,全息投影商業化應用才被提上日程。

  基本上激光實現了足夠亮度的影像,但為了「穩定呈現海市蜃樓」美景,投影介質就顯得重要了。如何利用介質打造出效果精美、穩定、成本不太昂貴的全息投影方案呢? 這時「全息膜」被創造了出來。

  全息膜問世于2001年,是用一種透明度很高(透光率>85%)的薄膜來反射全息影像,又由于周圍光線較暗,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°,通過底部或者頂部裝置進行投影,在一塊或者幾塊全息膜上折射。這樣觀看效果更加逼真,也可以在更大角度觀看到全息效果,那些提供360°、270°、180°3D全息投影方案的服務商,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和全息投影技術,攻克「形神、語言、頭發」三大制作難題,歷經百余個版本的不斷修正,最終讓已故天后出現在周杰倫演唱會上,獻唱3分30秒。

  「復活」鄧麗君讓這項技術不僅停留在科技和商業領域,還牽動著人類內心深處的情感。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,科技已經不是最重要的,所要實現的夢才是主角。

  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,所以時常在展覽館、舞臺演出、博物館、時裝秀上見到。

  例如上海國際科普產品絕博覽會,將全息投影科幻秀與科幻小說《三體》的模型引進科博會,立體呈現小說里的紅岸基地,利用光影折射衍射,創造出奇幻的空間感,是科普演繹方式的一大創新。

  該項全息展品采用3臺明基BenQ專業工程投影機完成,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、高品質光學鏡頭,確保了此次展會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。

  一是畫質卓越 。亮度高、色彩好、分辨率高的投影機,讓立體影像無懼環境光線干擾,畫面清晰銳利,視覺逼真,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可以讓布線更簡單,網絡控制和監控則讓設備管理更方便。

  總結來說,先讓我們一起回顧本篇開頭所提到的電影場景,奇幻之處包括幾項元素:光影浮空、影像立體,甚至是虛實互動。

  或許在了解全息膜投影技術之后,覺得沒有像電影里那么奇幻,就好像魔術被說破一樣,主要是因為現階段投影技術,還是無法大范圍穩定的投影在透明透光的空氣里。

  即便是號稱「真全息」的新興Displair之流,采用氣流墻作為介質;Bleen派系則是用LED燈打出光點,都是小范圍或是短時間的立體投影方式。所以對展覽展示項目來說,簡單又能創造不可思議的驚喜感,貌似沒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,都能創造不錯的立體感,適合搭配全息膜投影方案,多種視覺驚艷,更能擄獲觀眾的心。

  一是水霧投影。

  水上景點經常借用的營銷項目,將影像投射在噴射的水汽上,如人工噴泉、瀑布等,在旅游景區看過水幕電影的朋友,應該不會陌生。

  水霧投影的優勢是因地制宜,因為介質本身的立體感,就能創造逼真感受,而且只要介質有多大,就能投影出多大的影像,讓低廉成本投出巨大的影像,夜景下的觀賞效果十分酷炫。不過缺點就是因為介質不夠平整,畫面較為模糊,適合大型展示,不適合細部觀看。

  二是激光旋轉投影。

  利用高速旋轉的光棒,高速旋轉之后,利用光點殘影與觀眾視覺誤差,制造影像立體感。

  2017年的CES國際消費電子產品展上,英國倫敦新創公司 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,周圍還有兩串「土星環」環繞。

  這樣的立體投影方案,是透過名為「Hypervsn」的精巧裝置進行激光旋轉投影,體積小效果佳,意味著它能夠在門店推廣開來。

  例如蘋果門店可以把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。

  不過高速旋轉問題也存在,旋轉的槳葉存在安全隱患,還會產生噪聲,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,在于能帶給觀眾多精彩的驚喜感。 現階段立體投影能創造的新鮮感,仍是備受期待,從奧運會開閉幕式到民間婚慶,全息投影的項目需求激增,特別是全息膜投影能創造的大、美、炫,預期將成為2018年工程領域一大熱點。

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