全息影像讓科技生生不息

詹冉　殷鑄靈

摘 要 隨著社會觀念的更新和技術(shù)的日益推進(jìn)，本文首先對全息影像技術(shù)進(jìn)行講解，然后介紹了全息影像技術(shù)在熱門領(lǐng)域發(fā)展，并通過相關(guān)代表性專利技術(shù)詳細(xì)介紹了全息影像在該領(lǐng)域的具體應(yīng)用。全息影像技術(shù)將引領(lǐng)我們進(jìn)入無所不能的全息時代，這項創(chuàng)新技術(shù)讓科技生生不息，也必將對新世紀(jì)人類文明的歷史產(chǎn)生顛覆性的影響。

關(guān)鍵詞 全息影像 全息投影 立體顯示 電影 汽車

中圖分類號：TB877.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

在 2015年春節(jié)晚會舞臺上，李宇春憑借全息投影技術(shù)與“李宇夏”、“李宇秋”和“李宇冬”同臺為世人展示了中國傳統(tǒng)蜀繡，重現(xiàn)了魔法世界中的幻影成像的“魔法”。而讓這些“魔法”成為現(xiàn)實，便離不開這高大上的“黑科技”全息影像技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)和新媒體日新月異地發(fā)展，魔法世界的場景在人類不斷研究下已經(jīng)漸漸變成現(xiàn)實，我們的生活也因全息影像技術(shù)的創(chuàng)新產(chǎn)生了不一樣的美，而將全息影像技術(shù)應(yīng)用于我們的日常生活也將指日可待。

全息影像技術(shù)是利用光的干涉和衍射原理將物體反射的特定光波以干涉條紋的形式把物體的振幅和位相都記錄下來，再現(xiàn)物體真實畫面的三維圖像技術(shù)。全息影像技術(shù)突破了傳統(tǒng)的聲、光、電的局限，而且還能360度更直觀、生動、真實地再現(xiàn)原生物體的立體影像，目前，已被廣泛應(yīng)用于三維立體影視、新聞媒體、汽車、醫(yī)療、教學(xué)、出版等眾多領(lǐng)域，讓我們的生活變得更加豐富多彩。

1全息影像技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用

1.1全息影像在影視傳媒領(lǐng)域

全息影像技術(shù)能使人通過沉浸感和存在感不斷強(qiáng)化體驗的真實感，這將給影視傳媒領(lǐng)域帶來巨大變化。在超大屏幕的影院里，戴上特制的眼鏡，以超大立體畫面配合環(huán)繞立體聲音效讓觀眾本身融入影片中，帶來身臨其境的真實感。與傳統(tǒng)的 3D 顯示技術(shù)相比，全息影像技術(shù)無需戴專門的偏光眼鏡，不僅給觀眾帶來了方便，同時也降低了成本，而且將展品以多視角的方式介紹給觀眾，更加直觀。例如專利文獻(xiàn)WO2006/118483A1立體投影系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過將立體像對圖像投影到球面、橢圓或拋物線的屏幕上來顯示三維視覺信息，用于在不使用立體眼鏡情況下實現(xiàn)具有立體視覺效果的單獨或共同觀看?？蓞⒁娤聢D1：

1.2全息影像在汽車領(lǐng)域

全息影像技術(shù)在汽車領(lǐng)域的嘗試也越來越多。汽車作為人們必不可少的交通工具，在安全性能上更是備受關(guān)注，汽車的安全行駛儼然成為重要的社會話題和技術(shù)保障。目前的汽車大多采用傳統(tǒng)的倒車鏡來傳遞車后方的信息，傳統(tǒng)倒車鏡視角狹隘，識別率較低，近幾年來，后視攝像技術(shù)得到發(fā)展，其圖像直觀真實，但是無法獲得車后方物體與汽車之間的空間分布信息，使駕駛員有時候很難進(jìn)行判斷，識別錯誤率也較高。專利文獻(xiàn)CN201534522U立體可視倒車系統(tǒng)，結(jié)合了立體顯示技術(shù)，實現(xiàn)了立體圖像的實時處理，能夠給駕駛員提供更多的空間信息，從而進(jìn)行正確判斷，減少事故的發(fā)生。專利文獻(xiàn)CN102815267A涉及一種全息投影倒車影像方法及其系統(tǒng)，其利用現(xiàn)有的倒車影像和全息技術(shù)相結(jié)合，把后方的倒車影像在駕駛員前方三維空間成像，讓駕駛員在倒車時只需要看著前面的立體影像，把倒車變成往前行車，大大降低了倒車的難度及有效避免了倒車所發(fā)生的交通事故。

1.3全息影像在醫(yī)療、教學(xué)領(lǐng)域

現(xiàn)有醫(yī)療機(jī)構(gòu)、教學(xué)機(jī)構(gòu)等主要采用的會診和教學(xué)方式主要以圖紙、視頻、模型和實物為主，圖紙和視頻內(nèi)容是以平面方式展現(xiàn)，觀看人員理解起來較為困難，模型的表現(xiàn)形式較為單一粗糙，無法展現(xiàn)細(xì)節(jié)。而隨著全息影像技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的涉足，這項技術(shù)將人體的健康數(shù)據(jù)和各類病變數(shù)據(jù)以三維可視化的方式展示出來，并且運用人機(jī)互動技術(shù)讓使用者在數(shù)字人體上模擬各種病癥的手術(shù)過程，徹底解決了傳統(tǒng)方式的弊端，對于醫(yī)療事業(yè)健康發(fā)展也起到了積極推動作用。例如專利文獻(xiàn)CN104376770 A公開了一種三維可視化模擬手術(shù)方法，運用高端數(shù)字化技術(shù)，取代過去的傳統(tǒng)陳舊做法，進(jìn)而達(dá)到視聽直觀，操作便捷，成本低廉、便于保存的目的。專利申請DE102014200915.4涉及一種用于借助至少一個成像模態(tài)來提供三維或四維的解剖的空間模型的方法，通過輸出裝置確定空間模型并且輸出如全息圖的空間模型，以解決復(fù)雜的解剖區(qū)域的成像問題，避免最細(xì)小的解剖改變或者身體部位的異常會被忽略，以及用戶用肉眼就很快就丟失重要信息。設(shè)想在5年以后，一群醫(yī)生正圍坐在一個懸在辦公桌上的大腦前討論手術(shù)進(jìn)展問題，而且醫(yī)生們可以清楚地看到躺在手術(shù)里正在進(jìn)行腦瘤切除病人大腦的每一個腦回，通過該全方位的全息圖像醫(yī)生便能一目了然地了解手術(shù)進(jìn)展，病人和醫(yī)生本身便不再因為多次手術(shù)而苦不堪言，一場干凈徹底、無懈可擊的手術(shù)就不再是夢想了。

1.4全息影像在出版領(lǐng)域

在數(shù)字出版物和互動出版物熱火朝天的競爭當(dāng)下，基于全息影像的互動技術(shù)也給傳統(tǒng)出版業(yè)帶來了新的發(fā)展與挑戰(zhàn)。專利文獻(xiàn)CN202878950U公開了一種裸眼3D復(fù)合圖書，可參見下圖2，該裸眼3D復(fù)合圖書通過引入3D印刷技術(shù)（包括柱狀光柵技術(shù)、圓點光柵技術(shù)、激光全息技術(shù)）和3dsmax分層渲染等計算機(jī)軟件技術(shù)，將傳統(tǒng)圖書中的平面二維圖像以三維的立體圖像形式高度清晰地展現(xiàn)出來，使讀者不借助特制的紅/藍(lán)、紅/綠或偏振片眼鏡，就可以裸眼閱讀圖書，賦予傳統(tǒng)的平面圖書以三維閱讀、電子閱讀的新功能，形成了一種既保留人們所習(xí)慣的傳統(tǒng)圖書版式，又運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)顯著擴(kuò)展圖書閱讀功能、提升閱讀品味，讓讀者在閱讀中體會到立體空間的迷人魅力。而將全息影像互動技術(shù)應(yīng)用于未來的圖書印制、教學(xué)開發(fā)中，是未來出版和全息互動值得結(jié)合的方向，促進(jìn)出版業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

1.5全息影像在其他領(lǐng)域

在房地產(chǎn)行業(yè)使用全息結(jié)構(gòu)圖、全息投影沙盤、全息平面圖、全息樣板間等則可以有效解決房地產(chǎn)開發(fā)時樣板房不可重復(fù)利用，資源浪費和環(huán)境污染等問題。而在博物館、珠寶首飾等其他領(lǐng)域，多用270度和360度的全息影像進(jìn)行展示；在舞臺的商業(yè)運用中，為了滿足觀眾的舞臺觀賞角度，多以180度的單片全息幕進(jìn)行設(shè)計。像這樣的案例舉不勝舉，全息投影博物館、全息投影伴舞、全息投影視頻電話、全息投影智能引導(dǎo)員等等，全息影像技術(shù)在眾多領(lǐng)域的涉足都已經(jīng)屢見不鮮了。例如專利文獻(xiàn)CN101826272A公開了一種幻影成像智能互動沙盤，環(huán)繞型多點觸摸屏幕展示模型沙盤內(nèi)更多詳盡內(nèi)容的信息，展示屏幕顯示多點觸摸屏操作者通過環(huán)繞型多點觸摸屏幕選定的內(nèi)容信息。專利文獻(xiàn)CN104777911A公開了一種基于全息技術(shù)的智能交互方法，該方法實現(xiàn)了用戶與全息投影系統(tǒng)之間的動態(tài)命令及智能交流，使用者可以同時依靠語音識別和體感動作來控制全息投影影像，并且投影影像具有智能性，可以識別使用者的聲音和動作，與使用者完成交流功能。

在當(dāng)今已呈普遍趨勢的數(shù)字技術(shù)中，全息影像技術(shù)這項偉大的創(chuàng)新還處在不斷開發(fā)和探索的過程中，將全息投影技術(shù)逐步運用到藝術(shù)、商業(yè)、舞臺、醫(yī)學(xué)、博物館展陳等各領(lǐng)域的設(shè)想，將會實現(xiàn)技術(shù)乃至藝術(shù)領(lǐng)域上的新突破，展現(xiàn)出新的美學(xué)范疇。

2結(jié)語

沉迷于全息影像技術(shù)的科學(xué)藝術(shù)家們相信，隨著人們對全息影像的需求不斷增大，對全息藝術(shù)形式也要求越來越豐富，對于未來，加上全息技術(shù)在各領(lǐng)域的不斷探索，全息投影技術(shù)將憑借真實再現(xiàn)及創(chuàng)造性自由等優(yōu)勢對未來的藝術(shù)創(chuàng)作乃至社會生活都會有非常廣泛的應(yīng)用前景。全息影像技術(shù)將引領(lǐng)我們進(jìn)入無所不能的全息時代，這項創(chuàng)新技術(shù)讓科技生生不息，也必將對新世紀(jì)人類文明的歷史產(chǎn)生顛覆性的影響。