家庭影院与音响技术

家庭影院与音响技术 班级：医学试验班1101 姓名：吕云飞 学号：3110000253 上课时间：周三11、12节 家庭影院与音响技术 真实的虚拟——3D全息投影技术 姓名：吕云飞  学号：3110000253  课程班级：周三11、12节  专业：医学实验班1101 【摘要】：全息投影技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。全息投影实现了3D图像的完美还原，使人们能够在裸眼的条件下感受立体图像，这是人类在图像处理中的一次跨越式的进步。全息投影给人们带来了全新的3D视觉盛宴，在光影之间，为我们展现出了虚拟之中的真实。 【关键词】：3D    全息投影技术  【正文】： 人类在对于视觉的追求上总是那样迫切，从最初的2D平面电视，到现在的3D电影，人们始终在光影的转换中追求着最为直接的体验，渴望在虚拟之中创造出一种真实。 2D图像的时代正伴随着现代科技的高速发展而渐渐落幕，而新的3D时代无疑将给我们的生活带来巨大的变革。正处在由2D向3D的转变的我们正见证着各种3D成像技术和设备正不断涌现，而我们对3D技术的普及充满着憧憬和期待。 2010年上映的美国大片《阿凡达》采用了全新的3D摄像技术，点燃了全球范围内对于3D成像的热情。的确，电影中利用3D技术为我们创造了一个梦幻般的世界，令我们感叹留恋于那个美妙的虚拟世界中。这就是3D技术的魅力，这就是3D技术的魔力。但当我们期待每一部3D电影的同时，也许我们会有这样的期待，是不是能够在摘掉3D眼镜时候，同样可以感受3D图像的美妙？能不能图像不再局限于银幕，而实现完全的立体图像？毫无疑问是肯定的。 全息投影技术（front-projected holographic display）利用光的干涉和衍射原理来记录并再现物体真实的三维图像。全息（Holography）即为使物体发出的衍射光能够被重现，且位置和大小保持不变，从而使得从不同位置观测会得到不同的物像。全息投影可构建近乎真实的3D图像，其应用无疑将引起图像领域的变革。 全息投影的实现主要通过两个步骤来完成，首先利用干涉原理记录物体光波信息，即为拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束，另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束发生叠加并产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间的变化强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体的光波信息全部记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便会得到全息图或称全息照片。 第二步则利用衍射原理再现光波信息，即为成像过程。全息图在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个像，即原始像和共轭像，再现图具有很强的立体感，可产生真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，所以原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，并且互不干扰的展现出来。 全息技术最早在1947年已经被提出，伦敦大学帝国理工学院的丹尼斯·咖伯博士发明了全息摄影技术，并得到了第一张全息图，而他也因此获得了1971年诺贝尔物理学奖。全息立体摄影解决了图像信息的记录问，有全息立体摄影获得的全息图记录了被记录物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息，可以提供视差。但第一代全息图却面临着光源相干性差、原始像与共轭像无法有效分离的问题。1960年激光的出现，提供了一种高度相干光源，为全息技术的进一步发展提供了可能，并由此进入了第二代全息阶段。第二代全息在立体成像、干涉计量检测、信息存贮等应用领域获得巨大进展。然而，激光再现的全息图但却失去了色调信息，于是科学家开始致力于第三代全息的研发。第三代全息为激光记录，白光再现的全息图，并在一定的条件下赋予全息图以鲜艳的色彩。然而，真正将全息技术推向应用则是第四代全息的问世，第四代全息采用白光记录、白光再现的全息图，使得全息术能够走出黑暗防震实验室，从而进入了更加广泛的应用领域。 虽然立体摄影很早已经提出，而如何对获得的全息图进行输出，即全息投影技术的第二个步骤，却经历了较长的发展和探索，直到2001年才有了突破。德国国家实验室研发了全息膜技术，使得三维图像的再现成为了可能。经过多年的发展，全息膜已经从第一代的1英寸栅格状网眼全息单元升级到如今的超薄高透光度的HoloPro全息膜，具有完美的显像效果。目前的全息投影光源来自与投影机，保证了光源强度的同时可对影响进行放大，采用两台投影机同步放映图像利用光的偏振得到立体视觉效果。 现代的全息投影技术已经慢慢的走进了我们的生活，全息投影改变了传统的声、光、电的格局，将美轮美奂的立体画面展现在观众面前，不断满足着我们对于视觉的需求，带给我们以震撼的感觉。 谈及全息投影，则不得不谈到初音未来全息演唱会，也许这场演唱会是目前最具有科技含量的演唱会，这是一次科技与艺术最为完美的结合，也是对全息投影最绚烂的诠释。如果没有全息投影技术，你也许永远不会想到，存在于虚拟世界的人物能够站在你的面前歌唱、演。这就是全息投影技术的魔力。2010年3月9日世嘉公司举办了一场名为“初音之日”的演唱会。而这场演唱会也开启了虚拟演唱会的先河，在这场演唱会上全息投影作为幕后的主角则完完全全的展示在世人面前。演唱会的主角初音未来来自于虚拟人物，但借助于全息投影，却可以真实的展示在观众面前，从人物的衣着再到人物的动作，都显得真实而自然，观众在欣赏初音美妙歌声的同时，更是一次视觉上的盛宴。演唱会采用德国Sax 3D全息透明屏实现的，这种采用了全息技术的透明投影屏幕能够显示特定角度的图像而忽略其他角度的光线，通过舞台上方的投影机将图像投在全息投影膜上，从而产生立体全息图像，完成了初音未来的“复活”。初音未来是世界上第一位借助于全息技术举办演唱会的虚拟偶像，在长达131分钟的演唱会中，初音以其美妙的声音，曼妙的舞姿，多变的造型，点燃了每一位观众的热情，现场的热烈程度绝对不会亚于真人明星。全息投影和初音未来一同成为了全世界瞩目的焦点。在此之后，初音又借助于全息投影，举办了数场大型的演唱会，每一次都产生了巨大的反响，而随着全息技术的发展，我们也看到，初音的形象越来越细腻，动作也越来越流畅，也许在将来，我们将会看到更多的虚拟演唱、表演等。虽然初音未来的演唱会在全球产生了巨大的轰动，但我们也会看到技术之中存在的缺陷。如演唱会中全黑的背景，无疑是这美轮美奂舞台之上的遗憾和瑕疵。毕竟这是商业性质的演唱会，采用的并非是最为理想化的全息技术，准确的说初音的形象并不是完全意义上的3D，准确的说应该是2.5D，这也表明全息投影技术还具有很大的发展空间和发展潜力，我们有理由期待全息投影为我们呈现更多的精彩。 通过全息投影的魔力，我们也许可以实现真正的“穿越”。全息投影辅助与信息的传输技术，可以实现超越时间和空间的隔阂。让不同地点的人们能够看到对方的立体图像，给人们以最为真实的体验。2012年江苏卫视跨年晚会就借助与全息投影技术，完成了时间穿越。全息投影还原了梅艳芳、邓丽君、张国荣的全息影响，将这些已故巨星的音容笑貌展现在世人面前，为观众实现了一次超越时间、超越生死的轮转。这场景无疑是奇妙的，足够震撼，足够感动，这就是全息投影。我们有理由相信，在不远的未来，我们的沟通将不再是局限于声音和平面图像，而是借助于全息所构建的立体画面，这样，你将感觉到自己不再是面对着机器，而仿佛是与对方面对面，感受对方最真实的图像。这无疑是通信领域的一个发展的方向。 全息投影突破了传统的声、光、电的局限，正改变着舞台，为观众带来了美轮美奂的舞美享受。全息空间成像色彩鲜艳，对比度、清晰度较高，空间感、透视感很强，不仅可以产生立体的幻想，还可以实现幻想与表演者的互动，产生令人震撼的舞台效果。 全息投影在展览展示行业同样具有极高的利用价值。全息投影极佳的现实效果和极具震撼力的表达形式，无疑满足了展览展示行业吸引眼球的目的。而对于顾客来说，全息3D投影则意味着，可以和展品进行一次全方位的接触。全息投影将为这个行业开辟崭新的营销方向。 全息投影是人们在追求视觉享受道路上的产物，全息投影的出现，极大的满足了作为观众追求酷炫感受的要求，在全息投影所构筑的光影世界中，人们可以尽情的徜徉在这个梦幻之中，得到前所未有的感受。全息投影是一种虚拟，却致力于创造一个真实。我们有理由期待全息投影在我们的生活中扮演着更重要的角色，带给我们更觉卓越的享受。 继续阅读