引言
全息投影技术(front-projected holographic display)也称虚拟成像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。
那么什么是干涉和衍射呢?
干涉(interference),指满足一定条件的两列相干波相遇叠加,在叠加区域某些点的振动始终加强,某些点的振动始终减弱,即在干涉区域内振动强度有稳定的空间分布。
衍射(diffraction)是指波遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象。
迄今为止"全息投影"最成功的应用
为什么给这个“全息投影”打上引号呢?手法真的很高明,包括写这篇文章前的我也一直蒙在鼓里。
一切都从初音未来来的演唱会开始......
随着初音未来在二次元领域人气爆棚,粉丝们就盼望着他们心中的偶像有一天能够穿越次元的壁垒,来到舞台上开一场“真人”演唱会。2009年,在日本埼玉体育馆举行的Animelo夏季动漫演唱会上,初音未来第一次作为嘉宾登台演出。尽管这次表演仅仅是在舞台的大屏幕上*放播**了一段视频而已,但还是赢得了观众们的热烈支持。仅仅过了一个月之后,在初音未来诞生两周年的纪念活动上,初音未来真的走出了大屏幕,以一种独特的形式“站”在了舞台上,实现了和作曲家、歌手的同台表演,让现场观众大呼过瘾。
下面是初音未来演唱会的一段视频
https://v.qq.com/x/cover/h4oh7w6r1yu8zv5/p00120oj774.html
初音未来已经从2D变成了3D,而且还可以跳舞,那么如何让她真正走出屏幕呢?在看似空荡荡的舞台上投射出一个活动的虚拟形象,不禁让人联想到传说中的“全息”技术,而粉丝们也一般将初音未来的表演称为“全息投影”。实际上,真正的全息技术可没那么简单,初音未来能站在舞台上,用的只是一些比较高级的障眼法,其中用得最多的是一种叫做“DILAD Screen”的屏幕来进行投影的技术。
DILAD Screen是由Kimoto公司开发的一种几乎透明的聚酯投影膜,只要将聚酯膜贴在透明玻璃板(或者亚克力板)上,然后把玻璃板立在舞台上,从背面用多台高分辨率投影机来投影就可以了。由于DILAD Screen本身的透明度非常好,因此在适当的光线条件下,观众在一定距离之外几乎是看不到这块板的,自然就产生了初音未来凭空出现在舞台上的错觉。

除了DILAD Screen之外,初音未来的演出还采用过其他一些投影技术,例如2012年采用的Eyeliner投影。Eyeliner是通过上方的投影机将影像投射到地板上的反射材料上,再反射到一张倾斜放置的透明薄膜上形成影像。这种方式投射的影像立体感更强,而且由于角度的原因,薄膜相比DILAD Screen更不容易被观众察觉,因此效果也更好。


上面的是第一种投影方案,下面我们来介绍今天的重点,自制的投影方案——采用投影机或其他显示方法光源折射45度成像在幻影成像膜的全息投影。
这个方案很好玩,可以自制,当然你可以和我一样上某宝直接购买。
网上买的可以略过哈!
1、用圆规画个圆。圆规该买来就有个尖头,把尖头拔出插上笔芯就能画了。

2、用尖尖的东西画五条半径,就是画4个角,每个角70度。

3、画圆心角的弦,构成四个顶角为70度的三角形,然后把它们剪下来。

4、用透明胶贴起来,这样就得到了一个四棱锥。



完成!
视频的制作方法
制作全息投影的视频需要一定的软件能力,如果你有需要我也很乐意为你免费制作。首先你必须要四个摄像机,无论实景还是虚拟的三维。我们需要把相同设置参数的摄像机放在距离要表现物体的相同距离和高度上产生四个视图,前视图,后视图,左视图,右视图然后同时实时进行录制。
下面是我制作完成的一段视频
https://v.qq.com/x/page/a0375q4xagq.html
生成的四组图像要摆放到距离中心点相同的距离上,可以通过制作软件中的珊格和参考线工具辅助完成这项工作,请注意录制的视频背景必须为黑色。
嗯!经过以上两步你就可以完整去享受这种3D投影了!
如果你还会使用MMD那就太好了,这个就像是为它量身打造的设备!


最后讲讲“真”的全息投影吧!
全息投影技术一共分为以下三种:
1、在美国麻省一位叫Chad Dyne的29岁理工研究生发明了一种空气投影和交互技术,这是显示技术上的一个里程碑,它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。此技术来源海市蜃楼的原理,将图像投射在水蒸气上,由于分子震动不均衡,可以形成层次和立体感很强的图像。
2、日本公司Science and Technology发明了一种可以用激光束来投射实体的3D影像,这种技术是利用氮气和氧气在空气中散开时,混合成的气体变成灼热的浆状物质,并在空气中形成一个短暂的3D图像。这种方法主要是不断在空气中进行小型*破爆**来实现的。
3.南加利福尼亚大学创新科技研究院的研究人员宣布他们成功研制一种360度全息显示屏,这种技术是将图像投影在一种高速旋转的镜子上从而实现三维图像,只不过好像有点危险可以说这些技术很多国家都在研制,毫不夸张的说这项技术它包含了未来,谁最先使用这项技术,谁就最先走入未来的先进技术行列。全息投影技术是全息摄影技术的逆向展示,本质上是通过在空气或者特殊的立体镜片上形成立体的影像。不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感,全息投影技术是真正呈现3D的影像,可以从360°的任何角度观看影像的不同侧面。
好了通过今天的叙述如果你想的话也可以做出自己的全息投影项目了,下次见!