​MANCHUN-TECHNOLOGY

侧悬浮成像系统(空气成像,60/90型号)
浮于空中的器物在缓缓的转动,围在周围的参观者想抓住它,但伸出手却什么也抓不到。原来人们看到的悬浮物只是影像而已并不是真正的实物。
类似于周杰伦演唱会上邓丽君的效果的那种全息投影,应如何入门?
来源: | 作者:小子路 | 发布时间: 1345天前 | 1084 次浏览 | 分享到:
演唱会的全息是数字全息的发展方向之一,但是苦于材料限制,至今没有做到真正的全息。目前演唱会的全息术基本上是电控可变透明度的材料加上传统投影,这种技术并不能说是全息。

说道入门,首先你要熟练掌握傅里叶光学。
然后……剩下的都是材料学方向,努力做以下方面之一
1. 激光器小型化。
2. 激光纯度(直接影响相干长度)
3. 电控折射率薄膜,精度要做到每像素100纳米级别。是的,你的薄膜的制造工艺要媲美20年前的CPU工艺,而且尺寸要做到米的级别。

演唱会的全息是数字全息的发展方向之一,但是苦于材料限制,至今没有做到真正的全息。目前演唱会的全息术基本上是电控可变透明度的材料加上传统投影,这种技术并不能说是全息。

说道入门,首先你要熟练掌握傅里叶光学。
然后……剩下的都是材料学方向,努力做以下方面之一
1.
激光器小型化。
2.
激光纯度(直接影响相干长度)
3.
电控折射率薄膜,精度要做到每像素100纳米级别。是的,你的薄膜的制造工艺要媲美20年前的CPU工艺,而且尺寸要做到米的级别。

错觉,有时也能产生一种美丽。

   在介绍全息投影技术和所需设备之前,有必要先简单的了解下全息技术的发展历史,全息技术其实就是实现三维图像的记录和再现,第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,记录的难题早在1947 年就被攻克。一般的三维图只是在二维的平面上通过构图及色彩明暗变化实现人眼的三维错觉,而全息影像则包含了被记录物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息,观察者可以多角度来观察图像在不同角度的形态变化,如同有个真实的物体在那里一样。当然,现在的技术已经不再局限于记录真实的影像,还可以制作完全虚拟的三位数字影像。

   全息技术的第二步:再现,利用衍射原理再现物体光波信息。这在2001年才取得突破。主要归功于全息膜技术的诞生,使三维图像的再现成为可能。依靠这薄薄的透明膜,无论是T形台上的流光溢彩,还是舞台上虚幻影像,都可实现。随着全息膜的技术进步,现在一些全息膜里面有许多细细的线路丝。借助这些线路丝,人们通过手指触摸就能与全息影像进行互动。

   介绍完全息技术的梗概,再来看三维全息投影技术,通俗的讲就是"幻影成像",类似于大自然中的海市蜃楼,是一种无需配戴3D眼镜的裸眼3D技术,原理是通过不同数量的投影机把真实影像或事先经过精心制作并具有立体效果的数字影像均匀对称的投射在成像膜上。经过光的衍射和折射,再现三维影像,将三维画面悬浮在实景的半空中成像。具有很强的科技感和视觉冲击力,营造了亦幻亦真的氛围,具有强烈的纵深感,使人感官上身临其境。细分的话,三维全息投影还分有几大类,360度全息投影,270度全息投影,180度全息投影,实现方法和应用领域略有不同,在此不做过多赘述。这些技术在展示馆、博物馆、科技馆、档案馆、娱乐厅、展览会、博览会、图书馆等场馆有广泛的应用前景。3D动漫也在以这种全新的技术革新改变着人们对传统舞台的声光电技术的审美态度。比较有代表意义的就是VOCALOID的初音系列。初音MIKU也是世界上第一个使用全息投影技术举办演唱会的虚拟偶像。经过了一些前期的摸索和尝试,2010年的初音大感谢祭取得了非常大的成功,制作水准也比之前更为优秀,感谢祭采用的是德国Sax 3D公司的3D全息透明屏播放3D影像实现的,其实这场演唱会准确的讲是2.5D的,简单解释就是在屏幕上播放3D画面,就和看电影一样,只不过这个屏幕可以调节透明度,如调节为全透明的舞台上就只留下MIKU成像,原来就是调节屏幕中的局部粒子浓度显示出不透明效果并成像。

   知道全息投影的基本原理后,主要是要结合舞台的具体情况来选择。商业上常用的全息技术大致可分为两类:一类是背投方式,投影机直接将影像投射到全息膜上。另一类是利用反射,将投影或LED图像反射到呈45度放置的全息膜上。选择哪种投影方式,最重要的是考虑现场环境。如果我们希望物体看起来真实的话,周围的灯光、舞台与观众的距离、物体的比例大小等因素都是需要考虑进去的。

               下图是鱼果做过的一场全息投影的舞台。可以看到我们利用的是全息的反射原理,LED在地面上,与全息膜呈45°夹角。
                     

                            再来简单谈谈周杰伦的演唱会,我们来看一下这两张截图
                      
                      


              再来看这张图,就会发现现场会视频中有些片段是经过后期调色的,相比上图,角色明显提亮了许多,看上去更加清晰。
                     

       这场演唱会上的全息投影总体制作的非常不错,人物模型、材质、动画都有出彩的地方,这些都是需要一定美术基础才能顺利完成的。
         由于全息投影整体是偏暗的,因此当全息和真人放在一起对比时,还是会有很大差异。这是不是导演故意为之的就不清楚了。


                     

                     我们再来分析下这次全息投影所用到的投影技术。这是摄像机拍到的舞台顶视图。


                     




   出现邓丽君的全息屏在舞台中央,位于红尘客栈的布景内。为了突出真实性并营造舞台的整齐氛围,这个区域相对较暗,背景基本全黑,并且人物没有给追光。从上图中可以发现人物比较暗,或许是设计师在制作时考虑到配合现场效果,同时也保证了拍摄时不会过度曝光。

仔细看就会发现,左侧中间的位置,红尘客栈大门的下面便是LED屏幕,那里露出了邓丽君的下半身。说明演唱会中所使用的技术是将LED图像反射到呈45度放置的全息膜。

当然现场看全息投影和在视频中看到的影像会有所差距,全息技术带给人的视觉观感仍然是十分震撼的。而且随着全息技术的不断发展,全息的临场真实感也会在未来变得越来越好。如果有机会能去看一次现场的全息演出,相信会很有更大的收获。

   最后我想说明一点,全息投影技术的飞速发展,的确带给了人们一次又一次的视觉盛宴,随着全息技术的完善和普及,具备一些设备常识,布置一场全息投影已经不再是一件很困难的事情。但从本质上讲,技术本身只是一种还原思想的工具,技术越先进,越能更好的辅助并还原设计者的设计理念,相信最完美的技术一定可以无限接近设计者的想要表达的初衷和他们脑中那个无与伦比的世界。但这一切的核心,都是那个最本源的思想萌芽,这颗小苗是一切外在画面和表现形式的支柱与灵魂。这也是我们一直以来抓在手上不愿放掉的东西。

错觉,有时也能产生一种美丽。但终究不会长久。真正撼动人心并使人产生共鸣的,不是外在的表现形式,也不是缤纷绚丽的色彩和唯美的场景,而是人类在追求自由与艺术的道路上展现出的坚韧不拔的精神,灵魂的跃动,以及对美的认知。