“伪全息”可以称得上是全息显示界的“六耳猕猴”。它有着几乎可以以假乱真的本领,在视觉效果上,“伪全息”同样可以让人用肉眼看到三维立体图像悬浮在空中。但仔细观察就会发现,这些“伪全息”技术并不能实现立体影像360度可视,例如虚拟偶像演唱会虽然给我们呈现出了栩栩如生的立体影像,但是其必须在特制的舞台上,且要在黑暗当中才能实现,观众也必须要从特定的角度进行观看。
它实际上是一种叫做“佩珀尔幻象”的光学错觉技术,实质上是在各类介质(如全息投影膜、水雾、透明玻璃、墙体等)的辅助下,利用人眼视觉的偏差对大脑进行欺骗。其原理并不复杂,就是利用一张在保持清晰显像的同时,能让观众看见背后景物的全息投影膜,首先使物体在膜中形成虚像,再加上半透明投影膜背后的景象,视觉上就会给人一种立体的错觉,再加上CG(计算机动画)技术以及高亮度的灯光,这种立体影像就会给观众一种惟妙惟肖的真实感。
同样,基于光场的显示技术也能达到类似的3D视觉效果,但该技术采用的显示方法,实际上是与全息完全不一样的技术。所谓光场,指的是一束光在传播过程中所包含的信息,涵盖光线强度、位置、方向等信息。在一个具备厘米级定位精度的光场空间中,通过设置一个用光来定位的坐标系,就能实现现实环境和虚拟世界的精准叠加。
以光场为基础的显示技术,其本质是记录与显示物体在不同方向的光线来实现三维的视觉效果,但这种技术难以把光的全部信息还原出来,存在可视角度与显示分辨率无法同时满足的困难。
而真正的全息还在发展道路上摸索前行。全息技术路线可以分为激光全息和计算全息。目前利用激光技术的静态全息显示已经成熟,例如在一些博物馆就可以看到静态的展品三维图像。但是要进一步还原动态的影像,并且与三维图像产生交互,技术上还是非常困难的。
因为动态的光波相位震动非常强烈,而干涉技术需要震动范围尺度在纳米级别,从技术角度来说,实现这种震动范围尺度还很难。动态全息显示存在一定的技术瓶颈,主要表现为全息图片的还原速度。假如要达到人眼看图像呈现出的动态效果,需要让图像还原速度达到每秒24帧,而目前只能做到每秒1帧。决定全息图片还原速度的是激光打印技术,即如何在同一时间在全息图片上进行多点打印。激光打印技术越先进,全息图片所包含的信息就越丰富、越全面,还原出的立体图像就越完整。现阶段,激光打印技术还有很大的提升空间。
激光全息是借助参考光记录物光波的振幅和相位,而计算全息则是将全息记录与再现过程的一部分用计算机来完成,在确定物光波的数学描述后,可以利用计算机控制绘图仪或其他记录装置(例如阴极射线管、电子束扫描器等),用模拟的干涉图样合成全息图片。
畅想一下,未来的某一天,人们足不出户,秀丽山河尽在眼前;医生通过全息虚拟图像精准指导医疗仪器开展手术;通过远程视频会议,可以清晰感受到对方的神态语气……全息显示技术一旦获得重大突破,将会给显示技术领域带来翻天覆地的变革,甚至它还有希望成为一种远距离传输工具。
人们对美好视觉效果的追求,是推进显示技术发展的关键,而自然真实、三维立体的视觉效果是人们最终的目标,作为下一代显示技术的重要选项,全息技术必将不断发展成熟,书中场景一定会实现。
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