【深度科普】工程機(jī)最炫應(yīng)用!全息投影了解一下
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:天蠶土豆 2018-03-21 09:09:05 加入收藏
特色小鎮(zhèn)、歷史館、企業(yè)展廳……案子海了去~工程投影新趣味全息投影,絕對讓甲方驚艷,讓觀眾贊嘆。
與普通投影技術(shù)不同的是,「全息投影」可以投射在空氣或?qū)嶓w上,真正呈現(xiàn)360度可視的3D立體效果。明基視界(微信號:BenQProjectors)簡單粗暴地解釋是——真能呈現(xiàn)一個「摸不著的實(shí)體」 。
這是你見到全息投影的第一個管道:電影場景。比如說《阿凡達(dá)》里對外星部落的立體地圖。
比如說《鋼鐵俠》里的痞痞男主動態(tài)繪制的立體草圖。
比如說《銀翼殺手2046》的立體完美情人。
這些是電影里的印象,現(xiàn)實(shí)中很少有人會拍著胸脯承認(rèn):我見過「真正」的全息投影。這種狀況,沒準(zhǔn)是因?yàn)橛行┱故痉桨缸屇阆氩坏剿恰溉⑼队啊埂?/p>
也就說,其實(shí)大家都見過。
一個為人熟知的例子是,2016年那場舉世矚目的杭州G20峰會。在專為20國首腦準(zhǔn)備的西湖文藝晚會上,結(jié)群成隊(duì)的芭蕾舞者獻(xiàn)出一支「科技路線」的水上芭蕾,觀之如驚鴻游龍,亦真亦幻,但仔細(xì)一瞧,會發(fā)覺玄機(jī)暗藏,翩翩起舞的芭蕾舞者可不全是真人,全息投影投射出的多位立體舞者,貢獻(xiàn)了半數(shù)的舞姿。
實(shí)在太神奇了,讓我們再看一次。
然后,我們也看看其他案例,有這樣的蝴蝶振翅。
還有近年流行的婚慶水晶宮。
以及展覽館常見的360°三維立體投影,仿若倒金字塔形的琥珀標(biāo)本。
這種「神奇操作」是如何完成的?首先得了解下全息投影的技術(shù)原理。
查閱百科介紹,是這么形容的:「全息投影」是利用干涉和衍射原理,記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的技術(shù)。
聽起來有些晦澀,干涉和衍射意指的是通過光線處理方式,將局部光線進(jìn)行迭加處理,理論上就會形成明暗不一的光波。
好了,這下我們至少知道一件事,那就是「全息投影」其實(shí)是一個光線和陰影互相追逐的游戲,但對于它具體如何生成的結(jié)論依然含糊。
這需要追溯下全息投影的前世今生。
1947年,英國物理學(xué)家丹尼斯·蓋伯Dennis Gabor在研究增強(qiáng)電子顯微鏡性能手段時,偶然發(fā)明了全息投影術(shù),這項(xiàng)技術(shù)很快地申請專利,并獲得1971年諾貝爾物理學(xué)獎。
盡量用白話說: 只要影像有足夠的亮度,投射到「半實(shí)半透」的介質(zhì)上,「半實(shí)」讓光線被干涉與折射、「半透」讓光線衍射,其實(shí)我們看到的是映在介質(zhì)上的影像,但因?yàn)榭床坏浇橘|(zhì)或說是忽略了介質(zhì),只看到影像,就會有如此如幻似真的效果。
這個理論是不是似曾聽過?其原理基本上與「海市蜃樓」是相通的。高亮影像折射到半實(shí)半透的介質(zhì),衍射到了人們的可視范圍之內(nèi),就成了這般迷幻模樣。
1947年丹尼斯·蓋伯提出這項(xiàng)理論技術(shù)后,十多年時間應(yīng)用范圍停留在學(xué)術(shù)研究,直到1960年激光被發(fā)現(xiàn),投影技術(shù)的發(fā)展日益成熟,全息投影商業(yè)化應(yīng)用才被提上日程。
基本上激光實(shí)現(xiàn)了足夠亮度的影像,但為了「穩(wěn)定呈現(xiàn)海市蜃樓」美景,投影介質(zhì)就顯得重要了。如何利用介質(zhì)打造出效果精美、穩(wěn)定、成本不太昂貴的全息投影方案呢? 這時「全息膜」被創(chuàng)造了出來。
全息膜問世于2001年,是用一種透明度很高(透光率>85%)的薄膜來反射全息影像,又由于周圍光線較暗,薄膜本身看不清,所以能「以假亂真」。
它的具體方法是,將全息膜傾斜45°,通過底部或者頂部裝置進(jìn)行投影,在一塊或者幾塊全息膜上折射。這樣觀看效果更加逼真,也可以在更大角度觀看到全息效果,那些提供360°、270°、180°3D全息投影方案的服務(wù)商,正是擇選了不同數(shù)目的全息膜。
華文世界最為知名的案例,估計就是「周杰倫隔空對唱鄧麗君」的方案,為了「復(fù)活」一代歌后鄧麗君,好萊塢特效制作團(tuán)隊(duì)「數(shù)字王國」利用虛擬影像重建技術(shù)和全息投影技術(shù),攻克「形神、語言、頭發(fā)」三大制作難題,歷經(jīng)百余個版本的不斷修正,最終讓已故天后出現(xiàn)在周杰倫演唱會上,獻(xiàn)唱3分30秒。
「復(fù)活」鄧麗君讓這項(xiàng)技術(shù)不僅停留在科技和商業(yè)領(lǐng)域,還牽動著人類內(nèi)心深處的情感。還原不可思議的先人形象,有如漢武帝找尋方士為李夫人「招魂」的現(xiàn)代版本,科技已經(jīng)不是最重要的,所要實(shí)現(xiàn)的夢才是主角。
正因?yàn)槿⒛ず?a target="_blank" class="inlink">投影機(jī)生成的全息效果精致清晰,栩栩如生,成本也趨于理想,所以時常在展覽館、舞臺演出、博物館、時裝秀上見到。
例如上海國際科普產(chǎn)品絕博覽會,將全息投影科幻秀與科幻小說《三體》的模型引進(jìn)科博會,立體呈現(xiàn)小說里的紅岸基地,利用光影折射衍射,創(chuàng)造出奇幻的空間感,是科普演繹方式的一大創(chuàng)新。
該項(xiàng)全息展品采用3臺明基BenQ專業(yè)工程投影機(jī)完成,選用機(jī)款備有7000流明的超高亮度、1920*1200的超高分辨率、2800:1的超高對比度、高品質(zhì)光學(xué)鏡頭,確保了此次展會栩栩如生完美影像的呈現(xiàn)。
因此,打造出逼真沉醉的全息投影,取決于幻景的制造者——工程投影機(jī),只有滿足以下條件的工程投影機(jī)才能合乎全息投影應(yīng)用要求。
一是畫質(zhì)卓越 。亮度高、色彩好、分辨率高的投影機(jī),讓立體影像無懼環(huán)境光線干擾,畫面清晰銳利,視覺逼真,是全息投影方案成功的基礎(chǔ)。
二是安裝彈性,穩(wěn)定耐用 。全息方案環(huán)境復(fù)雜,傾斜、豎直等設(shè)備安裝方式應(yīng)用較多,對投影機(jī)穩(wěn)定性要求較高。此外,工程投影機(jī)變焦范圍大、選配鏡頭多,符合方案設(shè)計要求。
三是強(qiáng)大的功能與連接性。 很多全息方案需要投影機(jī)進(jìn)行疊加與拼融,圖像校正功能尤為重要,調(diào)試和維護(hù)更順利。此外,信號傳輸與設(shè)備監(jiān)控也很重要,如HDBaseT可以讓布線更簡單,網(wǎng)絡(luò)控制和監(jiān)控則讓設(shè)備管理更方便。
總結(jié)來說,先讓我們一起回顧本篇開頭所提到的電影場景,奇幻之處包括幾項(xiàng)元素:光影浮空、影像立體,甚至是虛實(shí)互動。
或許在了解全息膜投影技術(shù)之后,覺得沒有像電影里那么奇幻,就好像魔術(shù)被說破一樣,主要是因?yàn)楝F(xiàn)階段投影技術(shù),還是無法大范圍穩(wěn)定的投影在透明透光的空氣里。
即便是號稱「真全息」的新興Displair之流,采用氣流墻作為介質(zhì);Bleen派系則是用LED燈打出光點(diǎn),都是小范圍或是短時間的立體投影方式。所以對展覽展示項(xiàng)目來說,簡單又能創(chuàng)造不可思議的驚喜感,貌似沒有多大玄機(jī)的全息膜投影,更顯得難能可貴了。
最后,明基視界另外介紹兩種投影形式,都能創(chuàng)造不錯的立體感,適合搭配全息膜投影方案,多種視覺驚艷,更能擄獲觀眾的心。
一是水霧投影。
水上景點(diǎn)經(jīng)常借用的營銷項(xiàng)目,將影像投射在噴射的水汽上,如人工噴泉、瀑布等,在旅游景區(qū)看過水幕電影的朋友,應(yīng)該不會陌生。
水霧投影的優(yōu)勢是因地制宜,因?yàn)榻橘|(zhì)本身的立體感,就能創(chuàng)造逼真感受,而且只要介質(zhì)有多大,就能投影出多大的影像,讓低廉成本投出巨大的影像,夜景下的觀賞效果十分酷炫。不過缺點(diǎn)就是因?yàn)榻橘|(zhì)不夠平整,畫面較為模糊,適合大型展示,不適合細(xì)部觀看。
二是激光旋轉(zhuǎn)投影。
利用高速旋轉(zhuǎn)的光棒,高速旋轉(zhuǎn)之后,利用光點(diǎn)殘影與觀眾視覺誤差,制造影像立體感。
2017年的CES國際消費(fèi)電子產(chǎn)品展上,英國倫敦新創(chuàng)公司 Kino-mo曾展出一項(xiàng)3D懸浮影像方案,一只碩大清晰的球鞋懸浮在半空,周圍還有兩串「土星環(huán)」環(huán)繞。
這樣的立體投影方案,是透過名為「Hypervsn」的精巧裝置進(jìn)行激光旋轉(zhuǎn)投影,體積小效果佳,意味著它能夠在門店推廣開來。
例如蘋果門店可以把iphone、Mac直接懸浮在空曠的區(qū)域,而快餐店懸浮的漢堡可以展示出具體每層配料。
不過高速旋轉(zhuǎn)問題也存在,旋轉(zhuǎn)的槳葉存在安全隱患,還會產(chǎn)生噪聲,而且成本相對昂貴,又受限于光棒尺寸,影像很難做大,因此適合小型展示,不適合大型展示。
展覽展示的成功要素,在于能帶給觀眾多精彩的驚喜感。 現(xiàn)階段立體投影能創(chuàng)造的新鮮感,仍是備受期待,從奧運(yùn)會開閉幕式到民間婚慶,全息投影的項(xiàng)目需求激增,特別是全息膜投影能創(chuàng)造的大、美、炫,預(yù)期將成為2018年工程領(lǐng)域一大熱點(diǎn)。
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