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3d全息投影技术原理

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全息投影技术(front-projected holographic display)又被叫做虚拟成像技术,是3D技术的一种,原指利用干涉原理记录并再现物体真实的三维图像的技术随着科幻电影和宣传引导,全息投影概念逐步发展到舞台演绎、展览会管等商业活动。我们平时看到和接触的全息投影严格来说其实并不算真正意义上的全息投影,只是采用珮珀尔幻像、边缘消隐等方法实现3D效果的一种类全息投影技术。全息技术被业界誉为显示领域的另一项革命性新技术。全息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记录和再现的技术。

 

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成像原理

其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,此即拍摄过程: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,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片。

 

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成像过程

显像过程,就是利用参考光对物光的完全重现,全息显成像过程光路图如下。

其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成象过程:全息图犹如一个复杂的光栅,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象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强,具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息,故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,而且能互不干扰地分别显示出来。

 

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现在全息投影技术被广泛用于展馆、舞台表演等商业活动中,就以初音未来演唱会为例子,世界上首例用3D全息投影技术举办的虚拟偶像的演唱会;利用透明膜全息投影,附着于玻璃来展示。尽管当时的技术还不够成熟,但是3D的视觉效果给观众带来无与伦比的体验。在初音后,许多舞台演艺都利用全息投影技术来丰富,不但可以产生立体的空中幻像,还可以使幻像与表演者产生互动,一起完成表演,产生令人震撼的演出效果。13年周杰伦“摩天轮”演唱与邓丽君隔空对唱;以及15年春晚李宇春的“分身术”,都是全息投影达到的效果。

 

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