全息影像让科技生生不息

詹冉　殷铸灵

摘 要 随着社会观念的更新和技术的日益推进，本文首先对全息影像技术进行讲解，然后介绍了全息影像技术在热门领域发展，并通过相关代表性专利技术详细介绍了全息影像在该领域的具体应用。全息影像技术将引领我们进入无所不能的全息时代，这项创新技术让科技生生不息，也必将对新世纪人类文明的历史产生颠覆性的影响。

关键词 全息影像 全息投影 立体显示 电影 汽车

中图分类号：TB877.1 文献标识码：A

0引言

在 2015年春节晚会舞台上，李宇春凭借全息投影技术与“李宇夏”、“李宇秋”和“李宇冬”同台为世人展示了中国传统蜀绣，重现了魔法世界中的幻影成像的“魔法”。而让这些“魔法”成为现实，便离不开这高大上的“黑科技”全息影像技术。随着科学技术和新媒体日新月异地发展，魔法世界的场景在人类不断研究下已经渐渐变成现实，我们的生活也因全息影像技术的创新产生了不一样的美，而将全息影像技术应用于我们的日常生活也将指日可待。

全息影像技术是利用光的干涉和衍射原理将物体反射的特定光波以干涉条纹的形式把物体的振幅和位相都记录下来，再现物体真实画面的三维图像技术。全息影像技术突破了传统的声、光、电的局限，而且还能360度更直观、生动、真实地再现原生物体的立体影像，目前，已被广泛应用于三维立体影视、新闻媒体、汽车、医疗、教学、出版等众多领域，让我们的生活变得更加丰富多彩。

1全息影像技术在不同领域的应用

1.1全息影像在影视传媒领域

全息影像技术能使人通过沉浸感和存在感不断强化体验的真实感，这将给影视传媒领域带来巨大变化。在超大屏幕的影院里，戴上特制的眼镜，以超大立体画面配合环绕立体声音效让观众本身融入影片中，带来身临其境的真实感。与传统的 3D 显示技术相比，全息影像技术无需戴专门的偏光眼镜，不仅给观众带来了方便，同时也降低了成本，而且将展品以多视角的方式介绍给观众，更加直观。例如专利文献WO2006/118483A1立体投影系统，该系统通过将立体像对图像投影到球面、椭圆或抛物线的屏幕上来显示三维视觉信息，用于在不使用立体眼镜情况下实现具有立体视觉效果的单独或共同观看。可参见下图1：

1.2全息影像在汽车领域

全息影像技术在汽车领域的尝试也越来越多。汽车作为人们必不可少的交通工具，在安全性能上更是备受关注，汽车的安全行驶俨然成为重要的社会话题和技术保障。目前的汽车大多采用传统的倒车镜来传递车后方的信息，传统倒车镜视角狭隘，识别率较低，近几年来，后视摄像技术得到发展，其图像直观真实，但是无法获得车后方物体与汽车之间的空间分布信息，使驾驶员有时候很难进行判断，识别错误率也较高。专利文献CN201534522U立体可视倒车系统，结合了立体显示技术，实现了立体图像的实时处理，能够给驾驶员提供更多的空间信息，从而进行正确判断，减少事故的发生。专利文献CN102815267A涉及一种全息投影倒车影像方法及其系统，其利用现有的倒车影像和全息技术相结合，把后方的倒车影像在驾驶员前方三维空间成像，让驾驶员在倒车时只需要看着前面的立体影像，把倒车变成往前行车，大大降低了倒车的难度及有效避免了倒车所发生的交通事故。

1.3全息影像在医疗、教学领域

现有医疗机构、教学机构等主要采用的会诊和教学方式主要以图纸、视频、模型和实物为主，图纸和视频内容是以平面方式展现，观看人员理解起来较为困难，模型的表现形式较为单一粗糙，无法展现细节。而随着全息影像技术在医疗领域的涉足，这项技术将人体的健康数据和各类病变数据以三维可视化的方式展示出来，并且运用人机互动技术让使用者在数字人体上模拟各种病症的手术过程，彻底解决了传统方式的弊端，对于医疗事业健康发展也起到了积极推动作用。例如专利文献CN104376770 A公开了一种三维可视化模拟手术方法，运用高端数字化技术，取代过去的传统陈旧做法，进而达到视听直观，操作便捷，成本低廉、便于保存的目的。专利申请DE102014200915.4涉及一种用于借助至少一个成像模态来提供三维或四维的解剖的空间模型的方法，通过输出装置确定空间模型并且输出如全息图的空间模型，以解决复杂的解剖区域的成像问题，避免最细小的解剖改变或者身体部位的异常会被忽略，以及用户用肉眼就很快就丢失重要信息。设想在5年以后，一群医生正围坐在一个悬在办公桌上的大脑前讨论手术进展问题，而且医生们可以清楚地看到躺在手术里正在进行脑瘤切除病人大脑的每一个脑回，通过该全方位的全息图像医生便能一目了然地了解手术进展，病人和医生本身便不再因为多次手术而苦不堪言，一场干净彻底、无懈可击的手术就不再是梦想了。

1.4全息影像在出版领域

在数字出版物和互动出版物热火朝天的竞争当下，基于全息影像的互动技术也给传统出版业带来了新的发展与挑战。专利文献CN202878950U公开了一种裸眼3D复合图书，可参见下图2，该裸眼3D复合图书通过引入3D印刷技术（包括柱状光栅技术、圆点光栅技术、激光全息技术）和3dsmax分层渲染等计算机软件技术，将传统图书中的平面二维图像以三维的立体图像形式高度清晰地展现出来，使读者不借助特制的红/蓝、红/绿或偏振片眼镜，就可以裸眼阅读图书，赋予传统的平面图书以三维阅读、电子阅读的新功能，形成了一种既保留人们所习惯的传统图书版式，又运用现代科学技术显著扩展图书阅读功能、提升阅读品味，让读者在阅读中体会到立体空间的迷人魅力。而将全息影像互动技术应用于未来的图书印制、教学开发中，是未来出版和全息互动值得结合的方向，促进出版业的创新发展。

1.5全息影像在其他领域

在房地产行业使用全息结构图、全息投影沙盘、全息平面图、全息样板间等则可以有效解决房地产开发时样板房不可重复利用，资源浪费和环境污染等问题。而在博物馆、珠宝首饰等其他领域，多用270度和360度的全息影像进行展示；在舞台的商业运用中，为了满足观众的舞台观赏角度，多以180度的单片全息幕进行设计。像这样的案例举不胜举，全息投影博物馆、全息投影伴舞、全息投影视频电话、全息投影智能引导员等等，全息影像技术在众多领域的涉足都已经屡见不鲜了。例如专利文献CN101826272A公开了一种幻影成像智能互动沙盘，环绕型多点触摸屏幕展示模型沙盘内更多详尽内容的信息，展示屏幕显示多点触摸屏操作者通过环绕型多点触摸屏幕选定的内容信息。专利文献CN104777911A公开了一种基于全息技术的智能交互方法，该方法实现了用户与全息投影系统之间的动态命令及智能交流，使用者可以同时依靠语音识别和体感动作来控制全息投影影像，并且投影影像具有智能性，可以识别使用者的声音和动作，与使用者完成交流功能。

在当今已呈普遍趋势的数字技术中，全息影像技术这项伟大的创新还处在不断开发和探索的过程中，将全息投影技术逐步运用到艺术、商业、舞台、医学、博物馆展陈等各领域的设想，将会实现技术乃至艺术领域上的新突破，展现出新的美学范畴。

2结语

沉迷于全息影像技术的科学艺术家们相信，随着人们对全息影像的需求不断增大，对全息艺术形式也要求越来越丰富，对于未来，加上全息技术在各领域的不断探索，全息投影技术将凭借真实再现及创造性自由等优势对未来的艺术创作乃至社会生活都会有非常广泛的应用前景。全息影像技术将引领我们进入无所不能的全息时代，这项创新技术让科技生生不息，也必将对新世纪人类文明的历史产生颠覆性的影响。