在科幻電影中主角面前可以憑空出現(xiàn)一塊虛擬屏幕，不僅揮揮手就可以改變屏幕上的內(nèi)容，甚至還能夠通過它實現(xiàn)遠程交互。這就是全息投影技術，這種黑科技由于效果逼真立體而受到了很多人的關注。身邊也有朋友在暢想，應用全息投影將明星展示出來，從而實現(xiàn)和偶像的零距離接觸，這種感覺想想都激動。
告別二維圖像黑科技讓你與明星零距離
不需要介質(zhì)這才是真正的全息投影
全息投影技術也稱虛擬成像技術，它是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實三維圖像的技術，它的實現(xiàn)分為兩個步驟。
第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息，也就是拍攝過程。被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產(chǎn)生干涉，把物體光波上各點的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強度，從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經(jīng)過顯影、定影等處理程序后，便成為一張全息圖，或稱全息照片。
全息投影拍攝過程圖解
第二步是利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息，也就是成像過程。全息圖猶如一個復雜的光柵，在相干激光照射下，一張正弦型全息圖的衍射光波可給出兩個象，即原始象（又稱初始象）和共軛象。再現(xiàn)的圖像立體感強，具有真實的視覺效應。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息，故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個圖像，通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像，而且能互不干擾地分別顯示出來。
科幻電影中的效果短期內(nèi)不可能實現(xiàn)
遺憾的是，科幻電影與現(xiàn)實差距甚遠，目前真正的全息投影技術還停留在實驗室階段，“投影介質(zhì)”問題極大地限制了全息投影技術的發(fā)展。筆者認為短時間內(nèi)這項技術不可能走到我們的身邊，大家現(xiàn)在還只能去電影院體驗“真全息投影”的精妙。
沒有全息也不怕類似技術應用廣泛
佩伯爾幻像是與全息投影非常類似的一個技術，目前應用也最為廣泛。這是一種很巧妙光學錯覺技術，燈光照射在真實表演者身上，透過玻璃映射在舞臺上的特定區(qū)域就形成了虛擬影像，看起來和“全息投影”非常類似。
佩伯爾幻像原理圖
佩伯爾幻像早已經(jīng)被廣泛的應用于各大舞臺上，在不久前春晚上周董演唱的《告白氣球》就是通過這種技術營造出了亦真亦幻的效果，引來觀眾的陣陣掌聲。更早以前，李宇春的《蜀錦》以及G20峰會的文藝演出也都是用佩伯爾幻像把觀眾帶進了亦真亦幻的迷城之中。
晚會中的科幻效果都是通過佩伯爾幻像完成的
除了大型演出之外，佩伯爾幻像也經(jīng)常被應用在時裝秀中，這項技術可以營造出科幻逼真的視覺效果，通過3D影像更好的把主題和細節(jié)展示在觀眾面前。不僅如此，這種虛擬現(xiàn)實相結(jié)合的方式比傳統(tǒng)的模特更能吸引觀眾的目光。
佩伯爾幻像在廣告行業(yè)也是大顯身手。眾所周知，立體影像要比二維平面的展示效果要好很多。這項技術將產(chǎn)品以立體的方式呈現(xiàn)出來，真實直觀的同時更是科技感十足，越來越多的企業(yè)選擇使用三維的方式在客戶面前展示自己的產(chǎn)品。
東京奧運會也將采用3D全息實時投影技術
除此以外，最近有消息稱2020年東京夏季奧運會也將采用3D全息實時投影技術。通過3D投影投射出真人大小的選手虛擬立體影像，讓人仿佛置身其中，站在運動員的身邊，完全重現(xiàn)激烈的比賽現(xiàn)場。并且該系統(tǒng)不要求參賽運動員佩戴運動傳感器，觀眾也不需要戴3D眼鏡觀看比賽。
雖然還沒有真正的全息投影，但是像佩伯爾幻像這類技術在各行各業(yè)已經(jīng)有了廣泛的應用。而奧運會3D全息直播的出現(xiàn)，更是能夠讓觀眾得到體驗超越時間和空間娛樂的機會。換句話說，不久的將來我們的日常觀影都可能會從二維進入到立體時代。
多點開花全息技術發(fā)展迅速
除了佩伯爾幻像，其他類似的全息投影技術也正在被研發(fā)當中，但正如前文所言，“介質(zhì)”是制約全息投影技術最大的阻礙，短時間內(nèi)這個問題還不太可能完美解決。放眼全世界，目前比較先進的全息投影技術共有三種實現(xiàn)方式。
空氣投影和交互技術：美國麻省理工學院的研究生達因發(fā)明了一種空氣投影和交互技術，這是顯示技術上的一個里程碑，它可以在氣流形成的墻上投影出具有交互功能的圖像。此技術來源海市蜃樓的原理，將圖像投射在水蒸氣上，由于分子震動不均衡，可以形成層次和立體感很強的圖像。
空氣投影和交互技術
激光束投射實體的3D影像：這項技術是由一家日本公司發(fā)明的，它主要是利用氮氣和氧氣在空氣中散開時，混合成的氣體變成灼熱的漿狀物質(zhì)，并在空氣中形成一個短暫的3D圖像。這種方法主要是不斷在空氣中進行小型爆破來實現(xiàn)。
360度全息顯示屏：南加利福尼亞大學創(chuàng)新科技研究院研制成功一種360度全息顯示屏，這種技術是將圖像投影在一種高速旋轉(zhuǎn)的鏡子上從而實現(xiàn)三維圖像，但是總體來看，這項技術依舊沒有擺脫對介質(zhì)的依賴。
未來3D全息影像的效果將會越來越好
目前這幾個技術雖然距離量產(chǎn)還有很遙遠，但已經(jīng)取得了一定的成果。不久的將來，筆者認為比佩伯爾幻像更高端的全息技術會走進我們的視野當中，雖然它們依舊不能擺脫對介質(zhì)的依賴，但是總體效果要比佩伯爾幻像更出色。
沒有真全息依舊可以迎接3D時代
查閱資料后筆者發(fā)現(xiàn)了一件很令人振奮的消息，真正的全息投影現(xiàn)在不只是一個概念，已經(jīng)進入了實驗室階段，目前已經(jīng)有公司可以實現(xiàn)真正的全息投影技術，能夠在空氣中投射出影像。當然問題依舊有很多，首先就是由于像素低，這種投影的效果很差。其次這種投影設備造價高達百萬美金，極其昂貴。因此在短時間內(nèi)還不可能走出實驗室。
真全息投影已經(jīng)進入了實驗室階段（圖片來自網(wǎng)絡）
筆者認為，沒有真正的全息投影我們同樣可以走進全息時代，因為類似佩伯爾幻像技術已經(jīng)足夠成熟。很多演唱會上都有應用，甚至它還可以讓已故的明星再次登臺。從效果來看，由于計算機渲染技術的不斷進步，雖然我們不能實現(xiàn)360度觀影，但是在特定的位置我們依舊可以看到逼真而立體的畫面效果，這不就意味著我們已經(jīng)進入全息時代么？
不久的將來我們或許就可以進入3D全息時代
展望未來，隨著新技術的發(fā)展和成本的不斷下降，3D影像將會在更多的領域被應用。暢想一下，或許未來地鐵站中的指路牌都會被3D影像所代替，到那時雖然可能像科幻片中那樣的投影還沒有出現(xiàn)，但我們依舊進入了全息時代。
