3D技术——从三维投影到全息成像是如何实现的?
实现全息成像技术的原理与实验验证

实现全息成像技术的原理与实验验证全息成像技术是一种能够以三维形式记录和再现物体的图像的先进技术。
它不同于传统的摄影和电视技术,能够捕捉到物体的全部信息,包括形状、颜色和光的相位信息。
全息成像技术的原理基于光的干涉和衍射现象,通过使用激光光源和干涉仪器,可以实现对物体的全息图像的记录和再现。
全息成像技术的原理可以简单地解释为,当激光光束照射到物体上时,光束会被物体表面反射、散射和透射。
其中,反射光束和透射光束会与参考光束相干叠加,形成干涉图案。
这些干涉图案会被记录在感光介质上,例如全息底片或者光敏材料。
在记录的过程中,光的相位信息也被保留下来。
当再现全息图像时,需要使用与记录时相同的光源和干涉仪器。
当再次照射全息底片或者光敏材料时,光束会被衍射,从而再现出物体的全息图像。
这个图像具有立体感和真实感,能够让观察者感受到物体的深度和细节。
为了验证全息成像技术的有效性,科学家们进行了一系列的实验。
其中一个经典的实验是双光束全息术。
在这个实验中,一个激光光源被分为两束,分别称为物光和参考光。
物光照射到物体上,经过反射、散射和透射后,与参考光相干叠加。
这个干涉图案被记录在感光介质上。
为了再现全息图像,需要将全息底片放置在一个与记录时相同的光源下。
当光源照射到全息底片时,光束会被衍射,从而再现出物体的全息图像。
观察者可以通过调整观察角度,来欣赏到不同的视角和深度感。
除了双光束全息术,还有其他一些实验也被用来验证全息成像技术的原理。
例如,数字全息术通过使用计算机生成的数字全息图像,可以实现对物体的高分辨率再现。
这种方法不需要使用全息底片,而是通过计算机算法来模拟全息成像的过程。
另一个实验是利用可见光的全息显微术。
传统的显微镜只能呈现物体的二维图像,而全息显微术可以呈现物体的三维图像。
通过将样品放置在全息底片上,再次照射可见光,可以实现对微小物体的全息成像。
这种方法对于生物学和医学领域的研究具有重要意义。
总结起来,全息成像技术是一种能够以三维形式记录和再现物体图像的先进技术。
全息成像原理及三维重建方法

全息成像原理及三维重建方法全息成像是一种利用光学原理将物体三维信息记录下来的技术。
它是通过一种特殊的光学装置捕获物体的全息图像,并在需要的时候通过光的干涉实现三维图像再现的技术。
全息成像不仅能够记录物体的外形,还能够记录物体的深度信息,因此在三维重建、防伪和显示技术等领域有广泛的应用。
全息成像的原理是基于光的干涉效应。
当一束激光照射到物体上时,它会发生散射,形成物体的复杂光场。
在这个过程中,物体的光场与参考光场相互干涉,形成一种可以被记录的干涉图样。
通常情况下,使用一块光敏材料,如光致休克玻璃(Holographic Plate)或者光致聚合物(Holographic Polymer)来记录干涉图样。
全息成像的过程分为记录和重建两个主要步骤。
在记录过程中,首先需要准备一束参考激光光束和一束物体激光光束。
参考激光光束直接照射到光敏材料上,形成参考光场。
物体激光光束经过物体散射后再照射到光敏材料上,与参考光场发生干涉作用。
这样,光敏材料上就会记录下这两个光场的干涉图样,形成全息图。
在重建过程中,当同样的参考激光光束照射到全息图时,光场会发生干涉,使得原始物体的三维信息以虚像的方式再现出来。
在全息成像中,三维重建是非常关键的一步。
一种常用的三维重建方法是数字全息成像。
数字全息成像通过将全息图数字化,然后利用计算机算法对全息图进行处理,以获得原始物体的三维信息。
这种方法相比传统的光学重建方法更加灵活,可以实现实时和动态的三维重建。
数字全息成像中的三维重建算法包括波前传播算法、双线性插值算法和光栅算法等。
其中,波前传播算法是最常用的一种算法。
它基于光的传播规律,通过解卷积的方法将被记录的光场还原到物体的三维信息。
双线性插值算法则利用了光的干涉规律,通过对样本点插值得到整个物体的三维信息。
光栅算法是一种比较复杂的算法,它通过将全息图分成很多小区域,并利用光栅来提取每个小区域的光学信息,进而重建三维图像。
除了数字全息成像,还有其他一些三维重建方法,如圆锥束投影重建法和层析重建法。
全息投影技术原理

全息投影技术原理引言随着科技的不断发展,全息投影技术逐渐成为一种引人注目的创新技术。
全息投影技术可以在空气中呈现出真实感十足的三维图像,无需任何特殊眼镜或设备。
那么,全息投影技术的原理是什么呢?本文将会为您详细解析全息投影技术的工作原理。
全息投影技术的基本原理全息投影技术的基本原理是利用光的干涉和衍射现象来实现对三维图像的投影。
光是一种电磁波,它在传播过程中会发生干涉和衍射现象。
通过利用这些现象,我们可以将光波的相位和振幅信息转化为一种可见的三维图像。
全息投影技术的实现步骤1. 捕捉三维图像全息投影技术的第一步是捕捉三维图像。
为了实现这一步骤,通常使用激光束将物体照射,并使用相机或传感器来记录物体反射或透射的光。
这样可以得到包含物体形状和纹理的三维图像数据。
2. 分解激光束捕捉到的三维图像数据经过处理后,需要将其转化为激光束。
这一步骤通常使用光学元件,如空间光调制器(SLM)来将图像数据转化为光波。
SLM可以调节光波的相位和振幅,从而实现对图像的精确控制。
3. 光的干涉转化为激光束后,接下来需要将光束分成两个部分。
一个部分称为参考光束,另一个部分称为物体光束。
参考光束是一个单色激光,它没有经过物体的反射或透射,而物体光束则是经过物体反射或透射后的光。
4. 光的合成参考光束和物体光束在某个特定点相遇时,会发生干涉现象。
这种干涉现象会导致光波的相位和振幅发生变化,最终形成一个新的光波。
5. 光的衍射合成后的光波会在投影区域呈现出三维图像。
这是因为合成后的光波在传播过程中会发生衍射现象。
衍射现象使得光波的振幅和相位在不同的位置发生变化,从而形成了一个空间上连续变化的三维图像。
6. 观察和交互观察者可以通过裸眼或特殊的投影设备来看到呈现在空中的三维图像。
观察者还可以通过手势或其他交互方式与图像进行互动,增强用户体验。
全息投影技术的应用领域全息投影技术具有广泛的应用领域。
在医学领域,全息投影技术可以用于进行解剖学教育和手术模拟。
3d全息投影技术原理

3d全息投影技术原理全息投影技术是近年来备受关注的一项前沿技术,它能够使人们看到逼真的立体图像,给人一种身临其境的感觉。
其中,3D全息投影技术是全息投影技术的一种重要应用形式。
本文将介绍3D全息投影技术的原理及其应用。
一、3D全息投影技术的基本原理3D全息投影技术基于光的干涉原理,通过将物体的光场信息记录在光敏材料上,并利用激光光源重建物体的光场,从而实现逼真的立体图像的投影。
具体的工作步骤如下:1. 光场的记录:首先,利用激光光源将物体照射到光敏材料上,形成物体的光场分布,同时,参考光也照射到光敏材料上。
2. 干涉图案的形成:物体的光场与参考光相干叠加,形成干涉图案。
这是3D全息投影技术的核心步骤。
3. 全息图的固定:在光敏材料上形成干涉图案后,需要将其进行固定。
这一步骤可以利用化学方式或物理方式实现,确保干涉图案的稳定性。
4. 全息图的重建:通过将固定的全息图放入光学系统中,利用激光光源照射,可以实现物体的光场重建,从而产生逼真的立体图像。
二、3D全息投影技术的应用领域1. 教育领域:3D全息投影技术可以为教育提供更多形式的展示方式。
例如,在生物学教学中,学生可以通过全息投影技术观察人体的解剖结构,呈现更直观、立体的效果,提高学生的学习兴趣和理解能力。
2. 娱乐产业:3D全息投影技术在娱乐产业中有着广泛应用。
例如,音乐会中的明星表演可以通过全息投影技术实现,使观众可以看到逼真的虚拟表演,增加娱乐效果。
另外,主题公园、游乐场等娱乐场所也可以利用3D全息投影技术创造出各种立体的惊奇效果,吸引游客。
3. 广告宣传:3D全息投影技术可以为广告宣传提供全新的方式。
不同于传统的平面广告,通过全息投影技术呈现的广告可以立体、生动地展示产品的特点,吸引观众的眼球。
4. 视觉艺术:3D全息投影技术被应用于视觉艺术领域,可以创造出更加逼真、立体的艺术形式。
艺术家可以利用全息投影技术实现自己的创意想法,展示出更加出色的作品。
3d全息投影的原理解析

3d全息投影的原理解析近年来,随着科技的不断发展,3D全息投影技术逐渐走入了我们的视野。
在各种展览、演示和娱乐场所中,我们常常可以看到令人惊叹的3D全息投影效果。
那么,什么是3D全息投影?它的原理究竟是如何实现的呢?在本文中,我们将对3D全息投影的原理进行深入解析。
一、3D全息投影的基本原理3D全息投影是一种能够模拟真实物体形态和光学特性的投影技术。
它的基本原理是利用激光的相干性和全息记录技术,分别记录并再现目标物体的形状信息和光学信息。
具体步骤如下:1. 目标物体的形状信息记录:首先,利用激光束将目标物体从不同角度进行照射,产生的散射光与参考光进行干涉。
干涉的结果会在感光介质上形成一系列的交叉条纹,这些条纹记录了目标物体的形状信息。
2. 目标物体的光学信息记录:接下来,将目标物体恢复至其原始位置,并利用激光束将同一场景中的物体照射一遍。
同样,通过干涉现象的记录,可以得到物体的光学信息。
3. 3D全息图的制作:将形状信息和光学信息两种记录结果进行合成,形成一张完整的3D全息图。
全息图中的每一个像素都包含了目标物体的全部信息。
4. 3D全息投影:对全息图进行展示,通常是利用激光光源进行照射,在适当的成像介质上产生全息图像。
观众可以通过裸眼或者特殊的眼镜看到真实物体的三维投影。
二、3D全息投影的应用领域3D全息投影技术在各个领域都有着不同的应用。
下面简要介绍几个现有的应用领域:1. 广告宣传:3D全息投影技术可以将产品以逼真的形态展示给观众,给人留下深刻的印象,提升产品的宣传效果。
2. 教育培训:在教学中,3D全息投影技术可以模拟出各种复杂的场景和实物,帮助学生更好地理解和学习知识。
3. 艺术表演:3D全息投影技术可以为舞台表演带来更多的想象空间,创造出更为炫目的视觉效果,增加观众的观赏乐趣。
4. 医疗影像:在医学领域中,3D全息投影技术可以将人体器官以3D形式展示出来,帮助医生更准确地进行手术规划,提高手术的成功率。
全息投影技术及其实现原理

全息投影技术及其实现原理全息投影技术是一种能够产生三维图像的技术,它将光学原理、计算机图形处理技术和激光技术结合起来,可以实现逼真的全息图像。
在电影中,我们经常看到这种情景,人物似乎从屏幕上冲出来,整个画面被填满了。
与之相比,这种技术也会在医疗行业、航天工业、设计行业等领域得到广泛应用。
本文将会探讨全息投影技术的实现原理及其应用。
一、全息投影技术的实现原理全息投影技术的实现原理与光学干涉原理密不可分。
光学干涉是指当两束光波在空间中相遇时,它们会产生干涉,形成一些互相支撑、互相抵消的光线。
在全息投影中,激光被分成两束,其中一束作为参考光,另一束则经过物体反射(或透射)后形成了被记录的光;参考光与被记录光经过特定的处理后,被记录在一块干片(或灵敏表面)上。
当需要回放时,仅需使用与参考光使用的同样光线、角度、波长的光源,能够在二维平面上观察出逼真的三维图像。
二、全息技术的种类根据其用途和实现方式,全息投影技术可以分为很多种类,以下是其中一些:1.传统全息技术传统的全息技术是采用和上文所说相同的方式,将物体反射的光和参考光进行光学干涉,记录在干片上,形成平面全息照片。
通过这种方式,全息图像必须在同样的角度和高度下呈现,只有略微的视角变化即可导致图像失真。
而且,全息照片可能会受到周围环境和光线的影响而失效。
2.数字全息技术数字全息技术是一种新型的全息投影技术,其实现方式是将反射和透射成像与计算机图形处理技术相结合。
利用计算机处理被记录的全息图像,形成一个数字信号来存储图像。
回放时,可以通过特殊的设备解码数字信号,使它成为具有三维效果的视觉影像。
还可以在不同的观看角度中获得高质量、高保真度的图像。
3.真实时全息技术真实时全息技术是指利用计算机图形处理技术、激光或光纤传输、反射镜和其他相关设备实现实时处理全息图像。
与数字全息技术类似,这种技术可以在一定程度上消除图像失真和噪声。
另外,真实时全息技术还可以与其他现代技术结合,例如虚拟现实技术、增强现实技术等,产生更加引人入胜的体验。
3d全息影像技术
3d全息影像技术3D全息影像技术是一种利用光学原理制作出的一种三维全息图像的技术。
该技术是利用激光束将场景的光信息记录到一块特殊的照相底片上,然后通过特殊的光学系统将这张底片上的信息重建成一个实物体的虚像。
这种虚像具有完全的三维性,不仅可以观察其表面的形状和纹理,还可以观察其内部结构。
3D全息影像技术是一种前沿的技术,其应用范围极为广泛,涉及到医学、军事、科研、教育和娱乐等众多领域。
其重要性也日益凸显。
3D全息影像技术的基本原理是将场景的光信息记录到一块特殊的照相底片上,这个过程中,使用的是激光器等源点,将激光束分成两条,一条直接射向照相底片,另一条先经过物体的透明区域,将透明区域的光信息也记录在照相底片上。
当两条激光束回合时,就会产生一条光的干涉条纹,这些条纹就是记录了场景的光信息。
这张记录了光信息的照相底片称为全息底片。
3D全息影像技术的核心是全息底片和重建光。
全息底片是实现全息影像技术的最核心元素。
而重建光则是将全息底片上的场景真实再现的光。
当重建光透过全息底片时,就会将底片上存储的光信息“重建”回原来的场景。
为了制作出高质量的全息影像,需要对全息底片、重建光源等因素进行优化。
3D全息影像技术的应用非常广泛,特别是在医学领域中。
它可以帮助医生进行实时显微手术,观察手术区域内部结构,从而更准确地进行手术操作,避免手术风险和误伤;还可以用于对身体的各种部位进行扫描,诊断病变的位置和程度,为疾病治疗提供更精确的依据。
3D全息影像技术在军事领域也有广泛的应用。
它可以用于制作出高分辨率的雷达图像和高精度的地形图像,为军事飞行器的导航和战术决策提供有力的支持。
同时,它还可以用于制作出军事目标的三维全息模型,帮助军队进行实战演练和军事打击。
在科研领域,3D全息影像技术也被广泛运用。
它可以帮助科学家研究更加微小、更加复杂的物体,如分子、细胞、器官等,并对其内部结构进行三维重建,为研究生命科学等领域的问题提供更准确的解决方案。
3d全息投影怎么做出来的
数字王国3D全息投影3d全息投影怎么做出来的?邓丽君出现在了周杰伦的演唱会,据说花了2千万人民币,如此昂贵的成本,那么到底3d全息投影是怎么做出来的呢?主要组成设备1、三维图像显示及控制系统1)、360全息专用投影设备2)、360全息影像用高背投幕3)、图像反射系统及显示系统4)、高性能图形计算机工作站所谓360度幻影成像系统就是由透明材料制成的四面锥体,观众的视线能从任何一面穿透它,通过表面镜射和反射,观众能从锥形空间里看到自由飘浮的影像和图形。
四个视频发射器将光信号发射到这个锥体中的特殊棱镜上,汇集到一起后形成具有真实维度空间的立体影像。
三维画面悬浮在实景的半空中成像,营造了亦幻亦真的氛围,效果奇特,具有强烈的纵深感,真假难辩。
柜体时尚美观,有科技感。
顶端四面透明,真正的空间成像色彩鲜艳,对比度,清晰度高;有空间感,透视感。
形成空中幻象中间,360度空间成像系统,360度全息成像系统将三维物体悬浮在实景的半空中成像,具有强烈的纵深感,真假难辩。
顶端有神秘透明金字塔,下部的方柜充满未来和科技感。
结合实物,实现影像与实物的结合。
也可配加触摸屏实现与观众的互动。
可以根据要求做成四面窗口,每面最大2 -4米。
可做成全息幻影舞台,产品立体360度的演示;真人和虚幻人同台表演;科技馆的梦幻舞台等。
让您的客户尖叫,让路人驻足瞻望,科幻电影中的全三维影像终于变成现实。
可结合实物,实现影像与实物的结合。
也可配加触摸屏实现与观众的互动。
可以根据要求做成四面窗口,每面最大2-4米。
可做成全息幻影舞台,产品立体360度的演示;真人和虚幻人同台表演;科技馆的梦幻舞台等。
适合表现细节或内部结构较丰富的个体物品,如名表、名车、珠宝、工业产品、也可表现人物、卡通等,给观众感觉是完全浮现在空气中,具体尺寸可以根据客户的要求灵活设置。
三维全息影像是由透明材料制成的四面锥体,观众的视线能从任何一面穿透它,通过表面镜射和反射,观众能从锥形空间里看到自由飘浮的影像和图形。
3d全息显示原理
3d全息显示原理3D全息显示是指通过透视原理,将物体的三维立体形象以全息形式呈现在观察者面前的一种显示技术。
与传统二维显示技术相比,3D全息显示能够提供更加真实、逼真的观察体验。
下面将详细介绍3D全息显示的原理。
首先,我们需要了解全息的基本概念。
全息是指根据物体结构的特点,通过一种光学记录过程,将物体的全部信息保存在一张特殊的全息照片中,包括物体的形状、颜色、纹理等。
通过观察这张全息照片,我们可以感受到被记录物体的三维立体效果。
在3D全息显示中,最常用的记录过程是利用激光作为光源,将物体反射的光和同步引入的参考光交叉干涉,形成了全息照片。
具体步骤如下:1.激光记录:首先,利用激光器发射一束单色强度均匀的激光光束,作为全息图的光源。
这束激光光束经过透镜系统的聚焦后,照射到待记录物体的表面。
物体上的微小波纹结构通过反射激光光束,形成了物体的图像信息。
2.参考光束:同时,一部分激光光束被分离出来,作为参考光束。
这个光束经过准直和扩束后,与物体反射的光束相干叠加。
3.干涉记录:物体反射的光束和参考光束在全息板上交叉干涉。
全息板是一种具有高频率光学覆盖层的透明介质,可以将交叉干涉产生的干涉花样保留下来。
全息板上的每个像素都代表了物体表面一个微小区域的光学特征。
4.显示:全息板被照射时,根据横向和纵向的扩展参数,整个全息图像会被立体再现出来。
观察者可以从各个角度观察到物体的真实三维形象。
此时,光源可以是一束激光光束,也可以是一束白光,以产生彩色的3D 全息图像。
在3D全息显示中,为了提高全息图像的清晰度和亮度,还需要借助衍射光学和光学信息处理技术。
衍射光学可以通过改变全息板的参数来调整光束的方向和形状,以获得更好的观察效果。
光学信息处理技术可以对全息图像进行数字化处理,进一步提高显示效果。
未来,随着科技的不断进步,3D全息显示技术将会得到更广泛的应用。
例如,全息显示可以应用于医学图像、建筑设计、虚拟现实等领域,为人们提供更加真实、逼真的观察体验。
全息投影实验原理
全息投影实验原理全息投影是一种通过光的干涉和衍射原理,将三维物体的信息以全息图的形式呈现出来的技术。
它不同于传统的图像投影方式,可以呈现出更加逼真和立体感的效果。
全息投影的原理可以概括为以下几个步骤:光的分波、干涉、记录和重建。
光的分波是全息投影的第一步。
在全息投影实验中,一束激光光源被分为两束:参考光和物光。
参考光直接射向全息板,而物光则经过与被投影物体的相互作用后再射向全息板。
接下来是干涉过程。
参考光和物光在全息板上发生干涉,通过干涉产生的干涉条纹记录下了物体的相位和振幅信息。
干涉条纹是由两束光的光程差导致的光强分布的变化,其中记录了物体的形状和纹理等信息。
然后是记录全息图。
在全息投影实验中,干涉条纹被记录在全息板上,全息板是一种特殊的光敏材料。
当干涉条纹通过光敏材料时,材料中的光敏颗粒会受到光的照射而发生化学反应,形成一种记录介质。
这种记录介质保留了干涉条纹的相位和振幅信息。
最后是重建全息图。
当要查看全息图时,需要使用与记录时相同波长的激光光源照射到全息板上。
光照射到全息板上时,会激发记录介质中的光敏颗粒,使其发生相位和振幅的变化,从而重现干涉条纹。
通过这种方式,全息图中的物体信息被重建出来,可以呈现出三维的立体效果。
全息投影的实验原理基于光的干涉和衍射现象,通过记录和重建干涉条纹,实现了对三维物体信息的呈现。
全息投影技术在许多领域有广泛的应用,如教育、医学、娱乐等。
它可以为人们提供更加真实和逼真的视觉体验,为科学研究和教学带来了许多便利。
全息投影技术的发展也在不断推动着虚拟现实和增强现实等新技术的进步。
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3D技术——从三维投影到全息成像是如何实现的? 2014-09-13 00:01 品牌乐此不疲进行着的一场场户外3D秀,是如何实现的?为什么在各种户外的3D营销秀上不需要佩戴3D眼镜,可电影院仍然需要戴眼镜才能看3D电影?为什么明明没看到任何投影屏幕,却真的出现一个大活人在空中漂浮?你们知道吗,目前大部分所谓的”全息成像"都不是真的全息,而是全息的投影?那么,全息投影和全息成像究竟有什么区别?... 所有这些关于3D的技术背后,究竟是什么? 亦真亦幻的3D视界,每每出现总能带来一场喧嚣。无论是三年前三星3D TV在荷兰市中心大楼上演的精彩投影秀,或是今时今日,在澳洲几乎人人都在谈论着的Roger Water: The wall live3D演唱会——再现当年Pink Floyd乐队成员Roger Waters经典的个唱现场⋯⋯ 3D,无疑是这个年代被普遍公认为是承接未来的时代性技术。从工业至商用,直到家用设备,无人不对其津津乐道。这是一块被镀了金的尤物,更是一门被普遍忽视,甚至误解的专业技术活儿。
9个精彩案例,16个演示视频,分门别类,图文叙述,让我们重新认识3D技术背后的学问和细节。 呼之欲出的3D时代
人们对更真实更新颖体验的爱好似乎早就烙印在基因当中,并没什么道理可言。
几个世纪前,在3D电影最早诞生的岁月里,3D技术被人认为是带给人们短暂新鲜感的“玩具”而已。今天,静静等候数百年的3D显示技术终于盼来了二十一世纪,这一次所有3D技术与周边衍生品一起卷土重来:3D电影、3D展会、3D显示器,3D秀, 3D电视, 3D触摸屏⋯⋯ 在今天,无论是家用3D,亦或是工业、商用场合,都共同处于一个3D取代2D的革新时代之中。
尽管我们对各种户外的3D病毒营销秀早已司空见惯了,但不知大家有否想过,为什么那些在高楼,墙壁,舞台上演的3D场景,不需要佩戴任何眼镜就能看得一清二楚,可电影院看3D电影还是需要佩戴眼镜?为什么看不到投影屏幕却依然能出现投射而成的三维图像?为什么家用3D还没有摆脱3D眼镜?所有3D技术背后究竟隐藏着什么? 又是否知道其实目前看得的大部分全息3D秀都并非真正的全息成像技术,而只是全息投影,全息投影和全息成像究竟如何区别?那么,所有这些又和现在热门的"裸眼3D"之间有什么关系和区别呢?
今天,让我们一次性了解热门的3D技术背后的个中秘密。
3D projection 三维投影 ——"给我一个平面,就能投射出一个立体世界"
3D projection is any method of mapping three-dimensional points to a two-dimensional plane. As most current methods for displaying graphical data are based on planar two-dimensional media, the use of this type of projection is widespread, especially in computer graphics, engineering and drafting.——Wiki:3D Projection
三维投影,在计算机科学中也称为三维可视化。简单来说,是通过计算机图形科学中的平行投影或透视投影的方法,在二维的平面上显示三维物体(该三维物体包括静止的图像,以及动画),其过程包含了对被投影物体的取景和观察,来建立相应的三维模型,并对投影机投射的位置、朝向和视野等因素来建立坐标,然后经过投影变换来最终实现。
21世纪初期开始,各种基于3D投影技术的应用开始在当今的数字化商业营销中呈井喷式发展。在人潮汹涌的户外场景中用震撼性的视觉影像来高调地展示品牌、产品的核心卖点,并且在人群和网络病毒的传播中达到广告的传播效果,树立品牌形象,这,其实已经是一种非常普遍和典型的营销手法了,尤其对于奢侈品,游戏,汽车等等行业来说,更是开创了一片线上线下整合联动的营销新天地。
究竟在这些令人惊奇又美轮美奂的真实投影秀,是如何做到的呢?下面我们将分别从视频展示,视频讲解制作方法,以及相关的文字与大家一同分享3D立体投影技术背后的故事。
三维投影显示技术的原理: 目前大多数主流的显示技术都是基于二维平面上所显示的。因此,三维投影的应用领域非常之光,其技术的实现方式和实现效果也不断优化。从舞台幕布,到玻璃屏,从艺术展示,到各种品牌新品发布会⋯⋯今天的三维投影可以投射在任何介质的平面上。 运用激光投影仪,三维建模,以及灯效的设计,是三维投影技术最为常见的方式,以下这一视频,其精美绝伦的三维激光动感画面,让人不得不倾心。 此外,各种投射屏的创新使得今天的3D投影显示技术可以应用在各种各样不同的场合与场景之中,带来更丰富多彩的三维投影视觉享受:
车体投影:
墙面投影:
水幕投影: 楼体投影 Architecture Projection Mapping 楼体投影,或称建筑投影,是目前商用领域应用最广泛的投影方式。利用建筑物当作大型投影布幕的技术,看起来好像很简单其实不然,建筑物不像一般投影幕,建筑物不平整又在户外,还有必须利用到多台投影机这是硬体问题,如果画面要精彩,跟被投影物的集成性要够高,这对于影片制作的难度就更高了,故事又要配合所设计的主题,整个来说就是一个高难度的艺术作品,算是软硬集成很好的例子。
空气雾幕投影 由投影机与空气雾幕系统构成气体投影系统。空气萤幕系统可以制造由水蒸汽所构成的雾墙,作为投影机影像投射的媒介,而雾墙的分子会因振动而形成层次感和立体感很强的影像) 无论是哪一种介质的投射成像,其原理都是相仿的。所有这些活灵活现的三维视觉震撼的背后,都有着精密且完善的工作过程:
三维投影制作的流程: • 建模 • 加工(场景布局、三角剖分、绘制) • 绘制三维模型 • 反射和明暗模型 感谢各种专业的三维图形应用程序接口API(如OpenGL、Direct三维、RenderMan、RenderWare等),使得三维模型的创建过程大大得到简化,并且使得投射的三维影响也更为逼真,生动。
3D显示/成像技术——未来世界, 真实视界 可以说,目前三维投影技术已经逐渐趋于成熟。但是这种投影技术所带来的3D影像技术大多应用于工业与商用领域,对于家庭消费领域来说,它还无法带来任何价值。回到本文开篇的问题,其实电影院的3D电影基于的是3D显示技术,其技术原理与以上介绍的3D投影有本质上的区别。而3D显示技术可以说是这个时代里应运而生的时代新宠,让人们热衷于投身这一领域,因为它是真正推动3D时代趋势性变革的重要技术之一。 它究竟是什么呢? 为了区分这两个容易混淆的技术概念,我们下面与大家一起分享一些关于3D立体显示技术的一些基础内容: 3D显示技术的组成: 眼镜式&裸眼式 无论是目前的眼镜式3D,还是新兴的裸眼3D,其技术原理运用的都是人类左右眼的视觉错特征,也就是我们的左右两只眼睛之间的差距。这类技术是通过画面的一些设置,让我们误以为眼镜所看到的是三维的。
1) 眼镜式3D 眼镜D是目前电影院和家用领域比较常见的一种技术形式,这类技术所显示的3D画面需要人们佩戴专门的3D眼镜才能正常观看。
人的两眼分开约5公分,两只眼睛除了瞄准正前方以外,看任何一样东西,两眼的角度都不会相同。虽然差距很小,但经视网膜传到大脑里,脑子就用这微小的差距,产生远近的深度,从而产生立体感。一只眼睛虽然能看到物体,但对物体远近的距离却不易分辨。根据这一原理,如果把同一景像,用两只眼睛视角的差距制造出两个影像,然后让两只眼睛一边一个,各看到自己一边的影像,透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感了。各式各样的立体演示技术,也多是运用这一原理,我们称其为“偏光原理”。
在眼镜式3D技术中,我们又可以细分出三种主要的类型:色差式、被动偏光式、主动快门式,也就是平常所说的色分法、光分法和时分法。 Dolby杜比3D数字显示原理 市面在售的偏光产品都是分光偏光产品,在图象清晰度和3D效果上都存在一定缺陷。目前,LG、康佳、TCL、海信、创维等品牌都有采用分光偏光3D技术的产品。
裸眼3D
裸眼3D技术大多处于研发阶段,并且主要应用在工业商用显示市场,所以大众消费者接触的不多。从技术上来看,裸眼式3D可分为光屏障式(Barrier)、柱状透镜(Lenticular Lens)技术和指向光源(Directional Backlight)三种。裸眼式3D技术最大的优势便是摆脱了眼镜的束缚,但是在技术成本,显像效果上还存在诸多不足。 具体参见:果壳网《裸眼式3D技术》
还有一种技术,也可以为我们实现不用戴眼镜就能看到真实的三维物体和空间,就是全息:
全息投影与全息成像技术 全息的本意是在真实世界中呈现一个3D虚拟空间,这个概念从20世纪末期开始被不同程度地探索执行。
2011年11月,英国《自然》杂志封面文章介绍的新成果,显示科学家们已发明出近乎实时传送水平的3D全息成像技术,即“全息网真”。《每日邮报》评论称该突破将可使电视电影、电脑游戏、街头3D广告甚至远程医疗出现彻底革命。
并且,这是一场目前仍然处于襁褓中蓄势待发的革命。
Holographic projections全息投影——“伪装"的全息技术
真正的全息成像目前还没有真正进入应用阶段,而我们却已经听说过不少打着”全息“名号的例子,其实,目前所能看到的关于全息3D的应用,大多运用的是一种伪装的全息技术——即全息投影。比如,MIT开发出的一种特殊材质的全息薄膜,是一种投射产生全息图像的隐形膜,是人们看不到的一面”隐形的幕布“,全息投影通过光的投射而产生。其实本质上仍然是投影。
全息投影技术,原理上是利用干涉和衍射记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。全息投影技术本质是利用光学原理,通过空气或者特殊的立体镜片上形成立体的影像,全息投影技术能够呈现360度的3D影像,观众从任何角度观看影像的不同侧面皆不会失真。
而全息投影技术本质上也不能称之为全息,还是投影反射原理。尽管全息投影的应用已经开始逐渐显示出发展的势头,只是,科技产品市场化的前提是质量与成本达到临界,全息投影的路还有很长。
Holographic technology 全息成像技术
Holograms, of course, do show three-dimensional images. However, you normally have to look at or through a piece of glass (or film) to see the image. If there is any "mid-air" effect, it is because the holographic image appears slightly in front or behind the glass.—— Laser Show Resource Guid 三维全息技术的原理可以看做是一个全息摄像机快速刷屏的过程,其原理是利用干涉和衍射原理记录并再现物体光波波前的一种技术。