南京青奧會開幕式上的精彩視覺影像，讓全世界的人領略到激情青春的魅力。旋轉的音符、古香古色的青花瓷、鬱鬱蔥蔥的熱帶雨林等影像，讓觀眾體驗到美妙而舒適的視覺享受。
本專題講述雷射全息立體投影機的炫耀視覺效果在青奧會的應用，以及它的工作原理。歡迎掃描下方二維碼，持續關注智慧城市中國微信號的更多精彩內容。
一、視覺設計呈現五大洲特色
二、高科技地面投影燈光呈現炫彩夢幻空間
據了解，此次南京青奧會開幕式中運用的超尺寸電視虛擬技術是第一次在國際大型賽事中出現。作為一種及時跟進的影像效果，該技術使得表演空間延伸到體育場上空，甚至體育場外。
此外，開幕式上還第一次大面積使用了高科技地面投影燈光。開幕式虛擬影像總設計師解釋說，開幕式是國內第一次大面積使用高科技地面投影燈光，奧體中心地面在8月16日晚上變成一個絢麗的夢境。以往各大奧運會開幕式的表演中需要動用很多群眾演員在場地上擺出巨大的造型圖案，但是有了地面投影燈的幫忙，既有了氛圍，也節省了大量的人力物力。另據了解，現場將設有專門的天空望遠鏡，展示奧運五環時將在空中旋轉360度，可以讓現場各方位的觀眾都可以看到。
如果說北京奧運會上那條流光溢彩的LED畫軸令人印象深刻，那本屆青奧會開幕式場館將變身巨大的投影屏幕。據導演介紹，此次地面投影採用了112臺投影機，這在全世界都是規模最大的，「奧運會的畫軸只佔到全場的1/3，但這次是滿場，並首次超尺寸地運用電視虛擬技術，大面積地使用高科技燈光投影技術，讓奧體中心變身炫彩夢幻空間」。 現場6萬觀眾將置身於不斷變幻的色彩斑斕的畫面之中觀看表演。而電視虛擬技術是及時跟進的影像效果，使廣場表演空間延伸至體育場上空直至場外。
智慧城市中國微信公眾平臺（smartcitychina）獨立分析師海峰認為，這是國內第一次如此大面積地使用多媒體地面投影，面積達到一萬多平米。我們可以看到，投影隨著演出劇情的發展變幻出無數的場景。
三、青奧會炫耀電視虛擬技術
青奧會開幕式將首次超尺寸地運用電視虛擬技術，大面積地使用高科技燈光投影技術，讓奧體中心變身「炫彩夢幻空間」，「達到每個毛孔都在燃燒的效果」。
在電視機前看直播的觀眾肯定不會忘記那一個個飛向天空的彩色音符、划過體育場上空的流星、奔跑在空中的巨人和定格空中的會徽。現場上空沒有任何介質的情況下，這些影像是如何形成的?
其實，這些由虛擬植入技術呈現的場景現場觀眾是看不到的，只有在電視播出中才能看到。這也是國際大型賽事開幕式中首次運用這種電視虛擬技術，讓表演空間延伸到了體育場上空，甚至體育場外。技術人員表示，這些影像需要事先根據播出的機位鏡頭角度進行製作，對角度的精準度要求極高。最後，在播出中將製作好的視頻畫面實時同步疊加到直播畫面上，形成電視中的效果。
開場的宇宙場景、五環的出現、奔跑的巨人等場景在電視播出中都疊加了虛擬影像，角度的精準、融合度之高讓電視機前觀眾感覺虛實難辨。據開幕式舞美總設計師表示：「把虛擬技術運用到美術場景之中，這在奧運史上還沒有過，南京青奧會是第一個，可以載入史冊。」
四、全息投影技術的過去及未來
全息投影技術也稱虛擬成像技術是利用幹涉和衍射原理記錄並再現物體真實的三維圖像的記錄和再現的技術。1947年，英國匈牙利裔物理學家丹尼斯?蓋伯發明了全息投影術，他因此項工作獲得了1971年的諾貝爾物理學獎。但是全息投影技術一直到1960年雷射的發明才取得了實質性的進展。第一張實際記錄了三維物體的光學全息投影照片，是在1962年由蘇聯科學家尤裡?丹尼蘇克拍攝的。與此同時，美國密西根大學雷達實驗室的工作人員艾米特?利思和尤裡斯?烏帕特尼克斯也發明了同樣的技術。
中國的全息科學家們一點也不遜色，早在80年代初各大高校、研究所就轟轟烈烈地開展了全息顯示領域的研究和開發，1984年10月還在北京建材展館舉辦了首屆全息技術展覽，可謂盛況空前，如今30年過去了，雖然顯示全息幾乎銷聲匿跡，但是全息防偽包裝產業發展及普及堪稱世界之最。全息包裝產業規模、種類、遙遙領先，技術水平也與諸多發達國家相比難分伯仲。
如今,促使全息投影在短短的一段時間內就蓬勃發展的關鍵原因是低成本的固體雷射器的大規模生產，如DVD播放機和其他的一些常用設備中所使用的雷射器。這些雷射器對全息投影的發展也產生了極大的促進作用。這些廉價的體積又很小的固體雷射器可以在某些條件下與最初用於全息投影的那些大型的昂貴的氣體雷射器相媲美。
2014年6月，美國加州的一家新創公司研發了三維全息投影晶片，最早2015年底之前，智慧型手機將具備三維投影的功能。一個體積只有藥片大小的三維全息投影儀，解析度高達5000PPI，可以精確控制每一個光束的亮度、顏色，以及角度。只需要一個晶片，就可以投射出一個可以接受的三維全息圖像，不過只要增加晶片數量，則可以投射出形狀更加複雜的三維物體，細節更加詳實。第一款晶片，目的是全息投影二維圖像，預計晶片可以在2015年的夏天交付給手機廠商。第二款投影晶片將可以實現全息三維投影，立體影像可以漂浮在空氣中，看上去就像是一個真實存在的物體。第一款晶片推出幾個月之後，第二款晶片也將開始進入生產製造。另外除了智慧型手機之外，該公司研發的三維全息投影晶片，還將進入到各種顯示設備中，比如電視機、智能手錶，甚至是「全息桌面」屆時，三維全息投影時代將真正到來。
智慧城市中國微信公眾平臺（smartcitychina）獨立分析師海峰認為，未來的「全息互動投影」技術提供的「裸眼 3D」的視覺效果是藉助雷射照射器、高流明投影機等設備，以玻璃、水蒸氣流、或全息膜為媒介，逼真還原物體三維影像的數字展示技術，輔以人機觸控交互技術，使其較傳統二維銀幕投影技術更具視覺衝擊力、便捷觀賞性和互動娛樂性。
五、炫耀不僅僅在舞臺，智慧型手機全息時代悄然來臨
智能全息首先通過追蹤人眼的視角位置，然後基於全息圖像數據模型，根據人眼的視角位置，計算出實際的全息圖像，再通過特殊的指向性顯示屏幕將左右眼的立體圖像精準投射到人眼視網膜中，從而使人眼產生和實際環境完全感覺一樣的視覺效果。這種全息技術形成的全息顯示圖像由於是基於人眼視角位置而成像的，它並不像物理全息成像那樣同時顯示全部視場的影像信息，所以一般適合個人觀看，故簡稱為」個人全息」，也稱為」智能全息」（Smart Holographics）。
全息手機採用的個人全息不同於平面影像僅僅在二維表面通過透視、陰影等效果實現立體感，個人全息可以讓肉眼從360度的任何角度觀看影像的不同側面，是真正呈現立體接近現實的影像。簡單來說，即眼球看到哪裡即顯示物體相應的影像，達到現實生活中肉眼一樣的觀感。
除此之外，全息手機還將實現空中交互技術，不用觸控螢幕幕就可以操作手機——在玩遊戲、在線購物、汽車導航、視頻聊天等方面有完全革新的交互體驗。舉個例子，在全息手機上玩水果忍者，一個360度立體可見的西瓜會被拋向空中，你也手指不用觸碰屏幕，在空中便可將西瓜切個細碎。上網買東西，你也不必看了正面照看背面照，手機屏幕上立體360度的商品展示，你也不用擔心會看走眼。那麼全息能給我們未來生活帶來什麼呢？
如果你認為這個對於你的吸引仍舊不夠大的大，那麼還有全息地圖這項應用，這一點想必對於任何人來說都是實打實的功能，無論是步行、騎車還是開車，全息地圖、導航，都能夠最大化的發揮其全息技術，為人們帶來便利。
六、核心技術
三維投影，在計算機科學中也稱為三維可視化。簡單來說，是通過計算機圖形科學中的平行投影或透視投影的方法，在二維的平面上顯示三維物體（該三維物體包括靜止的圖像，以及動畫），其過程包含了對被投影物體的取景和觀察，來建立相應的三維模型，並對投影機投射的位置、朝向和視野等因素來建立坐標，然後經過投影變換來最終實現。
21世紀初期開始，各種基於3D投影技術的應用開始在當今的數位化商業營銷中呈井噴式發展。在人潮洶湧的戶外場景中用震撼性的視覺影像來高調地展示品牌、產品的核心賣點，並且在人群和網絡病毒的傳播中達到廣告的傳播效果，樹立品牌形象，這，其實已經是一種非常普遍和典型的營銷手法了，尤其對於奢侈品，遊戲，汽車等等行業來說，更是開創了一片線上線下整合聯動的營銷新天地。
究竟在這些令人驚奇又美輪美奐的真實投影秀，是如何做到的呢？下面我們將分別從視頻展示，視頻講解製作方法，以及相關的文字與大家一同分享3D立體投影技術背後的故事。
三維投影顯示技術的原理：
目前大多數主流的顯示技術都是基於二維平面上所顯示的。因此，三維投影的應用領域非常之光，其技術的實現方式和實現效果也不斷優化。從舞臺幕布，到玻璃屏，從藝術展示，到各種品牌新品發布會……今天的三維投影可以投射在任何介質的平面上。
其實不必非要在黑漆漆的晚上才能進行三維投影，簡單的一個桌子，兩部雷射投影機，加上幾部業已淘汰的過去的手機，就製作成了一個簡單卻非常有趣的3D投影展示。
樓體投影或稱建築投影，是目前商用領域應用最廣泛的投影方式。利用建築物當作大型投影布幕的技術，看起來好像很簡單其實不然，建築物不像一般投影幕，建築物不平整又在戶外，還有必須利用到多臺投影機這是硬體問題，如果畫面要精彩，跟被投影物的集成性要夠高，這對於影片製作的難度就更高了，故事又要配合所設計的主題，整個來說就是一個高難度的藝術作品，算是軟硬集成很好的例子。
空氣霧幕投影由投影機與空氣霧幕系統構成氣體投影系統。空氣螢幕系統可以製造由水蒸汽所構成的霧牆，作為投影機影像投射的媒介，而霧牆的分子會因振動而形成層次感和立體感很強的影像)。
無論是哪一種介質的投射成像，其原理都是相仿的。所有這些活靈活現的三維視覺震撼的背後，都有著精密且完善的工作過程：
1、三維投影製作的流程：
2、建模
3、加工（場景布局、三角剖分、繪製）
4、繪製三維模型
5、反射和明暗模型
各種專業的三維圖形應用程式接口API（如OpenGL、Direct三維、RenderMan、RenderWare等）使得三維模型的創建過程大大得到簡化，並且使得投射的三維影響也更為逼真，生動。
結束語
智慧城市中國微信公眾平臺（smartcitychina）獨立分析師海峰認為，雷射全息立體投影機具有十分廣泛的用途，它將全息技術和計算機技術結合起來，形成新的數位化自動化象素全息圖技術，全息圖顏色鮮豔逼真不變，水平和垂直動態視場分別可達100度，全息圖面積可以任意大，使全息三維顯示技術在空間顯示，廣告宣傳，文物，人像，標本，模型，實物圖象，抽象圖象，工業數據，工業設計等等方面的三維逼真空間顯示前進了一大步，顯示了全息圖應用光輝燦爛的前景。
根據Futuresource Consulting最近的研究顯示，2013年第四季度全球投影市場出貨量達212萬臺，與去年同期相比增長6%，銷售額達26.3億美元。
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