「全息投影」帶來的體育觀賽革命已越來越近

全息投影的應用相比於更傾向服務個人的AR、VR技術，更符合多人觀看的場景和體育的屬性。更重要的是，它的應用將會真正消弭傳統體育與電子競技之間的差異。

▲「本場比賽的直播畫面中加入了選手所選英雄的AR影像」

9月14日，經過整整6小時的鏖戰，RNG在先下兩城的情況下被IG連扳兩盤，在決勝局中又被IG逼到絕境，不過依靠最終的一波中路團戰成功翻盤，以3：2的總比分拿下2018 LPL夏季賽冠軍。

然而在賽前，這場比賽最吸引人眼球的卻是3天前網友在微博上曝出的一則消息：「本次比賽現場觀眾將有可能通過全息投影技術觀賽。」根據網友發出的照片，在比賽場館中央已經搭建好了《英雄聯盟》遊戲畫面中的整個召喚師峽谷的模型，並「可以在次日展開測試」。

這一切看起來無疑讓人興奮，因為一旦實現，則意味著全場數萬觀眾可以像觀看一場足球或籃球比賽一樣，看著電競比賽中的角色以3D立體形象出現在實體的峽谷中並進行對戰。

如果這都能夠實現，那麼對整個體育賽事的轉播和觀看都將是一個極其重要的技術動力。除了電競，想像一下，大家以後就可以在酒吧、在廣場乃至在家中，把一場足球比賽全息投影於一張桌子上，一起圍觀這場縮小了的立體比賽。

不過，這個帶來超大想像空間的火苗很快就被澆滅。

9月12日，英雄聯盟官方通過微博闢謠，稱「此次LPL夏季賽決賽並不會採用全息投影，目前的技術還沒有成熟到這個地步。」

根據懶熊體育在比賽現場的觀察，此前搭建好的召喚師峽谷模型的確僅僅是用於營造氛圍，只有在觀看網絡直播時會看到選手所選英雄的AR動畫。現場觀眾所看到的比賽畫面仍然由大屏幕呈現。這與去年在鳥巢舉行的英雄聯盟S7全球總決賽開場的巨龍是同種技術。

▲去年S7總決賽鳥巢的AR畫面中的巨龍

但失望過後，我們決定認真探究一下，離全息投影觀賽到底還有多遠？

▲此前傳聞為全息投影而搭建的召喚師峽谷實際只是裝飾模型（圖片來源：金承舟）

什麼是全息投影？

根據維基百科的定義：全息投影（Holography），是一種通過相干光（如：雷射）幹涉原理，把被攝物體反射/透射光波中的全部信息記錄在某種媒介（如：膠片）上，並用特定的方式再現出來的影像技術。

簡而言之，全息投影技術主要分為兩步。第一步是「記錄」——捕捉物體光波信息；第二步是「再現」——利用衍射原理顯示光波信息。

「記錄」的原理，實際上早在1947年就被英國物理學家丹尼斯·蓋伯（Dennis Gabor）所發現。全息投影早期多應用於電子顯微技術研究中，後來也用於製造微型防偽標籤。

在之後很長一段時期內，人們對全息投影的關注點都放在「再現」這一步驟上。因此，後文中出現的「全息投影」皆指代全息投影的「再現」過程。

兒時看過日本動漫《遊戲王》的朋友們都知道，動漫中正是運用全息投影概念將原本枯燥的平面卡牌遊戲變得十分逼真。

《遊戲王》中的戰鬥畫面可以很好地詮釋全息投影的最終展現方式：不用通過任何特殊介質，在空氣中就能顯示出物體的全息影像（holographic image），人用肉眼從不同的方位和角度觀察，能看到被攝物體各個角度的立體畫面，甚至能在影像中穿梭自如。

但目前，真正的全息投影大體還停留在概念階段。因為想要在空氣中再現被攝物體的全息影像，空氣中就必須形成能夠反射光源的介質。如果不經過特殊手段處理，空氣本身很難做到反射光源而進行成像。

常見的「偽全息」

近年來，全息投影這個詞在娛樂表演領域經常出現，但由於無法滿足「在空氣中成像」這一標準，所以這基本上只能算是「偽全息」。不過，通過一些「偽全息」技術，也能夠在一定程度上達到與「真全息」類似的視覺效果。

目前的「全息」多用於產品展示或者某種現場活動的短暫效果，主要有下列幾種實現方式：

1. 佩珀爾幻象

1862年，由科學家約翰·佩珀爾發現的「佩珀爾幻象」（Pepper Ghost）原理，是目前最常用的「偽全息」技術。

▲早期「佩珀爾幻象」在舞臺劇中的應用

如圖所示，在舞臺前呈45度角放置了一塊透明玻璃，表演者在舞臺下進行表演。將燈光打在舞臺下的表演者身上，然後透過玻璃便可以把表演者的影像再現在舞臺上的特定區域，猶如憑空出現的「鬼影」一樣。

2001年，全息膜的誕生讓人們可以利用佩珀爾幻象在舞臺上實現更加逼真的虛擬幻象。現在一些全息膜裡面有許多細細的線路絲。藉助這些線路絲，人們通過手指觸摸就能與全息影像進行互動。

▲李宇春在春晚中的節目便是利用佩珀爾幻象而做到的

2015年春晚，李宇春的節目《蜀繡》讓很多人印象深刻：她在表演時突然分出三個分身，形成4個李宇春同臺演出的奇特場景。另外國際上比較典型的案例包括：2014年billboard頒獎禮上，已故「搖滾天王」麥可·傑克遜「復活」唱新歌；2010年，日本虛擬偶像初音未來的演唱會也是利用全息膜把虛擬的初音未來「實體化」。

但全息膜技術的缺點在於可視角度會受較大限制，當觀眾在某些特定角度觀看圖像時，會產生變形。

▲央視羊年春晚視覺總監介紹全息膜

2.水霧投影

該技術的實現原理就類似海市蜃樓，將提前製作好的全息圖像通過雷射投影到水蒸氣上。利用水蒸氣對光的反射，形成立體圖像。不過由於控制水蒸氣的顆粒大小和密度均勻性的技術目前還有待完善，因此水霧投影的效果並不理想。

▲水霧投影目前效果並不理想

3.視覺暫留

視覺暫留原理指的是物體在快速運動時，當人眼所看到的影像消失後，人眼仍能在約0.1-0.4秒左右的時間內繼續保留其影像。

利用視覺暫留原理，上圖中這個像電風扇的東西，通電後葉片開始旋轉，而安裝在葉片上的LED燈就會發光而顯示出圖像。因為沒有邊框，也沒有固定的屏幕，動圖看起來就像懸浮在空中，十分逼真。

▲世界最大的運動鞋零售商Foot Locker在門店利用視覺暫留現象營造出「全息」效果

4.小型爆破

▲註：此圖僅為概念圖

在空氣中不斷形成微小型的爆破，生成能夠反射光的顆粒，達到形成全息影像的效果。顯然，這種實現方式的技術難度極大、成本極高，甚至可能威脅到觀眾的人身安全，因此很難大眾化。

何時才能全息觀賽？

儘管「偽全息」技術已經在娛樂領域付諸實踐，但要應用在體育直播領域還為時尚早，更別說達到「真全息」的水平了。

不過科技巨頭們正在馬不停蹄地進行研究，希望能夠儘早在體育比賽中應用全息投影技術——至少先實現「偽全息」觀賽。

體育比賽的一大難點在於其中的人和物體通常處於高速且不停歇的不規則運動中，這對圖像收集造成了不小的難度。

2018年2月，日本電信公司NTT宣布，他們在精確捕捉體育比賽中運動員的3D視頻信號上取得了突破。NTT的這項技術名為Kirari!，通過在體育場館周圍安裝多個小型定點攝像傳感器，把它們所拍攝的一切數據上傳到後臺處理器中，然後再進行巨量的視頻處理和渲染，就能夠得到體育比賽的全息影像。

NTT表示，希望在2020年東京奧運會上能夠將這項技術應用到觀賽中去。

科技巨頭微軟（Microsoft）則希望通過自家的可穿戴設備Hololens來投影全息影像，達到「全息觀賽」的效果。2013年，微軟與NFL達成了價值約為4億美元的合作協議；而2016年，微軟發布的一段視頻則為我們描繪了未來NFL的全息觀賽方式。

另一家可穿戴設備公司Magic Leap也在2018年2月與NBA達成了合作。未來將通過向用戶眼前投放一個虛擬的屏幕，把NBA的比賽內容加進Magic Leap的眼鏡產品中。

▲目前利用可穿戴設備可以達到類似於全息的效果

Magic Leap公司CEO羅尼·阿博維茨（Rony Abovitz）曾在採訪中表示：「2到5年之內，人們將可以用Magic Leap的眼鏡觀看NBA比賽直播或其他內容，其畫面也將會是一種支持互動的全息投影。按照計算能力的發展曲線來看，尤其是後端處理器方面，我們離那一天只有個位數的年份了。」

不過說句題外話，Magic Leap最近正在遭受鋪天蓋地的質疑，羅尼·阿博維茨所說的話目前已經不好相信了。

但夢想總是要有的，體育轉播和觀賽已經停留在一個形態上很久了，近幾年無論AR或者VR都一直試圖給它帶來新的變革，然而實際挑戰重重。相比之下，全息投影的應用相比於講究或只服務於單個人體驗的AR、VR技術來說，更符合多人觀看的場景，這也更適合於體育的屬性。

更重要的是，它的應用將會真的消弭傳統體育與電子競技之間的差異。

讓我們一起為這個「個位數的年份」而祈盼。