如何在空氣中投影成像_教你製作空氣全息投影

2020-11-22 電子發燒友

如何在空氣中投影成像_教你製作空氣全息投影

發表於 2018-01-10 14:39:17

全息投影技術（front-projected holographic display）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。

其第一步是利用幹涉原理記錄物體光波信息，此即拍攝過程：被攝物體在雷射輻照下形成漫射式的物光束；另一部分雷射作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產生幹涉，把物體光波上各點的位相和振幅轉換成在空間上變化的強度，從而利用幹涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著幹涉條紋的底片經過顯影、定影等處理程序後，便成為一張全息圖，或稱全息照片。

其第二步是利用衍射原理再現物體光波信息，這是成象過程：全息圖猶如一個複雜的光柵，在相干雷射照射下，一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個象，即原始象（又稱初始象）和共軛象。再現的圖像立體感強，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，而且能互不幹擾地分別顯示出來。

2013 年 9 月 13 日，去世 18 年的歌手鄧麗君「穿越時空 210 秒」，與男歌手周杰倫同臺對唱，別具一格的全息投影技術很快成為新聞媒體報導的熱點，引起人們極大的興趣和關注。全息投影設備價格較高，一般應用於商業展覽或影視特效中。對於廣大中小學科學教師來說，只要應用生活中常見的實驗器材，花費很低的經濟成本，同樣可以製作簡易的全息投影演示實驗，帶給學生新奇的科學體驗與樂趣。

全息投影原理

全息投影技術也稱虛擬成像技術，利用光的幹涉和衍射原理，記錄並再現物體真實的三維圖像。

第一步是利用幹涉原理記錄物體光波信息，被攝物體在雷射輻照下形成漫射式的物光束；另一部分雷射作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產生幹涉，把物體光波上各點的位相和振幅轉換成在空間上變化的強度，利用幹涉條紋間的反差和間隔，將物體光波的全部信息記錄下來。記錄幹涉條紋的底片經過顯影、定影等處理程序後，便成為一張全息圖，或稱全息照片。

第二步是利用衍射原理再現物體光波信息，這是成像過程。全息圖的每一部分都記錄物體各點的光信息，能夠再現原物的整個圖像，通過多次曝光可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像，互不幹擾地分別顯示出來。全息投影系統將三維立體畫面懸浮在實景半空中，畫面的對比度和清晰度高，有空間感和透視感，營造了亦幻亦真的神奇氛圍。依據實現技術手段與途徑的不同，全息投影分為兩類。

1）透射全息投影：通過向全息投影膠片照射雷射，從另一個方向來觀察重建的圖像。透射全息投影可以使用白作者：麻豔華、覃園園，廣西民族大學理學院物理實驗室，研究方向為物理實驗與教育裝備（530006）。色光來照明，廣泛應用於信用卡防偽和產品包裝等領域，通常在一個塑料膠片形成表面浮雕圖案，通過背面鍍上鋁膜，光線透過膠片得以重建圖像。

2）反射全息投影。使用白色光源，從和觀察者相同的方向照射膠片，通過反射重建彩色圖像。鏡面全息投影利用控制鏡面在二維表面上的運動，製造三維圖像。

簡易全息投影設備製作

應用於商業展覽或影視特技的全息投影需要複雜的製作技術與專業設備 。為了向青少年普及科學知識，介紹前沿科技新成就，教師利用身邊的簡易器材，同樣可以製作出具有立體效果的全息圖像。

實驗原理 利用 4 個半透面對光線的折射和全反射，把屏幕上的視頻源文件反射。由於視頻源文件同時有圖像的前、後、左、右 4 個面，4 個面同時投影形成全息效果。原理圖如圖 1 所示。

製作材料與過程 能夠形成單屏投影的設備（包括手機、平板電腦）、各種透明薄板（如亞克力板、塑料板、 PVC 板、手機貼膜等）。由於四稜椎體是最簡單的製作，以下詳細介紹全息投影製作過程以及注意事項。

1）確定四稜椎體的幾何形狀與大小。本實驗製作的投影設備由透明塑料等材質構成稜錐、覆蓋在上方的單屏投影源構成（圖 2）。光線由投影源發出，在稜錐側面產生全反射，進入觀察者眼睛。如果能夠使每個側面反射的光線恰好構成三維物體的不同側面，觀察者從不同方向觀看，就大限度地實現教學目標，達到教學要求。要做到這些，教師必須要全面提升自身素質，努力掌握現代信息技術，學會利用網絡資源，以此充實和豐富教學內容；在製作課件時應該儘量親自動手，把易被學生接受的自身風格融入其中，既體現自己的教育理念，也易於學生掌握。同時，高校應加強對英語教師課件製作技能的培訓，既要使課件易於教師製作，又要易於學生理解。

 結語

知識經濟全球化的趨勢向高等教育提出新的挑戰，要適應這一新的發展趨勢，不管是作為教育者的教師，還是作為被教育者的學生，都必須要具有實踐能力和創新精神。將多媒體運用於大學英語教學是培養適應社會發展的複合型人才的有效途徑，它極大地改善了教師的教學方式，使教師走出繁重的教學活動，用更多的時間和精力去真正實現對學生的全面教育。作為現代大學英語教師，應主動適應現代社會的發展，熟練運用多媒體技術，創造富有生機與活力的課堂，培養學生的創新精神和實踐能力，全面提升大學生英語綜合運用能力，以在激烈的市場競爭中立於不敗之地。

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 全息投影是什麼?全息投影應用在哪些方面?
    所以，全息投影在舞臺之上的應用也較廣泛。 當前已實現的3D技術（偽全息）主要為以下幾種： 1、空氣投影和交互技術：在美國麻省一位叫ChadDyne的29歲理工研究生發明了一種空氣投影和交互技術，這是顯示技術上的一個裡程碑，它可以在氣流形成的牆上投影出具有交互功能的圖像。
  • 空氣中的立體3D全息投影技術發展到什麼地步了?
    相對比傳統的投影技術來說，現在全息投影技術的發展可以說是更快速，並且能滿足各種不同行業領域的需求，給大家帶來與眾不同的視聽享受，帶來更震撼的互動視聽體驗，滿足各種不同群體的應用要求，所以現在全息投影技術開始更加受歡迎，滿足大家對于震撼視聽享受的要求。
  • 3d全息投影原理_3d全息投影視頻 - CSDN
    他們研製的第二款投影晶片，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。
  • 全息投影的逼真效果是如何瞞天過海的
    有關全息投影的應用，不少人都已見過。半全息投影產品也是非常的多，圍繞我們的生活場所，無論是醫療、科技研究、娛樂、旅遊等領域，都能見其身影。還比如，電音大神Eric Prydz演唱會上，運用全息投影技術打造出的太空舞臺，太空人在宇宙漂浮，觸手可及，另外運用全息投影技術，燈景歌曲節奏完美配合，相得益彰。再比如，湖南衛視綜藝節目《聲臨其境2》的舞臺上也運用了全息投影技術使場景生動的呈現。
  • 全息投影技術現在有嗎_帶你認知真正的全息投影技術
    打開APP 全息投影技術現在有嗎_帶你認知真正的全息投影技術 發表於 2018-01-10 16:43:48 　　2.日本公司Science and Technology發明了一種可以用雷射束來投射實體的3D影像，這種技術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，並在空氣中形成一個短暫的3D圖像。
  • 虛擬試衣可行性探究—全息投影技術
    結合全息投影技術的虛擬試衣系統使觀看者可以從不同角度不受限制地直接看到投射在三維空間的立體影像的不同側面，不但能讓用戶更加直觀地了解服裝的實際穿著效果，更能提升用戶的視覺感受和心理滿足度。根據虛擬試衣展示的特點，本文選取空氣投影和全息膜投影中的360度幻影成像系統為研究對象，針對試衣效果展示要求的特殊性，探討全息投影技術在虛擬試衣系統展示中的應用。
  • 全息投影技術詳解
    原理       全息投影技術（front-projected holographic display）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。全息投影技術也叫虛擬成像技術
  • 全息投影是怎麼回事?
    ）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技術。全息投影：採集三維信息，即立體地全方位地採集物體信息，然後將這些信息立體地三維地復原給觀眾看。能承載這些立體信息的最理想的介質就是空氣。目前，市場上的全息投影，技術主要有以下三種：360度全息顯示屏技術、空氣投影技術、雷射束投射技術。
  • 3D全息投影系統原理是怎樣的?
    在科幻的電影中應用全息技術，可以把在遠處的人和物顯示在空氣中。3D全息立體投影設備不是利用數碼技術實現的，而是投影設備將不同角度影像投影至進口的MP全息投影膜上，讓你看到不屬於你自身角度的其他圖像，從而實現真正的3D全息立體影像。3D電影需要眼鏡才能觀看出效果，而3D全息投影是不需要的，這也是它的優勢之一。
  • 全息投影技術,原理是什麼? 〔黑攝heishe〕告訴你答案?
    3D全息投影技術一種無需配戴眼鏡的3D技術，觀眾可以看到立體的虛擬人物。這項技術在一些博物館應用較多。全息立體投影設備不是利用數碼技術實現的，而是投影設備將不同角度影像投影至一種國外進口的全息膜上，讓你看不到不屬於你自身角度的其他圖像，因而實現了真正的全息立體影像。
  • 全息投影技術概念與分類
    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。
  • 我們距離真全息投影還有多遠?
    除此以外，細心的朋友也會發現，類似這種演出必須在黑暗環境才能實現，這與科幻電影中的效果相差甚遠。什麼是全息投影技術？全息投影技術也稱虛擬成像技術，1947年由英國匈牙利裔物理學家丹尼斯·蓋伯提出。它是利用幹涉和衍射原理記錄並重現物體真實三維圖像，從而實現3D顯示。全息投影技術的實現分為兩步，首先是利用幹涉原理記錄物體光波信息，也就是拍攝過程。
  • 解讀三星空中投影專利:讓全息投影加速度
    Letsgodigital強調了三星的兩項專利，包括分別於今年9月19日通過USPTO（美國專利商標局）和WIPO（世界知識產權局）審核獲得的三維成像電子設備專利，9月20日獲得的手機外觀設計專利。三星的「空中投影」三星的三維成像電子設備專利中指出，這一方案主要應用了三個組件：全屏顯示器、半反射鏡、回射元件。
  • 小知識:什麼是全息投影技術
    全息投影技術也叫虛擬成像技術 全息投影技術一共分為以下三種： 1.空氣投影和交互技術 在美國麻省一位叫ChadDyne的29歲理工研究生發明了一種空氣投影和交互技術，這是顯示技術上的一個裡程碑，它可以在氣流形成的牆上投影出具有交互功能的圖像。
  • 栩栩如生的黑科技 解析3D全息投影技術
    現實的演唱會、燈光節中也有類似表演，在光影的加持下，栩栩如生的人或物會真實出現在我們眼前。大家把這項技術稱之為「全息投影」，關於這個黑科技你了解多少？顯然現在舞臺表演中的全息畫面還難以做到這點，觀眾必須要在特定角度才能看到立體效果，且要在較黑暗環境中才能實現。所以雖然看起來栩栩如生，但我們所看到的並不是真正全息投影。      事實上舞臺上的這類表演學名叫做佩伯爾幻像，這是一種很巧妙的光學錯覺技術，但實現起來並不複雜：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域就形成了類似的虛擬影像。
  • 3D全息投影:跨越時空去擁抱你
    1947年，物理學家丹尼斯·蓋伯憑藉全息投影術，獲得了1971年的諾貝爾物理學獎。而這項技術的神奇之處，遠遠超乎我們的想像。全息投影技術，又稱虛擬成像技術。（圖源《鋼鐵俠3》電影截圖）電影裡，在全息投影技術的幫助下主人公可以對著投射在空氣中的全息影像進行操作
  • 科學網—真正的全息投影「在路上」
    「真正的全息要提供光的相位信息，這樣觀眾看到影像才會有景深的感覺，遠近感由此產生。」胡憲旺說。 那麼，如何實現全息投影呢？ 桑新柱告訴《中國科學報》，全息投影基於幹涉原理記錄，即利用相長和相消幹涉形成明暗相間的幹涉條紋記錄光的相位信息，顯示時再用參考光照射全息圖，形成衍射光波的再現光的三維光場信息分布。全息投影可以看作是一種三維光場顯示技術。
  • 全息投影技術是如何成像的？「振邦視界」
    很多人都不太理解什麼是全息？今天多媒體互動技術研發者-振邦視界就來為大家講解一下。首先，全息投影技術（front-projected holographic display）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。全息投影技術不僅可以產生立體的空中幻像，還可以使幻像與表演者產生互動，一起完成表演，產生令人震撼的演出效果。
  • 聚焦黑科技 我們距離真全息投影還有多遠?
    提到全息投影，大家首先會想到演出中的類似場景，最著名的就是日本虛擬偶像初音演唱會。但遺憾的是，這種顯示方式只是一種視覺欺騙，距離真正意義上的全息投影還相去甚遠，那我們現在距離真全息投影還有多遠呢？舞臺上的「初音」是真正全息投影麼？「初音」演唱會上的這種虛擬顯示方式專業名稱叫做「佩伯爾幻像」，它巧妙利用了光學錯覺，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域就形成了上圖中的虛擬影像，這就是它的成像過程，其實並不複雜，只是一種視覺欺騙。
  • 聚焦黑科技,我們距離真全息投影還有多遠?
    「初音」演唱會上的這種虛擬顯示方式專業名稱叫做「佩伯爾幻像」，它巧妙利用了光學錯覺，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域就形成了上圖中的虛擬影像，這就是它的成像過程，其實並不複雜，只是一種視覺欺騙。初音演唱會曾轟動一時雖然看起來也是立體的，但佩伯爾幻像與真實的全息投影差距極大。