3D虚幻成像技术探讨

3D虚幻成像技术探讨
集成事业部/韩宝杰
3D虚幻成像技术起源于Pepper'sghost技术，主要应用于主题公园、游乐场、企业品牌、产品推广展示、展会、视频会议、教学等等场合的应用。

Pepper'sghost是一种虚幻技术，通常在剧院使和一些魔术使用。

使用平板玻璃和特种照明技术，它可以使物体似乎出现或消失，或使一个对象似乎成为另一种“变形”。

一、起源
“虚幻成像”最早最著名的成功案例是在1862年，由伦敦皇家理工学院的约翰•亨利•派佩尔(JohnHenryPepper)和工程师亨利•戴瑞克斯（HenryDircks）利用镜子反射投影所做查尔斯•狄更斯（CharlesDickens）的话剧《鬼缠身》（TheHauntedMan）里的鬼出没的效果。

其原理就是利用镜子反射将演员的虚像投影到场景中。

后来这项技术被冠以发明者的名字，就是大家耳熟能详的——派佩尔幽灵“Pepper’sGhost”。

有人也翻译做胡椒鬼，属于望文生义的错误。

JohnHenryPepper
鬼缠身
它被用来作为对许多魔术，幽灵般的效果的基础上几年，最引人注目的或许是迪士尼乐园鬼屋。

鬼屋
二、原理
1、基本原理
“Pepper'sGhost”源于回到18世纪的中期的HenryDircks和JohnPepper第一次揭示的原则。

它被用来作为对许多幽灵效果的魔术，最引人注目的是迪士尼乐园鬼屋。

最基本原理是，采用一种反射和透射都为50%的镜子，使我们人眼看到的物体图像为二部分物体的图像叠加，一部分透过镜子反射到人眼，另一部分物体通过镜子的虚像传到人眼。

这两部分通过叠加就会产生幻象感觉。

背景应当采用黑色背景，以增加3D图像的立体感。

原理示意图
实际效果图
2、“鬼屋”原理
为了看到幻象，观众必须能够看到到主房间，但看不到隐藏的镜子空间。

玻璃的边缘，可隐藏在地板，通过巧妙设计模式。

这两个房间可以完全相同镜图像，这种方法是使物体出现或消失。

这是Girl-to-Gorilla原则，在许多鬼屋应用。

镜子房间反而会涂成黑色，只在浅色的对象。

当灯光照到演员身上，通过玻璃反射，出现图像在空间叠加好像幽灵般的出现。

世界上最大的这种幻想的实施在幽灵鬼屋和幽灵庄园的风景名胜在迪斯尼主题公园。

在这里，一个90英尺长的场景形成了一个单一的Pepper'sGhost效果。

客人沿架空俯瞰空宴会厅夹层。

技术生成“鬼”动画了视线，在下方黑房及以上夹层。

在玻璃的反射创造了三个外观立体，透明的鬼魅，一窝蜂通过舞厅。

这种效
果使用值得注意的是另外两个原因，它使用了玻璃，平行于现场和反射对象位于以下及以上的观众都垂直窗格。

一个例子是结合了现场演员和电影放映的Pepper'sGhost效果可以看出，在神秘别墅展览在Knott'sBerryFarm主题公园，它位于加利福尼亚州。

从图1可看到，一个观众通过看看到红色矩形鬼浮动在桌子旁边。

这个错觉是创建一个玻璃或半大块镀银的镜子，位于虚像与现场观众之间（绿色方框）。

玻璃反射的镜像室（左边），现场观众是看不见的。

图1
如图2，当在实像房间灯光逐渐亮起，幽灵就从无到有了。

图2
如图3，当在实像房间灯光暗下时，幽灵就消失了。

图3
三、发展
1992年，澳大利亚悉尼的一家专业从事电子翻译的家族企业TheShirleySpectra公司，重现了这项将近130年前的古老技术。

其原理仍然和最初的派佩尔幽灵没有根本区别，但该公司成功地在展示箱体中利用电视一类的光源，在半反射半透射的分光玻璃上反射了演员的实拍影像。

虚影一般比较小，高度在20到30厘米，其与众不同特点是人物和真实缩微模型场景有遮挡的关系。

也就是人物可以假装从真实场景中某物后面出来。

此公司在国内比较著名的案例就是陕西西安的汉阳陵博物馆的幻影成像节目。

2006年3月著名时装品牌AlexanderMcQueen在巴黎的时装发布会上展示了在金字塔型玻璃罩中漂浮的英国名模KateMoss的等身大的幻影，极大地震撼了观众，这次的成功，再次激发了此种技术效果的商业活力。

与TheShirleySpectra公司30cm小人影所不同的是，本次是丹麦ViZoo公司自己研发的金字塔方锥型四面屏幕，由于边缘对位很准确，所以从不同角度观看时基本没有破绽，所以全息的感觉很强。

随后英国和德国提供此种服务的公司逐渐增多了起来。

从小型数码设备展示（activ8-3D公司的Holocube）到大型展示Musionsystems公司的英国王储查尔斯王子全息。

activ8-3D公司的Holocube
随着大型活动要求反射的面积越来越大，玻璃这种介质的规格难以满足大面积的要求，应运而生了特殊透明金属箔反射幕。

于是等身幻像和真人互动成了大型活动的时髦技术，目前英国、德国都有这种技术集成提供。

Sax 3D目前可提供9个系列的产品，大小规格不一，可适应于商业演示，橱窗展示，家庭影院以及电视直播室，大型的现场转播，或大型的交易及工程应用中；具体产品有：
1、 HOPS. - Glass 全息箔抗反射玻璃屏
HOPS. - Glass 是一种能够实现时尚人士高质量、高需求的全息投影屏。

它不同于其它的投影屏受周边环境亮度的影响，或对图像本身的质量、亮度、清晰度均有特别要求。

它代表透明、轻巧和时尚。

多用于展览会、高档室内装饰、办公室和会议室、博物馆、大型购物中心、银行、饭店的大厅等时尚场所。

2、 HOPS. - Black 全息箔普通漫射玻璃屏
全息投影屏的一种，它最大的特点在于可以在结构化的背景上再现色彩鲜艳的高对比影像。

3、 HOPS. - Front 全息箔镜面漫射玻璃屏
HOPS. - Front是一款节省空间的全息投影屏。

不同于背面投影， HOPS. - Front 的幻灯机和投射机都被设置在投影屏幕的一边，因此可以直接将它安装在墙上。

这就可以在有限的空间里您仍可享受高对比度、色彩鲜艳的影像。

4、HOPS. - Acrylic 全息箔丙烯酸屏
HOPS. - Acrylic 是一种层压在丙烯酸板上的全息投影箔片。

它易安装，且提供高质量的投影效果。

由于重量适中，这款屏幕非常适于室内使用。

多用于展览会、办公室和会议室、博物馆、大型购物中心、银行、饭店的大厅等时尚场所。

功能和特点
• 层压全息投影箔片丙烯酸屏幕
• 轻便
• 屏幕透明度随意（可选择透明或不透明屏幕）
• 对机械压力不敏感
• 对背景材质不敏感
• 对散射光不敏感
• 具有色彩鲜艳的、高对比度图像
• 屏幕均质且无框
• 大视角
• 在偏振光下可用于 3D 投影仪
规格型号
* 特殊规格尺寸或图像格式为 16:9 可依要求订制
5. HOPS. - Foil 全息箔薄片粘贴屏
HOPS. - Foil 是一个将一系列箔层压而成的全息投影表面。

它是用途最为灵活的一款投影屏幕， HOPS.- Foil 可以非常容易地安置在任何平而透明的表面上从而可立即作为屏幕使用。

由于 HOPS. - Foil 的易于安置的特性，因此此款产品可产生许多用途。

比如，可将其放置在销售 / 展示的产品或销售产品的信息上，无论何处何时都可使用。

不过，商场的橱窗往往最吸引过往的顾客，将HOPS. - Foil 放在橱窗上，将会大大地吸住顾客的视线。

另值得注意的是HOPS. - Foil 只能用于室内。

功能和特点
•全息箔片被层压在复合的箔片之间
•对散射光不敏感
•具有高对比度、色彩鲜艳的图像
•屏幕均质且无框
•大视角
•在偏振光下可用于 3D 投影仪(投影机)
规格型号
* 特殊规格尺寸或图像格式为 16:9 可依要求订制
6.HOPS. - HCD 全息箔家庭影院专用屏
HOPS. - HCD是一种前投影屏。

光线控制部分，即一片具有光学全息元素的箔，被植入具有保护性的箔片之间，然后再被层压在一个合成镜片上。

Die viewable screen 有一个弱化反射的表面。

功能和特点
• HDTV 的分辨率
•因投影屏后面无需留有空间，故很节省空间
•具有高对比度且色彩鲜艳的图像
•大视角
•屏幕均质、无光栅
•无热点
•易清洗
•在偏振光下可用于 3D 投影机
•有不同的框架供选择
规格型号
屏幕尺寸( 对角线长度 ) 窗格尺寸(4:3 格式 ) 重量
40" 884 × 499 mm 2.0 公斤
48" 1060 × 594 mm 2.8 公斤
50" 1109 × 624 mm 3.0 公斤
54" 1204 × 674 mm 3.5 公斤
60" 1329 × 749 mm 4.5 公斤
67" 1484 × 834 mm 5.5 公斤
特殊规格尺寸或图像格式为 16:9 可依要求订制7. HOPS. - Touch: 全息显示触摸屏
HOPS. - Touch 是一种互动式的投影解决方案，它是由全息箔片粘贴在特殊玻璃或树脂上，由一个连接器通过电缆和计算机及相应的控制软件连接起来，由于这种互动式的触摸屏能够更清晰的提供多色彩的影像，因此多被使用在企业的资讯中心或销售中心。

功能和特点
•全息箔片粘贴在涂有抗反射涂层的特殊玻璃或树脂上，并提供软件
•不需要外部工具（如笔等）帮书的触摸功能
•即使戴着手套触摸该显示屏也不会影响使用效果
•透明的显示屏
•对于周围环境的光线没有特别的要求
•明亮清晰，普通显示屏无可比拟的图像
•没有反光的，表面无光栅效应的高清晰画面
•可以提供40”到60”的显示屏
* 特殊规格尺寸或图像格式为 16:9 可依要求订制
8 HOPS. - HAPTIC ：全息箔薄片橱窗触摸屏
HOPS. - HAPTIC 是一种在销售点中使用的互动式触摸显示屏，它包含一个多层保护的全息箔片电感层和接头，粘贴在玻璃或树脂上，因此它非常适合应用在橱窗演示上。

功能和特点
•互动式的全息箔片直接粘贴在 HOPS 薄膜上，并且带有软件
•不需要外在工具，直接互动
•使用者即使戴上手套也不影响使用
•显示屏尺寸由 40"到 60"，可提供4 ： 3 和 16 ： 9 格式
•透明的显示屏
•不受环境光线影响
•提供清晰明亮的图像
•图像区域无变形
规格型号
屏幕尺寸( 对角线长度 ) 窗格尺寸(4:3 格式 ) 重量40" 855 × 655 × 0.8 mm 1.7 公斤
50" 1060 × 795 × 0.8 mm 2.5 公斤
60" 1275 × 960 × 0.8 mm 3.5 公斤* 特殊规格尺寸或图像格式为 16:9 可依要求订制
9. HOPS. - Large Screen Projection 全息箔巨型屏幕
在科学技术快速发展的今天，大屏幕投影机显示屏被广泛应用在各个领域 ,如电视直播室，大型的现场转播，或大型的交易及工程应用中。

HOPS. - big screen 大屏幕墙由 4 个单独的全息箔片组成，这些全息箔片被粘贴在涂有抗反射涂层的特殊玻璃或树脂上，这些单个箔片之间的缝隙小于 1mm ，因此看起来是整个一面墙的效果， HOPS. - big screen 大屏幕显示屏可以达到 134" 。

功能和特点
• 4 块个体组成一个完整的画面，只要使用一个投影仪即可
• 由于单个全息箔片的光学校正效应，即使在光线较强的情况下，也能投射出同样稳定的图像
• 透明的显示屏
• 不受周围光线影响
• 表面无光栅效应
• 让人印象深刻的明亮清晰的图像
规格型号
* 特殊规格尺寸或图像格式为 16:9 可依要求订制
HoloPro全息膜玻璃屏幕——真正专业级的透明大屏幕
来源：投影时代更新日期：2009-05-20 作者：pjtime资讯组
2011大屏幕展现场报道
Infocomm China 2011现场报道
年度评选获奖名单隆重揭晓
HoloPro 是全息影象投影显示屏的缩写。

HoloPro™全息投影术是德国家级实验室研制的世界顶级高科技投影成像系统，是目前在世界上唯一的能在透明屏上投影产生高保真影像且不受其它方向环境光干扰的专利技术。

彩色影像即使在强烈的日光照射下也能投射在HoloPro™ 透明屏幕上清晰成像。

屏幕的透明特性使屏幕与周围环境高度协调，不会影响现有的环境布置。

HoloPro 屏幕安装方式：
a ）日光落地支架：由小至 2cm 不透钢管支撑杆、纯铜制船锚圆环及鹤脚和不透钢横杆组成，表面全部采用高级镀镍处理。

b ）日光悬吊：采用顶级水晶制拐角及小至 2mm 不锈钢揽绳使屏幕悬挂空中
c ） HoloBox 日光投影盒：这是一个 1 米深的盒状结构，空间内能放置：投影机、播放器、镜子，上方是一个40 “或 50 ＂ HoloPro 屏。

HoloBox 独特的内置式组合设计令使用者能灵活应用于不同的环境并在最小的空间里播放广告，推荐产品。

d ） HoloTower 日光投影塔系统：采用类似投影盒构造，不同的是可以将包括 67 ＂的屏幕及所有控制部件置于塔内，特别适用于户外。

在阳光下理想的专业级的室外简报广告新媒介。

e ）幕墙系统：特殊的幕墙拼接安装法
特点一览
∙ 专业的透明玻璃投影屏 ∙ 世界顶级成像系统 ∙ 飘浮于空中的影像 ∙ 可用于白天和户外 ∙ 与室内装饰浑然一体 ∙ 完美的媒体展示 ∙ 可制成触摸感应屏 ∙ 可制成擦写屏 ∙
可多块拼接成超大屏幕
∙ 色彩绚丽画面清晰 ∙ 吸引眼球效果震憾 ∙ 科幻的未来效果 ∙ 无需遮蔽
∙ 与建筑外立面和谐统一 ∙ 尺寸可定制可做成异形 ∙ 经久耐用 ∙
可方便清洗
HoloPro 特性
HoloPro 屏幕在不播放影像的时候是透明的，不会阻挡视线，并且能与周围环境浑然一体，毫不彰显；即使在播放影像时，也因图像
不同而产生局部透明。

它透明的特性，使影像悬浮在空中，给人以科幻的视觉冲击。

因此非常适合在展览会、博物馆、商场、大厅、广
场、休息室等场合使用以吸引眼球并提升形象。

HoloPro 屏从而使世界又多了一个新媒体技术的选择。

目前，作为专业透明屏幕HoloPro
已应用于世界各大企事业单位的产品及形象宣传上。

解密：全息成像技术到底是什么
来源：互联网 2011 年 03 月 04 日 有0位网友发表评论
【大 中 小】
【3D 动力网】全息成像即全息投影技术是近些年来流行的一种高科技成像技术，它是采用一种国外进口的全息膜配合投影再加以影像内容来展示产品的一种推广手段。

它提供了神奇的全息影像，可以在玻璃上或亚克力材料上成像。

全息成像技术是全息摄影技术的逆向展示，本质上是通过在空气或者特殊的立体镜片上形成立体的影像。

不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，全息投影技术是真正呈现3D 的影像，可以从360°的任何角度观看影像的不同侧面。

全息成像技术是实现真实的三维图像的记录和再现的技术，和其他三维“图像”不一样的是，全息图提供了“视差”。

视差的存在使得观察者可以通过前后、左右和上下移动来观察图像的不同形象——好像有个真实的物体在那里一样。

这种全新的互动展示技术将装饰性和实用性融为一体，在没有图像时完全透明，给使用者以全新的互动感受，成为当今一种最时尚的产品展示和市场推广手段。

这种全新的成像展示技术拥有以下几个优点：
1、将装饰性和实用性融为一体，在没有图像时完全透明，给使用者以全新的视觉感受。

2、支持三维立体显像，使其在展示效果更加震撼
3、可以玻璃上或亚克力材料上成像
4、可制作成全息互动一体机或互动橱窗
应用领域
1、全息成像可为各类展览会、行业展馆、主题展馆、企业展厅、科技馆、规划馆、博物馆等诸多展馆提供更具科技感的展示方式。

2、全息一体机、全息橱窗为各类高档商场、大卖场、专卖店更具吸引力的新媒体互动广告平台。

3、全息成像、全息虚拟引导员等系统可为星级酒店宾馆的客户服务装饰装修锦上添花
4、各类全息成像技术都可在酒吧、迪厅、KTV等娱乐场所找到完美应用。

解密：全息成像技术到底是什么
来源：互联网 2011 年03 月04 日有0位网友发表评论
【大中小】
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不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，全息投影技术是真正呈现3D的影像，可以从360°的任何角度观看影像的不同侧面。

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4、可制作成全息互动一体机或互动橱窗
应用领域
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[神奇的纳米]玻璃贴膜变屏幕科幻电影也可家中演
时间：2010-8-25 21:41:00 字体：[大中小] >>>>520元购买780元苏迪糖果乐园年卡
>>>>名城社区闪亮登场2011新版给力上线
>>>>豪车/佳丽云集四大看点闪耀凯马汽车节
看得出这是一块玻璃吗？
一只地球随着Tony手的滑动而转动着。

名城新闻网讯（记者小吕）家里淘汰的显示屏，扔掉可惜，不扔掉放着占地方，该怎么办？现在有一种膜只要一贴，就可以变成触摸屏的电脑了；这种膜还可以贴到普通的透明玻璃上，玻璃立即变成了透明触摸电脑。

什么“膜”，有如此神奇的力量？8月24日，记者在苏州泛普纳米科技有限公司见到了这种具有神奇魔力的膜。

一只投影仪将影像投向一块宽约1.5米，高约1.0米的钢化玻璃，该公司工程师Tony正在这块玻璃前操作着，随着他的双手滑动，一只地球仪随着手的拨动频率或快或慢地转动着，像极了科幻电影里经常出现的透明触摸屏，炫丽异常。

其实，玻璃上只是贴了一层薄薄地灰色膜，仔细一看，膜里面有一些细细地丝线。

Tony说，这种就是“魔幻厨窗”，英文名为“Proshow”，看上去这一层薄薄地膜，其实包含两层，一层是成像膜，一层是触摸膜，触摸膜也就是纳米膜，看到的丝线就是纳米导线。

“魔幻厨窗”采用了最新的纳米电磁感应与光学投影成像技术，这种技术能使普通的玻璃变成独具特色的大型触摸屏。

它的硬件组件主要由工程微型计算机、纳米触摸膜、成像膜、投影仪及一个共振音响。

其中这个共振音响非常有意思，体积只有一只小碗那么大，把音响从平台上移走，声音便消失了，而重新放到台面上，声音便又重新出现了，而且越是放到平滑的台面上，声音越清脆。

据介绍，这种运用纳米技术做成的膜，可以做成大小不一的规格，小到一个电脑显示屏，大到电影院里的宽银幕，并且可重复使用多次。

“魔幻厨窗”的运用广泛，可以贴在笔记本电脑上，这样整个屏幕既具有显示功能，又具备操作功能，游戏发烧友们可以不用键盘，直接用手在屏幕上滑动，打字也省略掉，直接在屏幕上手字；还可以贴在汽车玻璃窗上，这样车主在休息时，可以坐在汽车里看电影，而行车时，它又变成一张透明的膜，不会影响到司机的视线。

其实，它不光可以贴在电视、电脑、玻璃上面，任何显示终端都可以使用。

Tony介绍，这种技术已经趋于成熟。

六七年前，第一代纳米膜出现时，只运用在高端的展厅，而如今随着第五代、第六代膜的产生，它的应用也更加宽泛了，开始向民用转化，而且价格也下降了几倍。