全息投影技术的发展及应用前景

《光信息存储》期末论文题目全息投影技术的发展及应用前景班级光信1102班

姓名张林君

学号 ********

完成日期 2013/12/12

成绩

全息投影技术的发展及应用前景

摘要：全息技术最早于1948年由斯盖伯（Dennis Gabor ）提出，经过研究发展，2003年首次成功应用于全息投影技术中。全息投影技术应时代而来，被广泛的应用于社会的各个方面，它对传统舞台声光电技术的颠覆，及其带给人们的虚实结合的梦幻立体感受，犹如 LED 显示屏在舞台的广泛应用一样，其也必将成为未来几年舞台的“新宠儿”，也具有划时代的意义。

关键词：全息投影发展史应用前景

一、全息技术的发展历史

全息影像是就是实现真实的三维图像的记录和再现，用户不需要佩戴带立体眼镜或其他任何的辅助设备，就可以在不同的角度裸眼观看影像。

1947年，匈牙利人丹尼斯盖博(Dennis Gabor)在研究电子显微镜的过程中，提出了全息摄影术(Holography)这样一种全新的成像概念。由于全息摄影术的发明，丹尼斯盖博在1971年获得了诺贝尔奖。

1962年，美国人雷斯和阿帕特尼克斯在基本全息术的基础上，将通信行业中“侧视雷达”理论应用在全息术上，发明了离轴全息技术，带动全息技术进入了全新的发展阶段。这一技术采用离轴光记录全息图像，然后利用离轴再现光得到三个空间相互分离的衍射分量，可以清晰的观察到所需的图像，有效克服了图成像质量差的问题。

1969年，本顿发明了彩虹全息术，能在白炽灯光下观察到明亮的立体成像。其基本特征是，在适当的位置加入一个一定宽度的狭缝，限制再现光波以降低像的色模糊，根据人眼水平排列的特性，牺牲垂直方向物体信息，保留水平方向物体信息，从而降低对光源的要求。

20世纪60年代末期，古德曼和劳伦斯等人提出了新的全息概念——数字全息技术，开创了精确全息技术的时代。到了90年代，随着高分辨率CCD的出现，人们开始用CCD等光敏电子元件代替传统的感光胶片或新型光敏等介质记录全息图，并用数字方式通过电脑模拟光学衍射来呈现影像，使得全息图的记录和再现真正实现了数字化。

2001年德国国家实验室首创研发了全息膜技术，使三维图像的再现成为可能。经过7年的发展，全息膜已经从第一代的1英寸栅格状网眼hoe全息单元升级到了如今的第四代0.2毫米97%透光度HoloPro全息膜。依靠这薄薄的透明膜，无论是T形台上的流光溢彩，还是舞台上虚幻影像，都可实现。全息膜的价格自然不菲，据介绍，透光率为70%的全息膜市场价都达到1800-2200元/平米。

360度幻影成像是全息投影目前最具魔幻效果的技术，由丹麦公司ViZoo在2006年研发出来。他们用全息膜搭建了一个倒金字塔形的三角漏斗几何模型，由四台投影机投射的视频图像，在漏斗里经过一系列的光学衍射后汇合成为全息图像，看起来就像有实物漂浮在空中。这一系统还可以配加触摸屏，现场观众可通过各种手势和动作，操纵3D产品模型进行旋转，或部件分解。这样，观众就能深入地了解展示的产品性能。因此，这个全息显示系统一经面世，就迅速成为

在各种展览会和发布会上频频出现的新型广告载体。除此之外，这项技术也深受博物馆的欢迎，可以再现一些珍贵的文物，供参观者欣赏，而原物妥善保存，以防失窃。

2008年，美国亚利桑那州大学打造了展现大脑的可更新的3D全息显示屏。这是世界上首批3D全息显示屏之一。最初的全息显示屏

尺寸为4英寸乘4英寸（约合10厘米乘10厘米）。现在，科学家正打算研制至少和电脑屏幕一样大的全息显示屏。”借助于不久后问世的全息电视，观众们可以在守门员“身旁”观看令人紧张刺激的罚球，而不是躺在沙发上。

日本广播公司（NHK）决心在2020年之前推出第一台Holo-TV，现已拨款28亿英镑用于这一雄心勃勃的项目。日本人非常自信，认

为他们能够向全世界提供全息广播节目，并将这项服务作为申办2022年世界杯举办权的一个重要砝码。Holo-TV播放的每一场比赛画面将由200台高清晰摄像机360度拍摄，而后以3D影像的方式播放。日

本电子巨头一直在推动这项技术的研发。生动逼真的比赛画面将向全世界播放，让观众获得好似在现场看球的感觉。麦克风将被安装在球场下方，用于记录下所有声音，其中包括球员踢球的声音以及裁判的哨声，用来创造超现实版的数字音效。

据索尼工程师透露，Holo-TV外形好似在地板上摊开的一本大书。激光器负责投射一个“图像云”，好似飘浮在房间中央。观众可以在不佩戴3D眼镜情况下从每一个角度欣赏立体影像。这听起来好似一

项难以置信的技术，更适合在《星球大战》中出现而不是真实世界，但业内领导者实际上非常严肃对待全息电视。

二、全息投影技术的应用

目前全息投影技术和批量生产条件相对成熟，但其应用范围还相对较窄，国内主要将全息投影技术应用到小型展柜、小型舞台中。全息投影在展柜的商业运用中，多是用于展示企业标识、小型电子产品、珠宝首饰的 360°展台和 270°展台，内容多数是比较简单的旋转动画，当然也有用于展示游戏角色的，角色有比较简单的动作。在舞台的商业运用中，为满足舞台的观赏角度，以 180°的单片全息幕居多。应用方式有虚拟表演、虚拟与真人互动、真人表演全息特效等。

1.房地产展示

房地产行业可以涉及到的有全息沙盘、全息样板间、三维全息平面图、三维全息结构图等。

目前我国房地产行业所使用的沙盘主要为电子沙盘，对于样板房，房地产行业的普遍是以三维效果图、样板间模型和实地参观考察来向客户展示样板房。但这些都是不可重复利用，一旦楼盘售馨就成为废品，这是对资源的浪费和对环境的污染。而全息投影沙盘的模块化硬件可以实现重复使用，而且展示内容以数字影像方式存在，展示内容灵活可变，展示内容量巨大，还可以很好的完成客户与楼盘间的互动。全息投影沙盘可将传统的沙盘展示、建筑动画、样板间展示、房屋结构展示等融合到一起，只用一套全息投影沙盘即可满足整个楼盘的从外至内、从大环境到局部细节的展示。全息投影沙盘唯一的消耗就是