能夠制造出以假亂真幻影的全息影像技術(shù)屢屢出現(xiàn)在各類科幻電影當(dāng)中,現(xiàn)在,它正在迅速?gòu)你y幕走向現(xiàn)實(shí)。
科幻電影向來(lái)是人類科技發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。
1977年的經(jīng)典影片《星球大戰(zhàn)》中,導(dǎo)演喬治·盧卡斯精心安排了這樣一些場(chǎng)景:莉亞公主通過(guò)一個(gè)閃爍的3D影像向盧克·天行者與歐比旺·肯諾比發(fā)出求救信息;黑武士與虛擬的立體西斯皇帝頭像對(duì)話。類似的場(chǎng)景在這部影片中還有好幾處。以今天觀眾的眼光來(lái)看,這樣的橋段并無(wú)新意,但是你一定不知道,這其實(shí)是“全息影像技術(shù)”在大銀幕上的首秀。
自那之后,“全息影像”技術(shù)開始成為科幻電影的標(biāo)配:《第六日》里栩栩如生的虛擬女管家把硬漢施瓦辛格迷得神魂顛倒;《阿凡達(dá)》里的3D沙盤幫助人類軍隊(duì)模擬備戰(zhàn);最近上映的《碟中諜4》里,潛入克林姆林宮竊取情報(bào)的阿湯哥用一塊能夠制造以假亂真場(chǎng)景的幕布成功騙過(guò)了謹(jǐn)慎的守衛(wèi)。
從喬治·盧卡斯將“全息影像”的概念搬上銀幕至今已有30多年,人類技術(shù)的進(jìn)步也使當(dāng)年電影中那些看似不可思議的場(chǎng)景正在迅速變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。今年春晚上,給國(guó)人印象最深的大概要屬那變化莫測(cè)的絢麗舞臺(tái)效果了。薩頂頂演唱《萬(wàn)物生》時(shí),漫天飛舞的虛擬花瓣驚艷全場(chǎng),360度全景顯示的仙境般的場(chǎng)景,讓人仿佛置身《阿凡達(dá)》里的潘多拉星球,而這一切的背后正是全息影像技術(shù)的功勞。
以假亂真的全息影像技術(shù)
所謂全息影像技術(shù),簡(jiǎn)而言之,就是利用光的干涉和衍射原理,記錄并且再現(xiàn)物體三維圖像的技術(shù)。干涉可以用來(lái)記錄物體的光波信息,衍射能夠再現(xiàn)還原這些信息。
全息影像技術(shù)是如何呈現(xiàn)出物體的立體形象呢?這就要從它的拍攝原理講起。假設(shè)用一束激光照射一個(gè)細(xì)小微粒,微粒反射的是不斷向外擴(kuò)大的球面波,此時(shí),用肉眼看微粒,會(huì)發(fā)現(xiàn)它是明亮的一點(diǎn)。當(dāng)用普通照相機(jī)為這一微粒拍照時(shí),反射的光波通過(guò)相機(jī)鏡頭在底片上形成一個(gè)亮點(diǎn)。相機(jī)底片記錄下這一光點(diǎn),但是無(wú)法記錄下微粒在三維空間中的位置,所以,最后的照片上也只能看到一個(gè)平面的亮點(diǎn)。
而拍攝全息影像時(shí)則不同,它是將一束發(fā)出平面波的激光和微粒反射出的球面波一起投射到底片上,整張底片都受到了光照,它記錄下的不是亮點(diǎn),而是一組同心圓,看起來(lái)就像一根被切成無(wú)數(shù)薄片的胡蘿卜一樣。底片沖洗好后,再用發(fā)出平面波的激光,以拍攝時(shí)相同的角度射向底片,就會(huì)看到原來(lái)放置微粒的地方出現(xiàn)了一個(gè)亮點(diǎn),而且這個(gè)亮點(diǎn)是在空間中存在的,而非底片上。所以,全息影像技術(shù)所呈現(xiàn)的是一個(gè)包含位置信息在內(nèi)全部光學(xué)信息的光點(diǎn),原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物體,宛如真實(shí)的一般。
全息影像技術(shù)的歷史最早可以追溯到1948年,那一年,倫敦大學(xué)帝國(guó)理工學(xué)院的丹尼斯·加博爾博士在研究如何提高電子顯微鏡的分辨率過(guò)程中,偶然發(fā)明了全息立體攝像。但當(dāng)時(shí)由于技術(shù)限制,加博爾的發(fā)明并沒(méi)有被人重視。1962年以后,隨著激光器的發(fā)明,全息影像技術(shù)也有了進(jìn)一步發(fā)展。
1971年,科學(xué)界終于意識(shí)到了加博爾20年前發(fā)明的重要意義,授予他諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。喬治·盧卡斯之所以會(huì)在1977年拍攝《星球大戰(zhàn)》的過(guò)程中大量使用表現(xiàn)全息影像技術(shù)的橋段,或許正是從加博爾的發(fā)明中汲取到的靈感。
廣闊天地,大有作為
還記得大約10年前頗為流行的激光防偽技術(shù)嗎?那時(shí)許多圖書、煙酒包裝上都有一個(gè)金光閃閃的小貼紙,望向其中會(huì)發(fā)現(xiàn)里面竟是一幅立體的圖像,如果現(xiàn)在你還在使用諾基亞的手機(jī),打開后蓋,你很可能會(huì)發(fā)現(xiàn)電池上也有這么個(gè)玩意。沒(méi)錯(cuò),這正是全息影像技術(shù)的初級(jí)應(yīng)用。不過(guò),這種防偽標(biāo)識(shí)感光度很低,色彩更是單調(diào),還遠(yuǎn)談不上以假亂真。
雖然,全息影像技術(shù)由來(lái)已久,但是在2000年前一直發(fā)展緩慢,直到2001年德國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出的全息膜技術(shù)使三維圖像的再現(xiàn)成為可能,這才邁入一個(gè)全新的階段。此后幾年,隨著材料科技迅速成熟,全息影像技術(shù)飛速發(fā)展,并且得到愈發(fā)廣泛的應(yīng)用。
2007年,思科CEO錢伯斯在印度班加羅爾的一場(chǎng)發(fā)布會(huì)上,向人們展示了全息影像技術(shù)的魔力。在臺(tái)上,錢伯斯與技術(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人戴比爾斯面對(duì)面親切交流,但是,錢伯斯身邊這個(gè)活靈活現(xiàn)的戴比爾斯只是一個(gè)虛擬形象,他的真人遠(yuǎn)在4萬(wàn)公里外的美國(guó)加州,奇妙的場(chǎng)景引得現(xiàn)場(chǎng)觀眾發(fā)出一陣陣驚嘆。
不過(guò)相比之下,日本人則更加大膽。
2010年,日本科技公司“Crypton未來(lái)媒體”為了推廣旗下的虛擬美少女歌手初音未來(lái),開始運(yùn)用全息影像技術(shù)舉辦現(xiàn)場(chǎng)“真人”演唱會(huì)。初音未來(lái)的首場(chǎng)演出就大獲成功,2500張門票被搶購(gòu)一空。舞臺(tái)上,初音未來(lái)與真人樂(lè)手們配合默契,別有風(fēng)情。此后,初音未來(lái)迅速成為紅遍全球的宅男殺手,先后在美國(guó)、泰國(guó)和新加坡等地舉辦了多場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)演唱會(huì),有消息稱,今年她還將造訪中國(guó)。童話大王鄭淵潔不久前赴日訪問(wèn)時(shí),還與初音未來(lái)的“本尊”親切合影,令不少國(guó)內(nèi)宅男羨慕不已。
最近兩年,愈來(lái)愈多的國(guó)際品牌開始嘗試?yán)萌⒂跋窦夹g(shù)來(lái)配合產(chǎn)品的發(fā)布,而且均取得了不錯(cuò)的效果。去年4月,Burberry在北京舉行的3D服裝秀就曾引起過(guò)不小的轟動(dòng)。
不過(guò),目前市場(chǎng)上對(duì)于全息影像技術(shù)的應(yīng)用大都還停留在展示的階段,應(yīng)用場(chǎng)景無(wú)非就是大型演出、展覽或者產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上,但全息影像技術(shù)未來(lái)的前景遠(yuǎn)不局限于此。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,目前消費(fèi)者在網(wǎng)上購(gòu)物時(shí)最大的困擾就是無(wú)法看到實(shí)物商品,經(jīng)常是東西拿到手后,才發(fā)現(xiàn)與網(wǎng)站上精美的圖片相比完全是南轅北轍,尤其是購(gòu)買服飾時(shí),只能憑感覺(jué)來(lái)判斷。
將來(lái),全息影像技術(shù)完全可以與電商結(jié)合,那時(shí),消費(fèi)者看到的不再是那些華而不實(shí)的圖片,而是一幅幅栩栩如生的三維圖像,這會(huì)解除消費(fèi)者網(wǎng)購(gòu)時(shí)的后顧之憂,極大釋放電子商務(wù)的消費(fèi)需求。而且,目前凡客等服飾電商都承諾當(dāng)場(chǎng)試穿、無(wú)條件退貨,這大大降低了物流效率。將來(lái),一旦全息影像技術(shù)成熟,消費(fèi)者完全可以在下單之前完成試穿環(huán)節(jié),為自己和商家都能免去不少煩惱。
電影《鋼鐵俠》則為人們展示了全息影像技術(shù)的另一幅圖景。影片中,主人公使用的計(jì)算機(jī)界面和操作臺(tái)就是投射到空氣中的全息圖像,史塔克直接對(duì)著空氣進(jìn)行操作來(lái)設(shè)計(jì)盔甲??梢钥隙ǖ氖?,在不久的將來(lái),影片中所呈現(xiàn)出的就將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),事實(shí)上,微軟公司已經(jīng)著手開發(fā)類似影片中展現(xiàn)的技術(shù),并將這一項(xiàng)目命名為Vermeer。目前,微軟的研究已經(jīng)初具成果,不僅可以實(shí)現(xiàn)360度的虛擬圖像全方位顯示,還能夠通過(guò)Kinect攝像頭實(shí)現(xiàn)人與虛擬圖像的直接互動(dòng)。
全息影像技術(shù)在民用市場(chǎng)的深入應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走,但是它在科幻電影中展現(xiàn)的巨大潛力卻已經(jīng)吊足了人們的胃口。