全息投影技術(shù)也被稱為虛擬成像技術(shù)，是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的技術(shù)。所謂的“全息”，是一個來自于科學(xué)體系而非現(xiàn)實(shí)世界中的概念。一般來說，全息投影的思路是通過光的干涉和衍射原理，來記錄并再現(xiàn)物體的三維信息。
1947年，英國物理學(xué)家丹尼斯·蓋伯在研究增強(qiáng)電子顯微鏡性能手段時偶然發(fā)明了全息投影術(shù)，很快這項(xiàng)技術(shù)被申請了專利，并獲得了1971年的諾貝爾物理學(xué)獎。最開始時，全息投影被應(yīng)用于電子顯微技術(shù)中，只作為一種科研手段存在。1960年激光被發(fā)現(xiàn)后，投影技術(shù)本身得到了快速發(fā)展。更準(zhǔn)確、抗干擾能力更強(qiáng)的投影出現(xiàn)了，全息投影也重新被提上了研發(fā)日程。但即使如此，全息投影的介質(zhì)問題依舊沒有得到很好的解決。因?yàn)榧す獗仨氁谀撤N介質(zhì)上產(chǎn)生反射才能呈現(xiàn)信息，但全息投影要求介質(zhì)本身配合立體空間。當(dāng)時得到的各種結(jié)果不是介質(zhì)太貴，就是觀看效果不好。
一直到全息膜問世，人類才終于找到了能夠獲得相對清晰效果，同時成本低廉的全息投影介質(zhì)。緊接著，全息投影迎來了應(yīng)用化大潮。這種作為科學(xué)輔助手段而出現(xiàn)的技術(shù)，如今更多的是出現(xiàn)在展覽、博物館、舞臺演出、時裝秀上，作為給觀眾帶來視覺震撼的一種手段。但是很遺憾的是，它們都屬于偽全息投影，并不是真正的全息投影。雖然虛擬偶像演唱會給我們呈現(xiàn)出了栩栩如生的立體影像，但是其必須在固定的舞臺上，且要在黑暗當(dāng)中才能實(shí)現(xiàn)，而且觀眾必須要從特定的角度進(jìn)行觀看。
而真正的全息投影則記錄了物體的相位信息，相位信息包含了物體與觀察視角間的距離、運(yùn)動軌跡、空間關(guān)系等信息。通過這種方式所獲得的靜態(tài)或者動態(tài)成像，就不是2D而是真正的3D了。簡單來說，真全息投影就是可以裸眼在空氣中以360度任意角度去觀看的立體影像。
那么虛擬偶像演唱會那種偽全息投影是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢？
它實(shí)際上屬于一種光學(xué)錯覺技術(shù)，我們稱之為佩珀爾幻象，在魔術(shù)表演中會經(jīng)常用到。它是利用一張半透半反的膜，也就是所謂的透明全息膜作為介質(zhì)，使得物體在膜中成現(xiàn)了一個虛像，因?yàn)槭前胪傅?，所以你可以看到膜后的景物，從而在視覺上給人一種立體的錯覺，再加上CG技術(shù)和高亮度的燈光，這種立體影像就會給觀眾一種惟妙惟肖的真實(shí)感覺。
所以為了研發(fā)出真正的全息投影技術(shù)，人們可謂是煞費(fèi)苦心，在不懈的努力下，如今靠譜的全息投影的方式主要有以下幾種：
首先是水霧投影技術(shù)。去過一些旅游景區(qū)看過水幕電影的朋友應(yīng)該都對這項(xiàng)技術(shù)都不陌生，這是最簡單也是成本最低的一種全息投影模式。就是利用水蒸氣，將影像投射在水蒸氣上，由于分子之間的震動不均衡，從而展現(xiàn)出立體的全息影像。但是這種技術(shù)的問題也非常突出，那就是水霧的顆粒非常大，投影出的效果并不好。
然后是激光束投射技術(shù)。這種方法主要是不斷地在空氣中進(jìn)行小型爆破，然后利用氮?dú)夂脱鯕庠诳諝庵猩㈤_時混合成的氣體變成灼熱的漿狀物質(zhì)，從而在空氣中形成一個短暫的3D圖像。但是目前的這種全息投影問題還非常多，比如說像素少，顆粒感極大，并且只能夠?qū)崿F(xiàn)單一顏色的全息投射，而且最重要的是成本高昂！
最后是英國的一家公司研究出的Hypervsn3D懸浮全息投影。Hypervsn沒有十分復(fù)雜的線路設(shè)計，主要由芯片、磁鐵、發(fā)光二極管(LED)技術(shù)和螺旋槳葉片組合而成。當(dāng)它開始工作時，葉片就開始高速旋轉(zhuǎn)，這時空中就顯現(xiàn)出立體的3D全息圖形。Hypervsn在使用上也非常方便，只需要將3D圖像傳遞到設(shè)備上就能開始投影。
總的來說這些全息投影技術(shù)都還沒能擺脫介質(zhì)的限制，但是利用佩珀爾幻象所實(shí)現(xiàn)的虛擬偶像演唱會等地方的應(yīng)用，依托如今成熟CG技術(shù)已經(jīng)可以帶來很好的體驗(yàn)，所以沒必要糾結(jié)它到底采用的是偽全息投影還是真全息投影。不過或許某一天，真全息技術(shù)將擺脫技術(shù)的限制，突然闖進(jìn)我們的生活。這種不受白光干擾，隨時在空氣中成像，并且可以模擬復(fù)雜立體模型的投影技術(shù)，絕對是人類科技史上一次重大飛躍！
