曲面屏、瀑布屏……這幾年相關(guān)技術(shù)的發(fā)展讓顯示屏也有了更多形態(tài)，但這些所謂的‘黑科技’在索尼的‘圓柱屏’面前都只能是弟弟。
▲圖片來自：索尼官網(wǎng)
7 月 28 日，在美國洛杉磯的 SIGGRAPH 2019（國際計(jì)算機(jī)圖形和交互技術(shù)會(huì)議）展會(huì)上，索尼展出了一款圓柱型透明式全息顯示屏，讓觀眾可從 360 度欣賞到無差別影象。
別看官網(wǎng)給出的照片只顯示了一個(gè)簡單的卡通圖案，要做到 360 度無死角呈現(xiàn)同一畫面絕非易事。通常情況下，透明顯示屏很難兼顧透明度和投影亮度，索尼采用的是一種既能保持高透明度又能高亮度顯示影像的全息顯示屏，配合圓柱投影光學(xué)設(shè)計(jì)解決了這一難題。
這塊圓柱透明顯示屏還搭載了 IMX383 影像傳感器，可實(shí)現(xiàn)每秒 1000 幀高速拍攝，360 度無縫追蹤觀眾位置，呈現(xiàn)出影像始終在圓柱之中的效果，借用官方的說法就是‘即使是 2D 影像也能栩栩如生’。
這當(dāng)然不止是為了炫技，新的影像呈現(xiàn)方式也為影視和游戲在視覺和互動(dòng)體驗(yàn)上帶來更多想象空間，索尼在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)就展示了多顯示器聯(lián)動(dòng)、手勢(shì)對(duì) 360 度影像及所搭配的音樂進(jìn)行實(shí)時(shí)操控等效果。
全息投影，大概是我們最熟悉也是最陌生的前沿科技了。
科幻電影里的?？?，現(xiàn)實(shí)生活中的技術(shù)難題
雖然在很多科幻電影中，全息投影幾乎成了標(biāo)配，主人公們?cè)诎肟罩须S手一揮，各種信息、影像資料手到擒來，比如鋼鐵俠就是全息投影的重度使用者，無論是研發(fā)盔甲還是思考解決技術(shù)方案，必定有托尼?斯塔克在全息投影前指點(diǎn)江山的畫面。
《復(fù)聯(lián) 4》的片尾，鋼鐵俠與妻子告別的片段也是借助了全息技術(shù)。
▲ 圖片來自：Imgrum
鋼鐵俠對(duì)全息投影的喜愛似乎也影響到了小蜘蛛，在最新一部影片《蜘蛛俠：英雄遠(yuǎn)征》中，小蜘蛛也學(xué)會(huì)了用全息技術(shù)設(shè)計(jì)戰(zhàn)衣。
當(dāng)然，整部影片可以說都是全息投影制造的幻境。
▲ 圖片來自：漫威
▲ 圖片來自網(wǎng)絡(luò)
不過，盡管全息投影在科幻片隨處可見，但事實(shí)上這項(xiàng)技術(shù)離我們的現(xiàn)實(shí)生活依然很遙遠(yuǎn)。
全息投影的發(fā)明純屬偶然，它是 1947 年英國匈牙利裔物理學(xué)家丹尼斯·蓋伯在研究增強(qiáng)電子顯微鏡性能時(shí)的意外所得。該技術(shù)在很長一段時(shí)間里只在電子顯微鏡中有用武之地，被稱為‘電子全息術(shù)’，直到 1960 年激光的出現(xiàn)才開始有了現(xiàn)代意義上的全息投影概念。
維基百科上對(duì)全息投影的描述是：
是一種記錄被攝物體反射（或透射）光波中全部訊息（振幅、相位）的照相技術(shù)，而物體反射或者透射的光線可以通過記錄膠片完全重建，仿佛物體就在那里一樣。通過不同的方位和角度觀察照片，可以看到被拍攝的物體的不同的角度，因此記錄得到的像可以使人產(chǎn)生立體視覺。
對(duì)照上述概念，你可能會(huì)提出質(zhì)疑：全息投影明明已經(jīng)很常見了，怎么能說離我們還很遙遠(yuǎn)？
確實(shí)，在各種演出中，我們總能看到號(hào)稱全息投影的使用，例如著名的初音未來演唱會(huì)，觀眾可以看到舞臺(tái)上出現(xiàn)的初音虛擬影像；已故歌手鄧麗君也能‘復(fù)活’并與周杰倫同臺(tái)對(duì)唱；2015 年春晚的舞臺(tái)上也曾出現(xiàn)過四個(gè)李宇春的‘奇觀’。
▲ 初音未來演唱會(huì) 圖片來自網(wǎng)絡(luò)
▲2015 年春晚李宇春表演《錦繡》圖片來自網(wǎng)絡(luò)
然而，盡管效果看起來與全息投影相似，但以上統(tǒng)統(tǒng)不能稱為全息投影，因?yàn)槿⑼队暗暮诵囊刂皇抢霉獾墓庋苌湓碇噩F(xiàn)物體的三維外觀，觀看者不需要借助任何觀看器材或外部設(shè)備即可看到立體圖像，簡單來說，就是可以在空氣中直接呈現(xiàn)的裸眼 3D，也就是我們?cè)诳苹秒娪爸锌吹降漠嬅妗?/p>
遺憾的是，要在空氣中投射出三維圖像的難度非常大，目前仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，2015 年韓國一組研究人員利用高性能彩色激光制造出世界首例 360 度彩色全息圖，雖然演示影像只是一個(gè)彩色魔方，但已動(dòng)用了 16 個(gè)不同領(lǐng)域的科研人員花了 2 年時(shí)間，耗資不菲。
既然如此，各種演出中使用的‘全息投影’又是怎么回事？
真全息和‘佩珀?duì)柣孟蟆?/strong>
準(zhǔn)確來說，這些偽全息技術(shù)其實(shí)是一種名為‘佩珀?duì)柣孟蟆墓鈱W(xué)現(xiàn)象，名字來自于英國科學(xué)家約翰?亨利?佩珀?duì)?，原理相?dāng)簡單，即利用呈 45 度角的玻璃將位于其他位置（多為舞臺(tái)下方）的表演者的形象投射到舞臺(tái)上。
▲ 圖片來自網(wǎng)絡(luò)
早在 19 世紀(jì)，佩珀?duì)柣孟笠言谖枧_(tái)演出中廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代技術(shù)下的佩珀?duì)柣孟笠巡恍枰硌菡唠[藏在舞臺(tái)下方，而是可以將制作好的影像投映到全息膜上，加上打光和和 CG 技術(shù)，足以做到以假亂真。
▲ 圖片來自網(wǎng)絡(luò)
拋開技術(shù)不談，真全息和佩珀?duì)柣孟笤谛Ч系膮^(qū)別就是前者是 360 度無死角，你甚至可以像科幻電影中一樣穿過全息圖像，而后者只能在特定的角度觀看。
除了我們前面提到的韓國研究人員的成果外，目前市面上還有幾種熱門的‘半全息’技術(shù)，這些方案同樣試圖用光線重現(xiàn)影像，但在介質(zhì)上做了一些妥協(xié)。
空氣投影：用霧化設(shè)備產(chǎn)生大量人工霧，形成一層很薄的水霧墻作為圖像載體，利用分子震動(dòng)不均衡產(chǎn)生立體感，但水霧顆粒大，成像效果不佳，多見于景區(qū)。
激光束投射：依靠在空氣中不斷進(jìn)行小型爆破，氮?dú)夂脱鯕庠诳諝庵猩㈤_時(shí)，混合成的氣體變成灼熱的漿狀物質(zhì)，并在空氣中形成一個(gè)短暫的 3D 圖像，缺點(diǎn)是只有白色，且顯示時(shí)間很短。
▲圖片來自：Business Insider
Hypervsn：同英國初創(chuàng)公司 Kino-mo 開發(fā)的裝置，結(jié)構(gòu)非常簡單，利用葉片高速旋轉(zhuǎn)投射 3D 圖像。
360 度全息顯示屏：由南加利福尼亞大學(xué) 2007 年研制，將圖像投影在高速旋轉(zhuǎn)的鏡面上，并由計(jì)算機(jī)進(jìn)行視頻信號(hào)渲染。
▲圖片來自：Pipin?v blog
至于索尼這款新產(chǎn)品，官方并未透露詳細(xì)的技術(shù)信息，但從有限的介紹來看，應(yīng)該也是利用了一些光學(xué)原理，沒能擺脫對(duì)空氣以外的介質(zhì)的依賴。鑒于大法過往許多黑科技產(chǎn)品最終沒有走出實(shí)驗(yàn)室的歷史，科幻照進(jìn)現(xiàn)實(shí)這件事，我們可能還要再等等。
