什么是虛擬成像技術(shù)_虛擬成像技術(shù)有哪些

虛擬成像

虛擬成像是由國(guó)內(nèi)開發(fā)商創(chuàng)造的名詞，是一種在三維空間中投射三維立體影像（影像為物理上的“立體”而非單純視覺上的“立體”）的次世代顯示技術(shù)。

全息投影寬泛的來說也可以算作是全息影像的一種，但是所謂的全息畫面只是投射在一塊透明的“全息板”上面。因此所謂的全息圖像也不過是一個(gè)平面而非立體圖像。這是目前最廣泛使用的全息技術(shù)。尚在研究，多在科幻作品中出現(xiàn)的全息影像技術(shù)。制作一種物理上的純?nèi)S影像，觀看者可以從不同的角度不受限制的觀察甚至，進(jìn)入影像內(nèi)部。

什么是虛擬成像？

虛擬成像系統(tǒng)將全新的多種影像信息溶于真實(shí)的場(chǎng)景之中。是用一種將三維畫面懸浮在柜體實(shí)景中的半空中成像系統(tǒng)。虛擬成像系統(tǒng)由柜體、分光鏡、射燈、視頻播放設(shè)備組成，基于分光鏡成像原理，通過對(duì)產(chǎn)品實(shí)拍構(gòu)建三維模型的特殊處理，把拍攝的活動(dòng)人像以及三維制作的物體透過光學(xué)成像裝置疊加進(jìn)真實(shí)場(chǎng)景之中，構(gòu)成了動(dòng)靜結(jié)合的影視畫面。虛擬成像有著比3D影院更加直觀的3D效果，觀看者完全不用佩戴特殊眼鏡就可以觀看到酷炫3D幻影立體顯示特效，給人以視覺上的沖擊，具有強(qiáng)烈的縱深感。

虛擬成像技術(shù)就是將全新的多種影像信息溶于真實(shí)的場(chǎng)景之中。系統(tǒng)是以寬銀幕的環(huán)境、場(chǎng)景模型和燈光的傳換，給人以視覺上的沖擊。然后把拍攝的活動(dòng)人像以及三維制作的物體透過光學(xué)成像裝置疊加進(jìn)真實(shí)場(chǎng)景之中，構(gòu)成了動(dòng)靜結(jié)合的影視畫面，以較小空間取得大量的信息，跨越時(shí)空，創(chuàng)意無限。這個(gè)在國(guó)際上稱為“Fanta-View Magic Vision”的技術(shù)，是利用光學(xué)成像原理，將電影中用馬斯克攝像技術(shù)所拍攝的影像（人、物）與布景箱中的主體模型景觀合成，使展覽展示欲表現(xiàn)的主題、劇目演繹的故事等得以活靈活現(xiàn)的體現(xiàn)，繪聲繪色虛幻莫測(cè)，并配有聲、光、電等特殊效果，非常直觀，給人留下深刻的印象。

全息投影可以分為如下若干類。透射全息投影，如利思和烏帕特尼克斯所發(fā)明的技術(shù)，這種技術(shù)通過向全息投影膠片照射激光，然后從另一個(gè)方向來觀察重建的圖像。后來經(jīng)過改進(jìn)，彩虹全息投影可以使用白色光來照明，以觀察重建的圖像。彩虹全息投影廣泛的應(yīng)用于諸如信用卡安全防偽和產(chǎn)品包裝等領(lǐng)域。這些種類的彩虹全息投影通常在一個(gè)塑料膠片形成了表面浮雕圖案，然后通過在背面鍍上鋁膜使光線透過膠片以重建圖像。另一種常見的全息投影技術(shù)稱為反射全息投影，或稱為丹尼蘇克全息投影。這種技術(shù)可以通過使用白色光源從和觀察者相同的方向來照射膠片，通過反射來重建彩色的圖像，以重建圖像。鏡面全息投影是一種通過控制鏡面在二維表面上的運(yùn)動(dòng)來制造三維圖像的相關(guān)技術(shù)。它通過控制反射光線或者折射光線來構(gòu)造全息圖像，而蓋伯的全息投影是通過衍射光來重建波前的。

促使全息投影在短短的一段時(shí)間內(nèi)就蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵原因是低成本的固體激光器的大規(guī)模生產(chǎn)，如DVD播放機(jī)和其他的一些常用設(shè)備中所使用的激光器。這些激光器對(duì)全息投影的發(fā)展也產(chǎn)生了極大的促進(jìn)作用。這些廉價(jià)的體積又很小的固體激光器可以在某些條件下與最初用于全息投影的那些大型的昂貴的氣體激光器相媲美，因此使得預(yù)算較低的研究者、藝術(shù)家甚至業(yè)余愛好者都可以參與到全息投影研究中來。

2014年6月，美國(guó)加州的一家新創(chuàng)公司，正在研發(fā)三維全息投影芯片，最早2015年底之前，智能手機(jī)將具備三維投影的功能。研制出一個(gè)體積只有藥片大小的三維全息投影儀，分辨率高達(dá)5000PPI，可以精確控制每一個(gè)光束的亮度、顏色，以及角度。

只需要一個(gè)芯片，就可以投射出一個(gè)可以接受的三維全息圖像，不過只要增加芯片數(shù)量，則可以投射出形狀更加復(fù)雜的三維物體，細(xì)節(jié)更加詳實(shí)，這一芯片和技術(shù)的研發(fā)還在初始階段，第一款芯片，目的是全息投影二維圖像，芯片在2015年的夏天交付給手機(jī)廠商。

他們研制的第二款投影芯片，將可以實(shí)現(xiàn)全息三維投影，立體影像可以漂浮在空氣中，看上去就像是一個(gè)真實(shí)存在的物體。第一款芯片推出幾個(gè)月之后，第二款芯片也將開始進(jìn)入生產(chǎn)制造。

另外除了智能手機(jī)之外，該公司研發(fā)的三維全息投影芯片，還將進(jìn)入到各種顯示設(shè)備中，比如電視機(jī)、智能手表，甚至是“全息桌面”。屆時(shí)，三維全息投影時(shí)代將真正到來。

全息投影技術(shù)（front-projected holographic display）也稱虛擬成像技術(shù)是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)。

其第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息，此即拍攝過程：被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產(chǎn)生干涉，把物體光波上各點(diǎn)的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強(qiáng)度，從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經(jīng)過顯影、定影等處理程序后，便成為一張全息圖，或稱全息照片。

全息投影拍攝過程

其第二步是利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息，這是成象過程：全息圖猶如一個(gè)復(fù)雜的光柵，在相干激光照射下，一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個(gè)象，即原始象（又稱初始象）和共軛象。再現(xiàn)的圖像立體感強(qiáng)，具有真實(shí)的視覺效應(yīng)。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點(diǎn)的光信息，故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個(gè)圖像，通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個(gè)不同的圖像，而且能互不干擾地分別顯示出來。