科技观察丨全息技术的分类及应用

多年来，全息图在科幻小说中的热度不减。近几年，光学技术的进步让科幻小说的描述逐渐成为现实。

01

什么是全息技术？

在现实生活中，全息图是由反映真实物体的光干扰产生的虚拟三维图像。全息图保留了原始物体的深度、视差和其他属性。这是一种复杂的技术概念，能够全面展示极具视觉吸引力的产品。

那么，什么是全息技术呢？简单地说，全息技术由反射真实物理物体的干涉光束产生的三维图像。不同于传统的三维投影，全息技术可以用肉眼看到。

有两种方法来创建全息图：通过计算机与增强现实眼镜和物理光学显示器，这两种方式产生的全息图效果也不同。

立体全息图

最常见的和可识别的典型全息图的例子是Microsoft HoloLens。2015年，微软成为第一家推出HoloLens全息眼镜的公司，这项技术在今天被广泛应用于创建增强现实场景。

使用HoloLens创建全息图，内容创建者通过HoloStudio软件从其他服务中导入模型或在a page的帮助下创建3D对象。简而言之，用户可以使用HoloLens来创建复杂的虚拟对象。这些物体可以通过使用虚拟现实眼镜叠加在周围世界的图像上。

在HoloLens中，你看到的不是幻想中的恐龙，而是一个虚拟的工作空间，一个教育办公室或一个与同事的虚拟会议。HoloLens通过将AR对象与用于工作和娱乐的传统计算机程序连接起来，使这一点成为可能。

真实全息图

1947年，丹尼斯·加伯，一名匈牙利裔英国物理学家，在研究电子显微镜的同时发展了今天的现代全息理论。然而，直到1960年激光的出现，光学全息技术才真正取得进展，但是，激光发出的强有力的光只维持几纳秒。

第一个基于激光的人类全息图是在1967年创造的，它为其他应用铺平了道路，也让全息图获得了高速发展。

全息图是如何工作的？全息图通过激光记录3D物体，然后尽可能精确地还原，以匹配原始记录的物体。当通过激光照射时，全息图能够形成物体精确的3D克隆并复制其特征。

为了产生一幅精确的全息图，必须协调两种光波的运动——一种参考波和一种物波。两者都是通过分离激光束形成的。

参考波由光源直接产生，物体波由被记录物体反射，也有一个感光板上的暗条纹“印记”，这取决于电磁能量（干扰）的分布。

02

有哪些最常见的行业用例？

全息技术的使用方式多种多样，横跨几个行业。下面列出了一些最受欢迎的例子：

1.通信

2017年，Verizon（美国）和韩国电信首次使用5G技术进行全息通话。为了使这次全息通话获得圆满成功，两方在技术方面都做了充足的准备。最后，这次全息通话不仅获得了成功，而且还准确地传达了用户的情绪和手势。

2.教育

2015年，诺贝尔获奖者、斯坦福大学物理学教授Karl Wieman受邀去新加坡南洋理工大学演讲，借助全息投影技术，Karl教授在美国就完成了演讲。

2013年，伦敦圣乔治大学引进了全息图能展示人体器官。该演示展示了四米长的肾脏、头骨和身体其他部位的三维图像，能够帮助学生更好地理解人体构造，拥有更好的教学效果。

3.空间导航

2017年，来自慕尼黑理工大学的科学家开发了一种空间三维全息图，用的是无线网络路由器研究中描述的方法，允许通过显示周围的对象来创建场所的副本。这项技术可以用来寻找和营救被困在雪崩或倒塌建筑物中的受害者。

4.市场营销

产品全息图是一种新的营销手段，能够全方位展示产品的全貌，以吸引用户的注意力。在全息图的帮助下，用户可以放大产品的3D副本，并从各个侧面详细观看产品的信息，用户可以十分便捷快速地找到他们想要购买产品的全部细节。

5.音乐节目

在2017年伦敦的EPIC 5.0展览的闭幕会上出现了埃里克·普里兹的脸部全息图，这位法国流行DJ的表演伴随着令人印象深刻的激光表演。晚会结束时，300多束激光形成了DJ头部的立体全息图。从那时起，DJ的节目总是伴随着利用全息图创造独特的氛围。

6.再现人物形象

2012年，数字领域工作室利用视觉特效重现好莱坞经典影星的形象。一个经典的案例是把Tupac Shakur作为一个特殊的3D全息图重现，通过使用演员和替身，他们创作了一个逼真的数字化身。2014年，Tupac的数字化身出现在科切拉音乐节上。

与Tupac或任何其他体育项目（如创建虚拟历史博物馆）一样，制作全息图需要额外的规划和协调。创建3D模型、动画动作和合成真实的声音并非易事。在后者的情况下，Respeecher可以减少成本和时间跨度去再现一个真实的声音。

换句话说，我们不仅可以把Tupac的声音从过去带回来，还可以创造原汁原味的内容，就像歌手还在我们身边一样。这种技术在国内也开始频繁出现，通过全息技术再现邓丽君的形象，甚至可以进一步生成新的歌曲和舞台。

03

尾声

全息技术的未来在人工智能、数字人类技术和语音克隆。全球计算能力的持续增长将允许数字化人体模型的创建，这些模型将以不断加快的速度呈现，它们越来越难以与真实的人体模型区分开来。

反过来，全息技术的发展将导致其越来越多的可用性和便携性。想象一下，全息内容有一天也能像流媒体内容一样普及：全息电影院、全息剧场、音乐表演。

增强现实将不再需要佩戴特殊的眼镜，可以直接融入景观对象。我们可以想象，随着技术的进化步伐不断加快，我们的城市和生活将发生怎样的变化。

文章来源：

https://www.respeecher.com/blog/holograms-real-life-technology-works-industry-use-cases

编译：赵思聪