Ⅰ 如何理解全息投影,VR,AR這些技術
全息投影技術:屬於3D技術的一種,原指利用干涉原理記錄並再現物體真實的三維圖像的技術。但平時所了解到的全息往往並非嚴格意義上的全息投影,而是使用佩珀爾幻像、邊緣消隱等方法實現3D效果的一種類全息投影技術。
VR:是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機模擬系統,它利用計算機生成一種模擬環境,使用戶沉浸到該環境中。虛擬現實技術就是利用現實生活中的數據,通過計算機技術產生的電子信號,將其與各種輸出設備結合使其轉化為能夠讓人們感受到的現象。
AR:增強現實技術不僅能夠有效體現出真實世界的內容,也能夠促使虛擬的信息內容顯示出來,這些細膩內容相互補充和疊加。在視覺化的增強現實中,用戶需要在頭盔顯示器的基礎上,促使真實世界能夠和電腦圖形之間重合在一起,在重合之後可以充分看到真實的世界圍繞著它。
(1)全息顯示算力要求擴展閱讀:
全息成像的原理
全息術的發明人丹尼斯·蓋伯解決的問題是怎樣為所有穿過一個大窗口的光線拍照,而不僅僅是為穿過一個很小的針孔的光線拍照。在透過這個窗口進行觀察的時候,由於每隻眼睛觀察到不同的場景,觀察者會產生立體的感覺。
而且,如果觀察者能夠將他的頭圍繞著窗口外部移動,他可以看到物體的不同的角度(1960年代早期的的一個全息術實驗拍攝了一個物體,物體前面幾厘米的位置擺放了一個放大鏡,觀察者可以通過將頭上下擺動,看到物體透過透鏡成的像和物體本身)。
Ⅱ 全息顯示技術的定義 要比較有權威的定義
全息(Holography)(來自於拉丁詞彙,whole+ drawing的復合),特指一種技術,可以讓從物體發射的衍射光能夠被重現,其位置和大小同之前一模一樣。從不同的位置觀測此物體,其顯示的像也會變化。因此,這種技術拍下來的照片是三維的。
這項技術可以被用於光學儲存、重現,同時可以用來處理信息。雖然全息術已經廣泛用於顯示靜態三維圖片,但是使用三維體全息仍然不能任意地顯示物體。
總覽
全息術最早與1947年由匈牙利物理學家Denise Gabor(1900-1979)發現,並因此獲得了1971年的諾貝爾物理學獎。其他物理學家也進行了很多開創性的工作,例如Mieczysław Wolfke解決了之前的技術問題,以使優化有了可能。這項發現其實是英國一家公司在改進電子顯微鏡的過程中不經意的產物(專利號GB685286)。這項技術最開始使用的仍然是電子顯微鏡,所以最開始被稱為「電子全息圖」。作為光學領域的全息圖直到1960年激光技術發明後才得以開始。
第一張記錄了三維物體的全息圖是在1962年由Yuri Denisyuk、Emmett Leith、 Juris Upatnieks在美國拍攝的。
全息圖有很多種,例如投射全息圖、反射全息圖、彩虹全息圖等等。
理論
雖然全息圖通常指三維光學全息圖,但這是一個誤解。除此之外,聲場也可以被製作成全息圖。
其製作過程如下。
對一束相干光(頻率嚴格一致,表現為可以產生明顯的干涉作用)進行1:1分光,照射到拍攝物體的稱為物光,另一束稱為參考光。保證光程(光走的距離)近似相同的情況下,使在物體上反射的物光和參考光在晶體(或者全息底片)上進行干涉。
觀察的時候只要使用參考光照射全息底片,即可在全息底片上觀測到原來的三維物體。
這是最簡單的全息圖原理,此外,還有白光(指非相干光源,例如燈光、日光)即可再現的全息圖(廣泛應用於防偽標識),彩色全息圖(可以用白光再現被攝物體的顏色)等等。這些全息圖的製作過程相當復雜。
全息照相的拍攝要求
為了拍出一張滿意的全息照片,拍攝系統必須具備以下要求:
(1) 光源必須是相干光源
通過前面分析知道,全息照相是根據光的干涉原理,所以要求光源必須具有很好的相乾性。激光的出現,為全息照相提供了一個理想的光源。這是因為激光具有很好的空間相乾性和時間相乾性,實驗中採用He-Ne激光器,用其拍攝較小的漫散物體,可獲得良好的全息圖。
(2) 全息照相系統要具有穩定性
由於全息底片上記錄的是干涉條紋,而且是又細又密的干涉條紋,所以在照相過程中極小的干擾都會引起干涉條紋的模糊,甚至使干涉條紋無法記錄。比如,拍攝過程中若底片位移一個微米,則條紋就分辨不清,為此,要求全息實驗台是防震的。全息台上的所有光學器件都用磁性材料牢固地吸在工作檯面鋼板上。另外,氣流通過光路,聲波干擾以及溫度變化都會引起周圍空氣密度的變化。因此,在曝光時應該禁止大聲喧嘩,不能隨意走動,保證整個實驗室絕對安靜。我們的經驗是,各組都調好光路後,同學們離開實驗台,穩定一分鍾後,再在同一時間內爆光,得到較好的效果。
(3) 物光與參考光應滿足
物光和參考光的光程差應盡量小,兩束光的光程相等最好,最多不能超過2cm,調光路時用細繩量好;兩速光之間的夾角要在30°~60°之間,最好在45°左右,因為夾角小,干涉條紋就稀,這樣對系統的穩定性和感光材料解析度的要求較低;兩束光的光強比要適當,一般要求在1∶1~1∶10之間都可以,光強比用硅光電池測出。
(4) 使用高解析度的全息底片
因為全息照相底片上記錄的是又細又密的干涉條紋,所以需要高解析度的感光材料。普通照相用的感光底片由於銀化物的顆粒較粗,每毫米只能記錄50~100個條紋,天津感光膠片廠生產的I型全息干板,其解析度可達每毫米3?000條,能滿足全息照相的要求。
(5) 全息照片的沖洗過程
沖洗過程也是很關鍵的。我們按照配方要求配葯,配出顯影液、停影液、定影液和漂白液。上述幾種葯方都要求用蒸餾水配製,但實驗證明,用純凈的自來水配製,也獲得成功。沖洗過程要在暗室進行,葯液千萬不能見光,保持在室溫20℃在右進行沖洗,配製一次葯液保管得當可使用一個月左右。
全息照相的應用
綜上所述,全息照相是一種不用普通光學成象系統的錄象方法,是六十年代發展起來的一種立體攝影和波陣面再現的新技術。由於全息照相能夠把物體表面發出的全部信息(即光波的振幅和相位)記錄下來,並能完全再現被攝物體光波的全部信息,因此,全息技術在生產實踐和科學研究領域中有著廣泛的應用〔2,3〕。例如:全息電影和全息電視,全息儲存、全息顯示及全息防偽商標等。
除光學全息外,還發展了紅外、微波和超聲全息技術,這些全息技術在軍事偵察和監視上有重要意義。我們知道,一般的雷達只能探測到目標方位、距離等,而全息照相則能給出目標的立體形象,這對於及時識別飛機、艦艇等有很大作用。因此,備受人們的重視。但是由於可見光在大氣或水中傳播時衰減很快,在不良的氣候下甚至於無法進行工作。為克服這個困難發展出紅外、微波及超聲全息技術,即用相乾的紅外光、微波及超聲波拍攝全息照片,然後用可見光再現物象,這種全息技術與普通全息技術的原理相同。技術的關鍵是尋找靈敏記錄的介質及合適的再現方法。
超聲全息照相能再現潛伏於水下物體的三維圖樣,因此可用來進行水下偵察和監視。如圖(3)。由於對可見光不透明的物體,往往對超聲波透明,因此超聲全息可用於水下的軍事行動,也可用於醫療透視以及工業無損檢測測等。
Ⅲ 實現全息投影都需要什麼設備
全息投影設備包括:全息投影儀,全息投影幕,全息投影膜,全息投影內容製作等。全息投影分為180度全息投影和360度全息投影和幻影成像。
全息技術可細分為光全息技術、數字全息技術、計算全息技術、微波全息技術、反射全息技術、聲全息技術等等。應用在顯示、測量、加密、識別等各個領域,我們常見的傳統全息技術即為光全息技術。
全息投影技術是近些年來流行的一種高科技技術,它是採用一種全息膜配合投影再加以影像內容來展示產品的一種推廣手段。它提供了神奇的全息影像,可以在玻璃上或亞克力材料上成像。
這種全新的互動展示技術將裝飾性和實用性融為一體,在沒有圖像時完全透明,給使用者以全新的互動感受,成為當今一種最時尚的產品展示和市場推廣手段。
(3)全息顯示算力要求擴展閱讀:
全息投影技術原理:
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,和物光束疊加產生干涉。
把物體光波上各點的位相和振幅轉換成在空間上變化的強度,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過顯影、定影等處理程序後,便成為一張全息圖,或稱全息照片。
利用衍射原理再現物體光波信息,這是成象過程:全息圖猶如一個復雜的光柵,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象,即原始象(又稱初始象)和共軛象。再現的圖像立體感強,具有真實的視覺效應。
全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息,故原則上它的每一部分都能再現原物的整個圖像,通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像,而且能互不幹擾地分別顯示出來。
參考資料來源:網路-全息投影
參考資料來源:網路-3D全息投影
Ⅳ 拍攝一張優質全息圖應具備哪些基本條件
為了實現全息照相,實驗裝置必須具備下述的三個基本條件:
(1)一個好的相干光源,即參考光束和物光束必須是相干光(因此需用激光來作為照相光源,且一般使物光程與參考光程相當)。
(2)一個穩定性較好的防震台,即光學系統必須有足夠的機械穩定性。
(3)一個高解析度的感光底片。
(4)了解和使用顯影、定影、沖洗、等有關有關攝影。
全息照片和普通的科普照片是不一樣的,在適當的光照下,全息照片上顯示出來的景象是立體的,可看到景物的各個側面。
全息照相和常規照相之不同還在於,常規照相只是記錄了被攝物體表面光線強弱的變化,即只記錄了光的振幅;而全息照相則記錄了光波的全部信息,除振幅外,還記錄了光波的相位.這樣就把空間物體光波場的全部信息都貯存記錄了下來.然後利用全息照片對特定波長單色照明光的衍射,把原空間景象顯現出來.它可將一個「凍結」了的景物重新「復活」後顯現在人們眼前。
普通照相只能存貯被攝物體光強度的空間分布,不能滿足人們希望在特定環境下能夠感知真實3D場景的要求;而全息照相是通過記錄照射物體的物光波與相應的參考光波的干涉條紋,從而記錄下包括物體振幅(光強)和相位在內的全部光場信息,故稱「全息」。
Ⅳ 全息是什麼意思
全息是指一種技術,可以讓從物體發射的衍射光能夠被重現,其位置和大小同之前一模一樣。
從不同的位置觀測此物體,其顯示的像也會變化。因此,這種技術拍下來的照片是三維的。全息這項技術可以被用於光學儲存、重現,同時可以用來處理信息。
全息技術已經廣泛用於顯示靜態三維圖片,使用三維體全息能清楚的顯示物體,被拍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,和物光束疊加產生干涉,把物體光波上各點的位相和振幅轉換成在空間上變化的強度,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。
(5)全息顯示算力要求擴展閱讀:
1、全息的應用
(1)全息攝影:由丹尼斯·加博爾發明的攝影方法,這種攝影方式列印出來的照片可以從多個角度觀看,但是有角度局限性。
(1)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平面而非立體圖像。這是目前最廣泛使用的全息技術。
(1)全息影像:多在科幻作品中出現的全息影像技術。製作一種物理上的純三維影像,觀看者可以從不同的角度不受限制的觀察甚至,進入影像內部。
2、特點優勢
(1)再造出來的立體影像有利於保存珍貴的藝術品資料進行收藏。
(2)拍攝時每一點都記錄在全息片的任何一點上,就算照片損壞也關系不大。
(3) 全息照片的景物立體感強,形象逼真,藉助激光器可以在各種展覽會上進行展示,會得到非常好的效果。
Ⅵ 全息顯示技術,什麼是全息顯示技術
全息顯示技術是一種利用干涉和衍射原理記錄並再現物體真實三維圖像的技術。全息技術必須通過一定的介質,將影像投射到上面,才能顯現出來。最理想的介質是空氣,但這種技術目前只在實驗室條件下存在(所以我們看到的主要都是偽全息,真全息還只是個概念)。之前美日科學家分別用蒸汽幕分和激光技術解決了介質問題,但由於技術不成熟,成本高,商業前景不太樂觀。目前,所謂的全息技術商用主要是利用了半透明的全息膜。其衍生出來的產品主要有360幻影成像和全息投影。
Ⅶ 全息投影顯示是什麼
全息投影顯示是把遠處的人或物以三維的形式投影在空氣之中,這就是全息投影,是通過特殊的全息玻璃形成特殊的空中成像技術,可以分三種不同的級別效果,圖像可以在空中漂浮、活動。像(heishe黑攝全息裸眼3D科技)的3D核心技術和虛擬成像技術都涉及到了全息投影,也是目前全息投影較為成熟的。
Ⅷ 全息照相的基本條件是什麼做本實驗使之成功的關鍵是什麼
為了滿足產生光的干涉條件,通常要用相乾性好的激光作光源,而且光和照射物體的光是從同一束激光分離出來的。感光片顯影後成為全息圖。全息圖並不直接顯示物體的圖象。用一束激光或單色光在接近參考光的方向入射,可以在適當的角度上觀察到原物的像。這是因為激光束在全息圖的干涉條紋上衍射而重現原物的光波。再現的像具有三維立體感。
在普通攝影中,照相機拍攝的景物,只記錄了景物的反射光的強弱,也就是反射光的振幅信息,而不能記錄景物的立體信息。而全息攝影技術,能夠記錄景物反射光的振幅和相位。在全息影像拍攝時,記錄下光波本身以及二束光相對的位相,位相是由實物與參考光線之間位置差異造成的。從全息照片上的干涉條紋上我們看不到物體的成像,必須使用具有凝聚力的激光來准確瞄準目標照射全息片,從而再現出物光的全部信息。一個叫班頓的人後來又發現了更為簡便使用白光還原影像的方法,從而使這項技術逐漸走向實用階段。
為了拍出一張滿意的全息照片,拍攝系統必須具備以下要求:?
(1) 光源必須是相干光源?
通過前面分析知道,全息照相是根據光的干涉原理,所以要求光源必須具有很好的相乾性。激光的出現,為全息照相提供了一個理想的光源。這是因為激光具有很好的空間相乾性和時間相乾性,實驗中採用He-Ne激光器,用其拍攝較小的漫散物體,可獲得良好的全息圖。
(2) 全息照相系統要具有穩定性?
由於全息底片上記錄的是干涉條紋,而且是又細又密的干涉條紋,所以在照相過程中極小的干擾都會引起干涉條紋的模糊,甚至使干涉條紋無法記錄。比如,拍攝過程中若底片位移一個微米,則條紋就分辨不清,為此,要求全息實驗台是防震的。全息台上的所有光學器件都用磁性材料牢固地吸在工作檯面鋼板上。另外,氣流通過光路,聲波干擾以及溫度變化都會引起周圍空氣密度的變化。因此,在曝光時應該禁止大聲喧嘩,不能隨意走動,保證整個實驗室絕對安靜。我們的經驗是,各組都調好光路後,同學們離開實驗台,穩定一分鍾後,再在同一時間內爆光,得到較好的效果。?
(3) 物光與參考光應滿足?
物光和參考光的光程差應盡量小,兩束光的光程相等最好,最多不能超過2cm,調光路時用細繩量好;兩速光之間的夾角要在30°~60°之間,最好在45°左右,因為夾角小,干涉條紋就稀,這樣對系統的穩定性和感光材料解析度的要求較低;兩束光的光強比要適當,一般要求在1∶1~1∶10之間都可以,光強比用硅光電池測出。
(4) 使用高解析度的全息底片?
因為全息照相底片上記錄的是又細又密的干涉條紋,所以需要高解析度的感光材料。普通照相用的感光底片由於銀化物的顆粒較粗,每毫米只能記錄50~100個條紋,天津感光膠片廠生產的I型全息干板,其解析度可達每毫米3?000條,能滿足全息照相的要求。
(5) 全息照片的沖洗過程?
沖洗過程也是很關鍵的。我們按照配方要求配葯,配出顯影液、停影液、定影液和漂白液。上述幾種葯方都要求用蒸餾水配製,但實驗證明,用純凈的自來水配製,也獲得成功。沖洗過程要在暗室進行,葯液千萬不能見光,保持在室溫20℃在右進行沖洗,配製一次葯液保管得當可使用一個月左右。
Ⅸ 關於全息屏
全息屏幕又叫全息背投幕、透明背投幕、貼膜背投幕、全息透明背投屏幕,是採用了全息技術的新一代創新型背投屏幕,能提供空中動態顯示,是一種新型,震撼的透明交互觸摸傳播媒體解決方案。依附於商家的玻璃櫥窗、玻璃門,把商家的企業宣傳、商品信息展示映射到玻璃介質上,吸引路過的潛在顧客進行互動。
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