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激光全息发展迅猛:创意新成果夺眼球

  全息投影是一种显示技术,也称虚拟成像技术,是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻像,还可以使幻像与表演者产生互动,一起完成表演,产生令人震撼的演出效果。激光发明之后,利用激光相干性好的特点,全息技术得到了实质性的发展,红色的氦氖激光也常被用作全息光源。


随着固体激光器技术的发展,大规模生产低成本的固体激光器成为可能,这些激光器对全息投影的发展产生了极大的促进作用。这些廉价的体积又很小的固体激光器可以在某些条件下与最初用于全息投影的那些大型的昂贵的气体激光器相媲美,因此使得预算较低的研究者、艺术家甚至业余爱好者都可以参与到全息投影研究中来。


据Reportlinker报道,2014至2019年,全球激光全息显示器市场将保持33.9%的复合年均增长率。2014年该市场市值7850万美元,并有望到2019年达到3.372亿美元。


2014年全球激光全息显示器市场占据全球全息显示器市场份额的11%。激光全息技术在医疗成像及活动广告领域的应用需求增长不断推动该市场成长。


全球激光全息显示器市场大致按产品分为几大类,如数字标牌、信息亭、医用扫描及笔记本电脑。报道指出,医用扫描领域预计将保持最高增速,即在上述时间段内保持34.9%的复合年均增长率。激光全息市场快速发展,规模逐步扩大,技术成果上也是亮点层出,下面我们就来看看这些神奇的激光全息成果。


全息激光导航

对于新手司机来说,在陌生的城市使用语音导航经常容易走错路,但一边开车一边低头看导航仪也是一件很麻烦而且危险的事。近期,一款全息激光导航设备的诞生或许能够给这类紧张的司机一些新的帮助。


这一款名为Navion的全息激光导航设备依靠增强现实技术,在驾驶途中,用户可以在现实场景中叠加各种虚拟场景和信息,通过挡风玻璃等获得难以置信的科幻电影般的导航体验。

在驾驶车辆时,激光会在挡风玻璃绘制出道路地图和路线指南,这样司机就不用低头,可以一边观察眼前的道路,一边通过挡风玻璃的"屏幕"安全导航。而且这种装置可以直接附加在原有车辆上使用,也就是说不用更换新车就可以直接安装设备,以享受到这种技术。谷歌和一大批公司目前正在开发自动驾驶汽车,相信不久的将来我们就能用上全息激光导航设备了。


激光全息设备能在空中作画

人们曾被Magic leap放出来的虚拟鲸鱼视频惊艳了一把,并在不同圈子里引起一阵骚动。即使不少人认为,这个视频是添加特技。但丝毫不影响人们对3D全息投影的热情,而且这种热情还延生到立体成像。


最近,一个名为Holovect的项目登陆Kickstarter,最低众筹价为700美元。其创造者是一名光学物理学家,名为Jaime Ruiz-Avila。

如上图所示,立体成像(volumetric display)设备Holovect能够在裸眼的情况,在一定的三维空间内投射出立体的画面。不过,目前只是支持绿色,而且投射的距离较短。如果你想投射相应的画面,可以通过USB连接上传。对此,Ruiz-Avila做了一个很形象的比喻。他说,Holovect可以让人们把空气当成画纸随意涂鸦。

Holovect众筹页面上透露,该设备发出的光是激光。


医学领域:可"触摸"全息图

日本研究人员已经开发出了一种新的全息图技术,它的最大亮点在于可以用手"触及"。

这项可触及的全息图技术被称之为"FairyLights",可以允许用户与全息图进行互动。这项技术可以应用在医学领域,比如全息图可以用来展示某种手术进程。

全息图是由飞秒激光制成,这种激光能够刺激实体物体,使其释放3D形式光线,这种激光可以产生高频率脉冲(在每秒1000-200,000脉冲之间,具体数字视激光类型而定)。据路透社报道,激光脉冲能够对人的"触摸"产生反馈,从而使人能够与位于空中的全息图进行互动。


"如果我们在一个更大的空间使用一种更大的激光,并可以让人能够与这些激光互动,那我们的日常生活将会发生改变。此外,我们还可以在一些特殊场合使用这种新技术,比如建筑工地,医疗场所,人们可以实现一种3D形式的交流。"该项目研究员YoichiOchiai接受媒体采访时表示。


Ochiai表示,如果人们能够以3D形式来投影图片,并且可以触及这些场景,那将会创造出一种更为真实的虚拟现实场景。


世界首例360度彩色激光全息

研究人员多年来一直都在致力于真正全息影像技术的开发,来自韩国的研究团队就取得了成效,成功的制造出了世界首例360度彩色全息图。这种全息图可以显示全彩色的影像,并且可以从各个角度进行观看。虽然看起来很简单,但这项全息技术可以直接营造出一个其实并不存在的对象。

这种装置可以通过一系列高性能彩色激光投射出3英寸的全息图像,并且在各种颜色激光互不干扰的情况下衍射出复杂的颜色。虽然演示的形象非常简单,只是一个彩色的魔方,但是这个魔方可以从任何角度进行观看,甚至是360度。之前来自麻省理工学院的研究人员曾经开发出了类似的技术,但是图像有明显的20度弯曲,而这并不是一个真正意义上的多角度全息影像。


这项360度全息影像是由16个不同领域的科研人员共同研发,并且获得了不少资金支持。这项研究从2013年开始,最终目标是到2021年实现10英寸的全息电视设备。


虽然目前讨论全息电视技术还为时尚早,但是目前的全息技术可以在视觉艺术领域带来一个巨大的变化,当然,对于电子通信技术还有一定的完善空间,需要更复杂的三维图像才能满足需求。而未来随着5G网络的实施,信号的发送和接收都可以通过5G网络实现。 


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