矢量全息投影面市,真正在空氣中畫一場3D星球大戰
在空氣中浮現立體投影,這事兒在用特效加成的科幻片中,早就見怪不怪。但現在,一位3D影像技術領域的扛把子,把幻想變成了現實。
下面這個大盒子+小盒子的組合體,只需要射出一道綠光,就能在空氣中呈現出立體的影像。
這貨叫Holovect,名字取得高級,翻譯過來是「矢量全息投影」的意思。
乍眼看投影效果,這貨像極了近幾年科技界吹得風生水起的「360度全息投影屏」。可是這一身「綠」,顯示出的像素點也是粗製濫造 feel ,讓人不由得皺眉頭了。
但!童話故事早就告訴你一個道理:越灰的姑娘越有王妃命,越不起眼的光越是不平凡。
Holovect相比「360度全息投影屏」,不是一個 Diao 字可描述的。畢竟它破了 3D 影像技術好幾個難點的處。
要了解Holovect的厲害之處,得先搞清楚「360度全息投影屏」到底是什麼?
講真,對於關注科技動態的吃瓜群眾,對目前應用最廣的「全息投影」技術——「360度全息投影屏」並不陌生。
比如說,日本人氣歌手 初音未來 的每場演唱會都用全息投影技術,由此在舞台上呈現這個虛擬人物。
(妹子正是《甩蔥歌》的演唱者)
還有 2013年,愛豆 周董 和 鄧麗君 的隔空演唱。
以及 2014年 美國公告牌流行音樂頒獎典禮上,全息影像技術「復活」了已經去世5年的 邁克爾·傑克遜。
它的運作原理是,把圖像投影在特製的二維平面上,通過控制圖像在二維上的運動,從而製造出三維圖像錯覺。
也就是說,這種方法顯示出的影像:
是投射在二維平面之上的,看得見卻摸不著;
能觀察物體的三維立體感,卻無法測量物體的三圍數值。
一旦觀看角度不對,三維的效果就會失真很多。
可是,Holovect眼不眨、心不跳,用一道綠光就完成了樓上做不到的這些事:
第一
投射在空氣中,伸手即可觸摸。雖然綠光會射你一手,但也不會激光灼傷。
第二
從頭到腳,從內之外,一五一十還原了物體的原有信息
第三
按下操控台按鈕,圖像開始旋轉跳躍,動態效果銜接自然
而以上Holovect的幾個優點,也是目前立體投影技術需要攻克的投影效果的G點。
這貨之所以能打破傳統3D投影用二維顯示三維的壁障,還要歸功於研發團隊另闢的蹊徑 ——「全息投影」技術的另一種分類,激光束投射實體 3D 影像。
就如海市蜃樓的形成原理,光在不同密度的空氣中有不同的折射率,物體反射的光經過大氣折射而形成虛像。
Holovect就是一個迷你版的海市蜃樓形成裝置,小盒子部分負責發射形成虛像的激光,大盒子正上方展示影像,它的內部裝置來改變折射所需空氣的濕度、溫度。
當特殊的氣體從大盒子中噴射而出時,隨即改變圖像演示區空氣的折射率,小盒子發射出的激光束就會發生精確反射和折射。bingo!!! 有形有狀的綠色立體影像就這樣誕生了。
要讓投影的立體影像長什麼樣,由你自己決定。而且上傳圖案的方法,只用插 U 盤、上傳即可。
你可以用電子表格、在線工具,甚至鉛筆繪畫做出你想要的投影。接著,Holovect開發的數據結構Vect,會把你上傳的圖片,在 X-Y-Z 的三維坐標上繪製出線性圖案。
也就是說,一個建築師不需要任何列印模型,就能用它建造一棟大樓。而且在修改後也能立刻看到修改結果。
或者像《星球大戰》中,給它加入通訊功能,用來通話顯示。
可惜,令人蛋疼的是,這貨投影的區域有限,繪製的圖形只能在12*12*12 cm3範圍內有效。超了範圍,物體投影就自行殘疾了。
而且,目前Holovect的物體顯示效果,有點像 80年代的遊戲機,顏色單一,像素點巨大而鮮明。橫看豎看斜看都只讓人覺得一個字:劣質。
這麼劣質為啥我還推薦?說句良心話,撇開目前的技術壁障,Holovect的未來應用潛力是無窮的。
比如應用在 3D 列印中,在列印實物前,先用Holovect投影還原物體,檢查一遍列印的數據誤差,或者檢查一遍內部結構,既省時間,又省材料。
還有醫療教學中,人體構造不再是實驗室硬而粗大的塑料模型了。而是既能看到肌肉組織,又能看到骨骼系統,甚至細微到細胞結構的互動式影像了。
或者伸入商業領域,為廣告開闢商路,做產品促銷的演示設備。
甚至投影一段 3D 真人愛恨情仇生死糾纏動作大片,也不是不可能。光是想想就有點小激動呢…
不過等到這一切來臨,還需要99%的耐心和1%的信念。畢竟Holovect身上還背著「不能承載數十億顏色」、「投影空間有限」、「激光繪製角度有誤差」、「複雜型動態圖像刷新慢」等等等等問題啊。
而這一系列的問題,也正是發明者 Jaime Ruiz-Avila 把不成熟的Holovect搬上眾籌網站 Kickstarter 的原因。不是急著盈利,而是想藉此籌資來支撐團隊更深入的研究。
Jaime Ruiz-Avila 畢業於 VirginiaTech 的物理學,曾經設計並建造太陽能電話亭、路燈。之前他也用在 Kickstarter 上眾籌資金的方式,讓另外幾項技術研究獲得了成功。
他說:「光是我的一切。現在,又是用光,創造了一個物理和計算機學的合成應用。這次利用 Kickstarter 眾籌,我只想把這個產品帶給幫助過我的人,繼續技術研究,同時,我也想看看Holovect在研發者、科學家、藝術家手中,彼此會摩擦出什麼樣火花。」
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