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影视三维全息视频应用设计研究

时间:2019-02-17    作者: 靳慧琦    来源: 永信论文网
摘要:全息图像显示技术门类众多,其中较为广泛和普及的是通过发光设备投射出光线到透明全息膜,由衍射技术产生悬浮于空间中的立体图像。使用该方式展示的图像具有逼真度高、与观众交互效果良好的特点。全息图像的视频素材需要一系列特殊的流程加工,先使用3DS MAX搭建场景,生成各个角度的图像,然后使用后期软件进行合成,输出适合全息设备的视频素材。该方式在表现产品效果以及制作成本、视觉效果、观众互动等方面具有极大的优势,有着重要的研究意义。

关键词:影视三维全息投影 应用 前景

全息影像就是实现真实的三维图像的记录和再现,用户不需要佩戴立体眼镜或其他的辅助设备,就可以在不同的角度裸眼观看影像。

全息技术最早于1948年由斯盖伯(Dennis Gabor ) 提出,经过研究发展,2003年首次成功应用于全息投影技术中。全息投影技术应时代而来,被广泛的应用于社会的各个方面,它对传统舞台声光电技术的颠覆,及其带给人们的虚实结合的梦幻立体感受,犹如 LED 显示屏在舞台的广泛应用一样,其也必将成为未来几年舞台的“新宠儿”,也具有划时代的意义。

全息投影是近期非常流行的技术,它采用全息膜配合投影展示产品,提供了丰富的全息影像,可以在玻璃、亚克力等材质上成像,将装饰性、实用性融为一体,成为现在一种前沿的市场推广手段。2008 年美国 CNN 电视台首次在总统大选的报道中应用了全息投影技术,动用了 35 部高清摄像机,从各角度同时对主持人进行拍摄,拍摄的图像数据传输到 20 台电脑中进行合成处理,最终通过高清投影仪实现全息人像的真实再现。

360度幻影成像是全息投影目前最魔幻效果的技术,由丹麦公司ViZoo在2006年研发出来。他们用全息膜搭建了一个倒金字塔形的三角漏斗几何模型,由四台投影机投射的视频图像,在漏斗里经过一系列的光学衍射后汇合成为全息图像,看起来就像有实物漂浮在空中。这一系统还可以配加触摸屏,现场观众可通过各种手势和动作,操作3D产品模型进行旋转或部件分解。这样,观众就能深入地了解展示的产品性能。因此,这个全息展示系统一经面世,就迅速成为在各种展览会和发布会频频出现的新型广告载体。

 

目前,全息投影技术和批量生产条件相对成熟,但其应用范围还相对较窄,国内主要将全息投影技术应用到小型展柜、小型舞台中。全息投影在展柜的商业运用中,多是用于展示企业标识、小型电子产品、珠宝首饰的360°展台和270°展台,内容多数是比较简单的旋转动画,当然也有用于展示游戏角色的,角色有比较简单的动作。在舞台的商业运用中,为满足舞台的观赏角度,以180°的单片全息幕居多。应用方式有虚拟表演、虚拟与真人互动、真人表演全息特效等。

全息摄影是利用光波的干涉现象来记录影像和重现影像。全息片完全是光波波前的记录,直接看到的只有许多细纹组成的图案,看不出和拍摄对象有任何相似之处。但是,当用激光来照射全息片时,不需戴任何特殊的眼镜,就能看到在全息片后有一个完全立体的影像。拍摄全息片要用相干光源和高分辨率的感光片,还需规定光路的分光束器和反光镜,但不用物镜。拍摄过程如图:相干光源分为两束,一束直接射向感光片,称参考光束;一束射向被摄物体,经它反射再达到感光片,称为物体光束。两条光束在感光片平面相遇,由于它们所经光程不同,以致相位不同,因此发生干涉现象,产生干涉图案,由感光片记录下来,成为全息片。

相干光源发出的光的波长和方向是相同的,它是波前为平面、连续前进未受干扰的单色光。这种光是产生干涉图案的重要条件产生全息图的原理可以追溯到300年前,也有人用较差的相干光源做过试验,但直到1960 年发明了激光器──这是最好的相干光源──全息摄影才得到较快的发展。

3D全息声技术不同于立体声及环绕声概念,该技术基于WFS波场合成理论,如同全息成像一般,能够实现在真实或虚拟空间中上下、前后、左右三个维度里所有声像位置的精确定位,其突破了立体声及环绕声对最佳听音位置的局限,以及听众位置不可移动的限制。文章着重研究在视觉技术不断更新的今天,如何突破2D声音与3D视频的搭配,将3D全息声技术应用于影视音乐作品的设计中,使声音和影像真正做到音画合一。

最直观的理解就是,大家都看过美国的一些科幻大片,比如《星际迷航》系列,能够在真人面前,投射出对方影像进行沟通;又或者《复仇者联盟》中的钢铁侠运用的一些凭空操作的画面,诸如此类。人们通常说,脑洞有多大,世界有多大。早期美国科幻片中的元素或道具,逐渐成为现实;当然我们也希望我们能够早点拥有这项高大上的技术傍身。以后打个电话就不是如今手机微信视频,而是直接面对面,坐下来与你聊天。

全息投影技术在发展中可能会发生名称的改变或是类型的多样化,但是随着其逐步地完善,在演艺活动中的应用应该会相当广泛。一旦全息投影技术的成本降低并且便捷性提升,其作为舞美亮点的时代将会结束,取而代之的是大多数演艺活动的整场都会伴随着全息投影效果,同时应用更加多样化。比如,满足观众更多的观赏需求、在观众席设立一些互动效果、在某个节目中随意增加特色效果、应用范围可能从歌舞类发展到语言类等。全息投影技术突破了传统声、光、电的局限,将美轮美奂的画面带到观众面前,给人一种虚拟与现实并存的双重世界感觉,未来影视全息投影技术市场发展潜力将是无可估量的。

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