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行業(yè)資訊

行業(yè)動態(tài)



研究人員實現(xiàn)超高密度三維動態(tài)全息投影

2023-04-12


3D-SDH實現(xiàn)逼真三維全息投影的概念圖?!≈袊拼?供圖

中新網合肥4月12日電 (記者 吳蘭)記者12日從中國科學技術大學獲悉,該校光學與光學工程系龔雷副教授課題組與新加坡國立大學仇成偉教授、加拿大魁北克大學國家科學研究院Jinyang Liang教授合作,提出一種超高密度3D全息投影的新方法。

據(jù)介紹,研究團隊將光散射引入到三維全息投影技術中,同時克服了傳統(tǒng)全息投影技術深度調控的兩個瓶頸問題,實現(xiàn)了超高密度的三維動態(tài)全息投影。

相關研究成果近日在線發(fā)表于國際知名學術期刊《光學》上。

自1956年丹尼斯·加博爾發(fā)明全息術以來,人們一直相信光學全息是實現(xiàn)裸眼3D顯示的理想途徑。但是動態(tài)重構逼真立體場景的三維全息顯示一直面臨重大挑戰(zhàn),其中生成真實的三維全息圖是瓶頸問題。真實的三維全息圖涉及對重構物體深度信息的連續(xù)精密調控,全息圖深度信息調控能力越強,有效投影平面密度越高,人眼觀測到的重構物體圖像就越逼真。

動態(tài)全息投影通常依賴空間光調制器調制光場波前重構物體圖像信息,然而即使采用最先進的空間光調制器,目前生成的全息圖深度調控能力也非常有限。此外,不同深度平面上圖像之間的串擾進一步降低了全息投影的質量。因此,投影平面深度分辨率低和平面間圖像串擾大,成為產生逼真三維全息圖的兩個關鍵限制因素。

在此工作中,研究人員發(fā)明了一種散射輔助的三維動態(tài)全息技術(3D-SDH)。該三維動態(tài)全息技術利用光的多重散射極大提高了光學系統(tǒng)可調控空間頻率的范圍,同時開發(fā)散斑光場傳輸屬性降低不同深度平面光場的相關性,將基于菲涅爾全息的投影深度分辨率提高3個量級以上,同時極大抑制了不同投影平面間圖像的串擾。此外,光場的振幅、相位和偏振信息在散射過程中實現(xiàn)了耦合,散射輔助的三維動態(tài)全息進一步利用單個數(shù)字全息圖實現(xiàn)了三維動態(tài)偏振全息投影。

研究人員介紹,散射輔助的三維動態(tài)全息技術能夠實現(xiàn)高密度、低串擾、大視角的三維動態(tài)全息投影,可以更逼真地動態(tài)再現(xiàn)三維立體場景,應用于虛擬現(xiàn)實、投影光刻和信息存儲等技術領域。(完)

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2023-01

什么是“全息投影”

要了解全息投影,可以從照片說起: 當觀看一張照片時,我們通常會根據(jù)照片中物體之間的遮擋關系、近大遠小的視覺經驗以及照片中的陰影效果,來判斷物體的遠近。 但這樣的照片并沒有真實物體的立體感。這是因為,使用相機拍攝時,記錄的只是物體的光波強度分布信息。 如果想要得到一張有立體效果的照片,還需要呈現(xiàn)物體的相位信息,也就是物體各個點與眼睛之間的遠近程度信息。 這時,就需要運用全息技術。 所謂“全息投影”: 就是可以同時呈現(xiàn)物體的光波強度和相位信息,從而使投影呈現(xiàn)3D立體效果的一種技術。 真正的全息技術不僅會生成給人立體感受的虛擬影像,還會在觀看影像時從6個深度信息上幫助我們形成三維視覺: ? ① 看向遠處時物體看起來更?。? ② 看近處時物體會遮擋遠處物體; ③ 左右眼能夠看見同一物體的不同視圖; ④ 頭部運動時遠處和近處的物體運動幅度出現(xiàn)不同變化; ⑤ 當專注看向近處物體時兩只眼睛能夠實現(xiàn)正常交匯; ⑥ 觀看不同遠近的物體時眼睛可以正常調整焦距。 當滿足這些條件時,全息投影所產生的影像將達到以假亂真的效果,目前這一技術仍處在研究階段。 我們在舞臺表演、展覽展示或其他商業(yè)活動中看到的并不是嚴格意義上的全息投影,而是一些能夠呈現(xiàn)3D效果的光學技術。 如空氣投影和交互技術、激光束投射實體的3D影像、360度全息顯示屏、邊緣消隱技術、旋轉LED顯示技術等。 02 如何制作“全息投影” 材料:方形紙殼、卡片、塑料卡紙、膠條 第一步:將方形紙殼按折痕組裝起來,不要將兩端封口都折疊進去,使一端封口保持在開放的狀態(tài)。 第二步:折疊塑料卡紙,使其形成漏斗狀,用膠條將接縫處粘好。 第三步:將折疊好的塑料卡紙放進方形紙盒中,從紙盒開囗處觀察塑料卡紙上投影出的影像。 第四步:再將小鳥卡片放入紙盒中,觀察塑料卡紙上投影出的影像。 ?
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2022-12

全息繪本館發(fā)展的方向

  全息繪本館開展的方向   全息繪本館,兒童閱讀圖書館和社區(qū)書店的主要業(yè)務是引導兒童閱讀,培養(yǎng)兒童閱讀習慣,基本的業(yè)務是借閱沒有技術含量的圖畫書。而全息繪本館指導和兒童閱讀習慣的培養(yǎng)是一項技術性很強的工作。很多人都覺得書畫圖書館所做的是借書,背后有什么商業(yè)前景?有沒有可持續(xù)的開展方向?   全息繪本館面向0-12歲的兒童。在這個年齡組中,幼兒園至小學一、二年級的兒童是主要客戶群,3-8歲的兒童是主要客戶群。兒童的閱讀訓練是必要的,如果一個小孩沒有讀很多書,只是做主題閱讀,那么他的閱讀理解能力低于同齡兒童。在1-2年級,小孩們的練習成績具有欺騙性。閱讀的小孩和不閱讀的小孩沒有太大的區(qū)別,但是到了三年級,閱讀大量圖畫書和教科書的小孩比不閱讀的小孩表現(xiàn)得更好,到了四年級,不閱讀的小孩和他們的同齡人之間的差距擴大了。說到這里,其實已經指出了圖畫書博物館、閱讀博物館的開展方向。   小學3年級以上的小孩,基本上已經到了純文字書的閱讀教學階段了,如果自己小孩以前閱讀了大量繪本或其他國家圖書,那么3年級閱讀長篇文字書不存在閱讀活動障礙,練習數(shù)學成績也會不錯;但是我們如果作為一個不怎么閱讀教育小孩,在小學3年級開始學生練習他們就會影響比較吃力,這是我國因為這些小孩的閱讀量不夠系統(tǒng)造成的理解力不足,影響了社會練習英語成績。這時候給小孩補課、請家教都是治標不治本,正確的方式是找專業(yè)的閱讀相關機構之間進行分析閱讀理解能力和閱讀行為習慣補救,這里恰恰是繪本館的新的開展研究方向。換句話說,繪本館行業(yè)的開展水平方向在整本書閱讀,在小學3年級以上的小孩這里。   全息繪本館整本書的閱讀不是簡單的圖畫書閱讀,對操作人員來說是一項要求很高的工作。閱讀整本書的從業(yè)者具備指導兒童閱讀的專業(yè)能力,閱讀過大量的文學書籍,并具有較高的文學素養(yǎng)。只有這樣的人才能指導3年級以上兒童的閱讀,彌補兒童閱讀理解的不足,回答兒童閱讀中的問題,使兒童熱愛閱讀。   全息繪本館繪本行業(yè)的開展方向在于整本閱讀和文學素養(yǎng)閱讀。繪本經營者如想拓寬經營渠道,增加經營項目,全息繪本館擁有豪華的教研團隊,原創(chuàng)的各種素養(yǎng)閱讀課程包,文學素養(yǎng)培訓經驗。 ?
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11

2022-11

全息投影繪本館的優(yōu)勢介紹

全息投影繪本館是近幾年以來非常火爆的一種數(shù)字化技術,在我們的日常生活應用也越來越廣泛,大到春晚、大型演唱會、大型產品發(fā)布會等舞臺,小到個體商家的所使用的全息廣告機(也叫全息風扇)。也因為其獨特的優(yōu)勢被越來越多的用在數(shù)字展廳、城市規(guī)劃館、博物館、科技館等展廳展館。
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01

2022-11

全息投影繪本館相術的應用和優(yōu)點

隨著科技的發(fā)展,全息時代正在慢慢到來。全息投影是一種高科技投影技術,主要利用干涉和衍射原理,記錄和再現(xiàn)物體的真實三維圖像。全息投影繪本館廣泛應用于時尚出版、夢劇場、服務銷售、攝影等領域,帶來酷炫科學的視覺感官新體驗。請看下面的詳細介紹。
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2022-10

一分鐘告訴你裸眼3D技術和全息投影技術的區(qū)別

科技的快速發(fā)展給我們的生活帶來了很多改變,各種各樣的技術名詞層出不窮,比如裸眼 3D 技術與全息投影。 人們在搜索的時候總是能看到他們兩個詞在一起,商家宣傳的時候也是經常放在一起的,那么他們到底有什么區(qū)別呢? 一、原理分析 在無需佩戴設備的情況下用肉眼即可觀察到的效果通常稱為裸眼 3D 效果。 市場上較為常見的裸眼 3D 效果通常由兩塊組成折角的畫面組成,通常使用 LED 作為光源,必要時候也可使用投影設備進行投影實現(xiàn)。 全息投影,簡單的說就是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實三維圖像的技術。 我們平時所了解到的全息并非嚴格意義上的全息投影,而是使用佩珀爾幻象、邊緣消隱等方法實現(xiàn) 3D 效果的一種類全息投影技術。 二、技術特點 裸眼 3D 技術本質上來說是一種極具沉浸感及藝術創(chuàng)意屬性為一體的視覺呈現(xiàn)。技術主要體現(xiàn)在內容創(chuàng)意及視頻制作上。 全息投影技術,根據(jù)使用場景又可分為沉浸式全息投影、全息互動多媒體投影、全息展柜、全息櫥窗等不同的領域。 三、環(huán)境影響 裸眼 3D 技術對角度和距離有要求,觀眾在最佳觀看區(qū)域能看到完美的效果,而側面或者其他區(qū)域看到的畫面是扭曲的。 而全息投影技術對角度則沒有要求,對光線有要求。光線暗的地方效果好,太亮了則會影響到觀看效果。 四、視頻源 裸眼 3D 的視頻源需要結合屏幕的角度距離等因素來制作,需要人為的進行邊界感和畫面扭曲。 全息投影的視頻源不能用普通的視頻源播放,必須是特制的視頻。 五、應用領域 裸眼 3D 大屏常見于商場、街角、企業(yè)展廳、戶外媒體等領域。 而全息投影廣泛應用于大型活動、休閑娛樂、文旅景點、博物館、科技館、數(shù)字電影等多個行業(yè)
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2022-09

全息多媒體互動投影就是指游戲在投影介質面前,根據(jù)自身的肢體動作或手勢,與全息投影系統(tǒng)進行互動,并在投影面上進行反饋的一個過程。 互動系統(tǒng)的運作原理首先是通過捕捉設備(感應器)對目標影像(如參與者)進行捕捉拍攝,然后由影像分析系統(tǒng)分析,從而產生被捕捉物體的動作。 該動作數(shù)據(jù)結合實時影像互動系統(tǒng),使參與者與屏幕之間產生緊密結合的互動效果。

全息多媒體互動投影就是指游戲在投影介質面前,根據(jù)自身的肢體動作或手勢,與全息投影系統(tǒng)進行互動,并在投影面上進行反饋的一個過程。 互動系統(tǒng)的運作原理首先是通過捕捉設備(感應器)對目標影像(如參與者)進行捕捉拍攝,然后由影像分析系統(tǒng)分析,從而產生被捕捉物體的動作。 該動作數(shù)據(jù)結合實時影像互動系統(tǒng),使參與者與屏幕之間產生緊密結合的互動效果。 全息多媒體互動的特性 1、不用依靠其他外置設備,通過肢體動作就可以完成對屏內情景、內容的操縱,科技感十足; 2、新型的娛樂方式讓人們感受到科技的魅力,與傳統(tǒng)娛樂方式相比,大大地提高休閑娛樂收益; 3、多媒體互動可以帶來觀看者更強的感受,加重印像,有益于提高企業(yè)形象名氣; 4、通用性便捷性,能根據(jù)使用場景來定制不同的互動方式和互動游戲,在增加樂趣的同時,還能提高品牌力。
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